实用房间空调器原理与维修技术
实用房间空调器原理与维修技术第 六 章变频空调器整机控制电路实例及其技术特点一、美的变频空调器（一）美的变频空调器有关频率限制 1、电压限频 1） R、R1系列变频分体机电压限频（见图6-1）图6-1 R、R1变频分体机电压限频其它变频分体机也有电压限频，但电压限频的电压值略有不同，如I1系列机型的低压关机值为145V。2）R系列变频柜机AC过压和欠压保护时，电压限频如图6-2所示。图6-2 R变频柜机过、欠压频率限制 老变频机如E系列机型电压限频不分室外温度10以上和10以下两种情况。2、制冷压缩机启动限频1）R系列变频机型（包括分体机和柜机）A、将温度分成图6-3所示区间图6-3 室内温度与设定温度温差分区B、压缩机启动频率按表6-1设置。表6-1 R变频机型压缩机启动频率表温度区间ABCDEFGH频 率 档F8F8F7F6F5F3F1F02）R1系列变频分体机R1系列变频分体机压缩机启动后即以制冷最大频率运行，即：启动目标频率=室外温度最高限频，且7min内不考虑T1-TS，不允许降频，但保护限频及停机有效。3、制冷室外温度对启动和运行最大频率的限制（见图6-4）图6-4 制冷时室外温度对启动、运行最大限频 4、制冷压缩机运行限频 一旦检知压缩机以F7的频率连续运转达20min时，此后最大频率FMAX = F7，直到压缩机停机解除限制。5、制冷室内蒸发器防冻结限频当室内热交换器温度降至4，以每下降一档频率运行1min的规则降低频率运行（包括F0），直到该温度维持在46之间为止，若此温度回升到7以上，则限制解除。6、制冷时室外机电流控制（见图6-5）图6-5 制冷时室外机电流控制说明：（1）图中频率下降按当前频率下降，每隔2 s判断频率是继续下降还是恢复。 （2）R1 变频分体机：当电流下降并处于频率保持区达3min后，频率自动上升一档。运行3min后若仍处于保持区，可再上升一档。（即最多上升两档频率）7、抽湿模式下压缩机限频（见图6-6）图6-6 抽湿模式压缩机限频8、制热压缩机启动限频1）R变频机型A、将温度分成图6-7所示区间图6-7 制热压缩机启动限频B、压缩机启动频率按表6-2设置表6-2 压缩机启动频率温度区间ABCDEFGH频 率 档F10F9F8F7F5F3F1F02）R1变频分体机R1变频分体机为改善快速制热效果，压缩机启动后即以制热最大频率运行，即F启动目标频率=室外温度最高限频，且7min内不考虑T1-TS，不允许降频及停机，保护限频及停机有效。9、制热时室外机电流控制（见图6-8）图6-8 制热时室外机电流控制说明：（1）图中频率下降按当前频率下降，每隔2s判断频率是继续下降还是恢复。 （2）R1变频分体机：当电流下降并处于频率保持区大3min后，频率自动上升一档。运行3min后若仍处于保持区，可再上升一档。（即最多上升两档频率）10、制热时室外温度限频（见图6-9）图6-9 制热时室外温度限频11、室内机蒸发器高温保护1）R变频机型当室内机热交换器温度超过53，以每降低一档频率保持20s运行，直到温度低于53为止。若此温度降到48一下，则限制解除。（频率下降到F1=30Hz时不再下降）2）R1 变频分体机当室内机热交换器温度超过53，以每降低一档频率保持20s运行，直到温度低于53为止。若此温度降到48以下，或在4853之间保持6min以上，则限制解除。（频率价降到F1=30Hz时不再下降）12、强制运行或是运行限频1）变频分体机强制制冷方式下，压缩机一固定频率F2运转，强制运行30min后自动转为设定温度为24的自动模式运行。2）变频柜机试运行频率固定为52Hz。13、变频柜机的排气温度限频当排气温度超过108而不到115失利既鲜品，以后限频速度为每3min降低一档进行，直到排气温度低于105为止，此后若排气温度降到低于90以下时，则解除限制。14、E、F变频柜机制热压缩机运行限频当室温高于25，且以高于F8=95Hz的频率连续运转达30min时，此后最大频率FMAX=F8=95Hz，直到压缩机停机或室温低于23时解除限制。15、E、F变频柜机制冷额定能力测试限频当检测到室外温度在3337之间，室内温度在2529之间，进行制冷运转，且持续时间30min以上时，压缩机的最高运转频率FMAX=F9=102Hz，上述任一条件不满足时，退出额定频率运转。16、E、F变频柜机制热额定能力测试限频当检测到室外温度在59之间，室内温度在1822之间，进行制热运转，且持续时间30min以上时，压缩机的最高运转频率FMAX=F9=102Hz，上述任一条件不满足时，退出额定频率运转。（二）美的变频空调器频率显示1、R系列变频机型运行频率显示频率在压缩机运转时才显示，频率显示区显示的是当前的运转频率，频率显示用5个逐渐升高的梯形来现实，显示方式如标6-3所示。表6-3 R系列变频机型频率显示运 转 频 率显 示 状 态F1T1F2、F3T1、T2F4、F5T1、T2、T3F6、F7T1、T2、T3、T4F8、F9、F10T1、T2、T3、T4、T52、R1系列变频分体机运行频率显示显示运行频率及送风模式。频率在压缩机运转时才显示，频率显示区显示的是当前的运转频率，频率显示用5个长方形来显示，显示方式如表6-4所示。表6-4 R1系列变频分体机运行频率显示运 转 频 率显 示 状 态送风模式及F1T1F2T1、T2F3T1、T2、T3制冷F4、F5T1、T2、T3、T4制热F4、F5、F6T1、T2、T3、T4制冷F6、F7、F8T1、T2、T3、T4、T5制热F7、F8、F9、F10T1、T2、T3、T4、T53、R系列变频柜机运行频率显示（见表6-5）表6-5 R系列变频柜机运行频率显示运 行 频 率显 示 状 态30Hz39Hz亮一格40Hz49Hz亮两格50Hz59Hz亮三格60Hz79Hz亮四格80Hz以上亮五格4、E、F系列变频柜机运行频率显示压缩机运行频率范围为30Hz110Hz，分别用T3、T4、T5、T6、T7五个逐渐增高的梯形来显示，显示方式如表6-6所示。表6-6 E、F系列变频柜机运行频率显示运 行 频 率显 示 状 态144HzT34561HzT46277HzT57893HzT694110HzT7（三）美的变频空调器通讯电路由于空调器室内机与室外机之间的距离较远，因此室内、室外两个单片机芯片之间的通讯不宜直接相连，中间必须增加驱动电路，以增强通讯信号，抵抗外界对通讯信号的干扰。美的变频空调器通讯电路原理图见图6-10。图6-10 美的变频空调器通讯电路原理图1、电源电路通讯电路采用单独的电源供电，为整个通讯环路提供约3mA左右的环流。电源电路由C6、C5、ZD3、R3、R5、R6、D6等组成，AC220V经D6半波整流、C5高频滤波、C6平滑滤波后，再经R5、R6电阻限流、R3电阻分流、ZD3稳压，得到DC24V电压，为通讯环路供电。2、通讯环路通讯环路的功能是实现较远距离的信号传输。电路由IC6、R26、C21、IC5、C23、R30、D3、R7、R8、R9、R10、R2、D1、U1、R1、C3、U2等组成，光耦IC5、IC6、U1、U2起个力作用，防止通讯环路上的大电流、高电压串入芯片内部损坏芯片；R2、R7、R8、R9、R10、R30电阻起限流作用，将稳定的24V电压转换为3mA的环路电流；R11、R26电阻分流，起保护光耦的作用；D1、D3防止N、S反接；C2、C3、C21、C23为高频滤波电容，滤出电路中的高频杂波成分。通讯原理：当通讯处于室内发送、室外接收时，室外TXD置高电平室外发送光耦IC5始终导通，若室内TXD发送高电平“1”，室内发送光耦U2导通，通讯环路闭合，接收光耦IC6、U1导通，室外RXD接收高电平“1”；若室内TXD发送低电平“0”，室内发送光耦U2截止，通讯环路断开，接收光耦IC6、U1截止，室外RXD接收低点平“0”，从而实现了通讯信号由室内向室外的传输。同理可以分析出通讯信号由室外向室内传输的过程。3、发送接收电路R33、R28、IC5组成室外发送电路，R27、C22、IC6组成室外接收电路；R11、R4、U2组成室内发送电路，R19、C21、R14、U1组成室内接收电路。R33、R14、R11为限流电阻，R28、R27、R19、R4为分流电阻，C21、C22为高频滤波电容。发送接收电路的功能就是实现本机单片机向对方单片机发送通讯信号及接收对方单片机发来的通讯信号。4、通讯电路元器件的选择由于采用半波整流，整流二极管D6要选反向击穿电压较高的二极管，如电路中使用的1N4007，其反向击穿电压1000V。光耦的选择根据通信的速率考虑光耦的开通延时和关断延时，通信波特率为600bps，即每位数据的通信时间约为1666s；由于外界干扰的作用，会在TXD光耦的输出端感应出较高的电压，因此TXD光耦要选用耐压较高的型号（同时C2、C3、C23、C26也要求具有较高的耐压值），如电路中使用的PC851，其集电极发射极间的耐压为300V，开通延时和关断延时最大为12s。电阻R1、R26、R4、R28起分流作用，保护光耦不被大电流损坏，但其阻值不能选的太小，否则会使电阻分流过大，光耦输入电流过小，影响光耦的开关速度或开通不完全；电阻R5、R6要根据稳压管ZD3的工作电流范围来选择，考虑大功率电阻比较难找，可以用两个较小功率的电阻串联；电阻R2、R7、R8、R9、R10、R30要根据通讯环路电流的大小来选择，通讯环路电流确定为3mA，则总限流电阻约为6.6K，选定7K，室内、室外电路部分各一半为3.5 K，为防止N、S两端误接到L、N两端上而烧坏电阻，故要选择功率较大的电阻。（四）美的变频空调器通用保护功能 通用保护功能指在异常情况下，为保护空调器不被可能出现的大电流、高温、高压所损坏而设计的保护功能，所谓通用：即在制冷，制热，抽湿，自动模式下均有效，其它仅在某种特定模式下才起作用的保护功能则在相应模式中说明。1、压缩机高温保护1）排气温度保护（限于变频柜机）限频：当排气温度超过108度而不到115度时，以每3分钟降一档的速度降低频率运行，频率显示降低，直到排气温度低于100度为止，此后若排气温度降到低于80度以下时，则解除此限制。关压缩机：当排气温度超过115度历时5秒钟时，停压缩机，内机显示“排气温度保护”，直到排气温度低于80度以下时，恢复正常，重新开机。出现排气温度保护，应首先检查系统是否缺氟，如果排气温度保护是在压缩机运行一段时间后出现，那么大部分原因是因为系统缺氟，而且大多数排气温度保护都是因为系统缺氟引起，解决方法是给空调加氟。再检查排气温度传感器是否故障，
