变频空调电气控制系统设计
空调电路PPT
检测 室内换热器温度
室内回风温度 压缩机运转时间
室内风扇风量 冷、热、除霜运转方式
控制
微处理器 记忆运算 控制指令
室外管道温度传感器
+5V
+5VR1源自传感器信号 R2室内
温度传感器 NTC 室外
R1 R2
NTC
NTC负温度系数热敏电阻
(2)室外化霜温控器控制电路
某些空调没有使用温度传感器，而是使用温 度控制器进行控制。通常，不需要化霜时 高温处于开关闭合状态，化霜时处于断开。
220V交流电或+12V
连接到室内电路 化霜信号
(2)电子式温控器
电子式温控器已广泛应用在空调器中，这 种温控器常以负温度系数的热敏电阻(NTC) 作为感温元件，将温度信号转变为电信号， 与三极管或集成电路组成的比较放大器配 合，控制空调器的工作状态，达到控温目 的。
2、化霜控制器
化霜控制器也是利用温度变化控制触头动作的一种 开关元件，一般应用在热泵式空调器中，用来执行 暂时延缓加热并转换到除霜动作。控制器的开关触 点与四通换向阀电磁线圈串联后接入电源。空调器 在冬季供热循环时，室外热交换器为蒸发器，其表 面温度低于零度时，盘管及翅片上会结霜，甚至会 冻结，这样对压缩机本身和供热循环都不利。化霜 控制器的作用就是当室外热交换器结霜达到一定厚 度时，切断电磁四通换向阀的电源，使制冷系统逆 循环，蒸发器转换为冷凝器制热融霜。化霜后，室 外侧换热器温度回升，化霜控制器自动接通电磁换 向阀的电源，继续对室内供热。
某标准空调控制原理图_PLC电气控制原理设计CAD图纸
变频空调电气控制系统的设计
摘要随着空调器使用的日益普遍，人们更加重视空调器性能的提高。
变频式空调器以能效比高、调温快、使用舒适、节能显著的特点，一出现就受到人们的青睐，特别是应用了模糊控制技术，使其显出更加突出的优势。
目前国内空调器市场的竞争日益激烈，若想在激烈的市场竞争中占有一席之地，就必须具有舒适、节能、能效比高等特点，研制具有低成本的节能变频空调也就成为了未来空调市场的发展趋势。
本课题设计了变频空调器的电气控制系统，电控系统的作用是根据房间温度的变化以及用户的要求去控制空调器的运转部件—压缩机和风扇电机等，使室温合乎理想要求。
电控系统分为室内机和室外机两部分设计。
室内机、室外机各用一个单片机进行控制，二者通过通讯线进行通讯，以传递和交换信息。
室内机主要包括遥控器信号的接收电路，室内温度的检测电路，风扇电机控制电路和风门步进电机控制电路等，室内机的作用是完成温度的检测和温度的模糊控制运算等，对各部分电路进行控制，把空调器产生的冷空气或热空气传到室内的不同区域，实现均匀调节房间温度的目的。
室外机包括变频器电路、风扇控制电路、四通阀控制电路、温度检测电路和保护电路等。
变频器电路采用智能功率模块，利用专用单片机对其进行控制，使变频电路结构简洁、性能可靠。
室外机的作用是对室内机送来的控制信号进行分析，根据室外机的工作状态，通过变频器对压缩机转速进行控制，从而达到制冷或制热功率的调节，并对室外风扇电动机、电磁四通阀进行控制，对各种保护电路予以监测。
然后在硬件电路设计的基础上，编制了室内、外机的系统控制软件。
最后进行了系统的软硬件调试，从而完成整个电控系统的设计。
由于室温控制系统具有大滞后、时变性、非线性等特点，精确数学模型难以建立，传统PID控制方法效果差。
所以选定模糊控制方案，设计了二维模糊温度控制器。
然后针对常规模糊控制器主观性较强的缺点，提出了一种适于实时控制的模糊PID温度控制器，并通过仿真验证了这一方法的合理性。
关键词变频器;模糊控制;PID控制;单片机控制;系统仿真万方数据AbstractWiththeincreasinguseofairconditioner,peoplepaymoreattentiontothe improvementofairconditioner'sperformance.Becauseofitshighperformance, variable-frequencyairconditionerbecamepopularassoonasitappeared; especiallyfuzzycontroltechnologyisusedonit.Butthereisn'thome-made completelyvariable.frequencyairconditioner,withtheeverincreasingofair conditioner'sdemand,itisveryimportanttodesignourownvariable-frequency airconditioner.Anairconditioner'selectricalcontrolsystemisdesignedinthispaper.Itis usedtocontrolcompressorandfanmotortomakeroomtemperaturefitdemand accordingtotheroomtemperature'svarietyanduser'sdemand.Electrical controlsystemisdividedintoin-roompartandout-roompart.Thetwopartsare controlledbysingle-chipcomputer.Theycommunicatewitheachotherthrough onecommunicationline.In-roompartismadeupofremoterreceivecircuit, roomtemperaturedetectcircuit,fanmotorcontrolcircuitandwinddoorsteppin gmotorcontrolcircuit.Thefunctionsofthein-roompartincludetemperature detection,temperature'sfuzzycalculationandthecontrolofallthecircuits. Andasaresult,thispartachievesthegoalofregulatingtheroomtemperatureby puttingcoldorhotairtodifferentpartsoftheroom.Out-roompartincludes frequencyconverter,fancontrolcircuit，temperaturedetectcircuitand protectingcircuit.Thefrequencyconvertermakesthecircuitsimpleandreliab lebyemployingintelligentpowermoduleandspecialsingle-chipcomputer.The out-roompartisusedtocontrolthecompressor'sspeedviathefrequency converteraccordingtothesignalsfromin-roompartandthestatusofout-room part.What'smorethispartalsocontrolsfanmotorandelectrical-magneticfour passvalveandmonitorsalltheprotectingcircuits.Basedonthehardwarecircuits,thecontrolsoftwareforin-roomandout-roompartsisalsodesigned respectively.Finally,thehardwareandsoftwareisdebuggedandthedesignof wholeelectricalcontrolsystemisfinished. Becauseofthecharacteristicsofgreatdelay,timevaryingandnonlinearity, itisdifficulttogetanaccuratemathematicalmodelforthen万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文system.ConventionalPIDcontrollercannotworkwell，sofuzzycontrol technologyisselected.Atwo-dimensionfuzzytemperaturecontrolleris designedinthispaper.Consideringthedisadvantagesoftheconventionalfuzzy controller,areal-timeadaptivefuzzycontrollerispresented.Thesimulation resultsverifyittobereasonable.Keywordsfrequencyconverter,fuzzycontrol;adaptivecontrol;single-chip computercontrol;systemsimulation万方数据III哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第1章绪论1.1课题背景、来源及研究意义空调是空气调节器的简称，它的作用是通过空调器对室内空气进行处理，使它的温度、湿度、气流速度和洁净度达到所需的要求，为人们提供舒适生活条件和为生产工艺提供一定的环境条件服务。
空调系统的电气控制(详)
7.1 7.2 7.3
制冷与空调系统的控制
小型制冷装置的控制 典型活塞式制冷机组的控制 溴化锂吸收式机组的控制
7.4 螺杆式制冷机组的控制
7.5 7.6 离心式制冷机组的控制 空气调节系统的自动控制
7.1 小型制冷装置的控制
7.1.1 家用房间空调器的控制 1.电气控制系统的基本组成 1)基本组成
图7－2 风扇电动机的外形
图7－3 风扇电动机的接线 (a)单相单速电动机;(b)单相双速电动机;(c)单相三速电动机
测量各绕组的阻值,如果阻值为无穷大或者零,说明绕组
断路或者短路。检修采用内置式热保护器的电动机时,要先 确定保护器是可复性的还是一次性的。图7－4(a)所示为可 复性保护器,图7－4(b)所示为一次性保护器。对于带有可复 性保护器的电动机,应在保护器回复后测量绕组阻值;对于带 有一次性保护器的电动机,其维修过程与采用外置式热保护 器的电动机相同。
图7－9 步进电动机的标准驱动电路
图7－10 步进电动机的接线及步序
6)交流接触器和继电器
交流接触器是一种常用的低压控制继电器,它由主触点、 动铁芯、静铁芯和吸引线圈等部分组成,如图7－11所示。当 吸引线圈通电时,动铁芯带动主触点闭合,电路接通;吸引线圈 断电时,主触点分断,电路切断。交流接触器主要用于频繁启 动及三相交流电动机的控制电路中,以实现远距离控制的目 的。
热继电器由发热元件和常闭触点组成,其外形如图7－12 所示。发热元件由双金属片和电阻丝组成当电流超过额定值 时,双金属片因过热而弯曲,推动滑杆使触点动作,切断控制电 路使压缩机停止工作,起到保护压缩机的作用。在压缩机停 机后,双金属片经一段时间冷却又可恢复到原来的位置。热 继电器复位有手动和自动两种方法。整定热继电器工作电流 时,应使其稍大于压缩机的额定工作电流(约1.5倍)。若电流 调得太大,压缩机过热时热继电器不动作,就容易损坏压缩机; 若调得太小,会使压缩机频繁启停而不能正常工作。
空调电路
（1）波纹管式化霜控制器
波纹管式化霜控制器的工作原理与波纹式 温控器相同，需将温度信号转变为压力信 号来控制换向阀的工作状态。所不同的是 化霜控制器有两个感温包，一个感受室外 热交换器表面的温度，另一个感受室外温 度。
（2）微差压计化霜控制器
微差压计化霜控制器是利用室外热交换器 进风侧与出风侧结霜前后压差的微小变化 来接通化霜加热器的电源进行除霜控制的。
（4）三相电源相序检测板 三相电源空调基本都有三相相序检测板，防止 压缩机反转，保护压缩机。
(5)外机变频空调的功率模块板
电路板通上高压直流电源盒变频信号，输出到压 缩机
空调制冷系统电气部件
空调制冷系统的压缩机、四通阀、电子膨 胀阀、电磁旁通阀、电池截止阀等，和制 冷系统的管道连装在一起，且都是受电气 控制的，所以我们称之为制冷系统电气部 件。制冷系统电气部件与空调的制冷功能 和效果密切相关，因此学习空调电路维修， 应该从制冷系统电气部件入手。
一、制冷电气部件的控制与保护元件
1、温度控制器
温度控制器又叫温度开关，它是一种可以根据温 度的变化进行调整控制的自动开关元件。根据用 途不同，温度控制器可分为普通温控器和专用温 控器两种。前者用于控制压缩机的运转和停机； 后者用于去除室外热交换器盘管的霜层（又叫化 霜控制器）。普通温控器可以根据设定温度和室 内温度的变化而自动接通或断开触点，使压缩机 运转或停机。它又可以分为机械压力式和电子式 两大类。
三、空调控制电路板构成
1、内机电路板结构 （1）单板电路空调 （2）双板电路空调
一块主要是CPU控制电路，通常称为电脑板 另一块主要是电源电路和信号驱动电路，通常称为 电源驱动板。通常见于柜式空调。
（3）遥控及指示电路板
一般将遥控接收和指示功能电路做成单独一块小电 路板。
变频空调电气控制设计
变频空调电气控制设计目录绪论 (3)1.1 实训背景来源及其探究意义 (3)1.2 空调器控制技术发展概况 (4)1.2.1 在空调器控制技术发展概况 (4)1.2.2 变频空调器的产生与发展 (6)1.2.3 模糊控制技术的发展及研究动态 (7)1.3 用主要设计内容 (8)第 2 章方案论证 (9)2.1 空调器电控系统总设计方案 (9)2.2 空调器压缩机控制方案 (9)2.2.1 变频调速的基本方式 (11)2.2.2 宽脉调控控制策略 (12)2.2.3 实现手段 (13)2.3 温度控制方案选择 (14)2.4 本章小结 (14)第 3 章变频空调器电控系统设计 (16)3.1 电控系统总体结构 (16)3.2 室内机组设计 (17)3.2.1 红外遥控器信号的接受 (17)3.2.2 风门步进电机的控制 (18)3.2.3 室内风扇电机的调速控制 (18)3.3 室外机组设计 (20)3.3.1 室外风扇电机控制电路 (20)3.3.2 电流检测电路 (21)3.3.3 辅助电源设计 (22)3.3.4 变频电路的设计与控制 (23)3.3.5 室外机软件的编制 (23)3.4 温度检测电路 (24)3.5 变频电路设计 (25)3.6 本章小结 (26)第 4 章模糊控制器的设计 (27)4.1 模糊控制的基本原理 (27)4.2 变量模糊化 (27)4.3 模糊控制规则的确定 (29)4.3.1 模糊温度控制器的反模糊化 (30)4.3.2 模糊控制器的软件框图 (30)4.4 基于模糊推理的自调器PID控制器 (31)4.5 PID控制器参数自整定原则 (32)4.6 模糊控制器的仿真 (33)4.7 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考资料 (37)绪论1.1 实训背景来源及其探究意义空调是空气调节器的简称，它的作用是通过空调器对室内空气进行处理，使它的温度、湿度、气流速度和洁净度达到所需的要求，为人们提供舒适生活条件和为生产工艺提供一定的环境条件服务。
家用变频空调电气控制系统设计
家用变频空调电气控制系统设计摘要：本课题设计的家用变频空调电气控制系统基于AT89S51单片机，总共分为两部分，分别是室内机系统和室外机系统，二者通过通讯线进行信息传输。
室内机系统的主要工作是对设定的温度与测得的实际温度进行比较然后通过一定的逻辑运算完成加速或者减速指令的传输，室外机系统由AT89S51单片机、SA8281芯片、IR2110驱动器、整流电路和三相逆变电路组成主要完成AT89S51单片机对压缩机的PWM变频调速控制。
关键词：变频空调；AT89S51单片机；PWM变频调速1 引言1.1 家用空调的发展历史及研究意义从美国成功研制出第一台空调算起,往后的20年里空调的服务对象一直是机器。
二十世纪二十年代空调开始进入家庭,家用空调应运而生。
1974年国产第一台空调CKF-3A在泰州市无线电元件九厂研制成功,经过四十多年的发展空调技术不断更新。
家用定频空调只能工作在标准电压和频率的环境下，因为供电频率不变所以只能通过控制继电器的开断来控制空调的启停，在调节温度的同时空调反反复复的启停对电网造成了污染并且消耗的电能较多。
家用变频空调通过变频器对压缩机进行调速，使空调不是通过简单的启停进行调温而是通过功率的不断变化进行温度调控，当与设定温度相差较大时空调功率增加，相反当空调接近设定温度时空调功率会减少到正常功率的百分之十以保证始终处于恒温状态，减少了空调的反复启停消除了压缩机启动时的峰值电流并且节约了电能。
在日常的生活工作中变频空调越来越多的取代定频空调为我们服务。
1.2 家用变频空调工作原理空调CPU通过变频器对压缩机进行调速从而改变空调的输出功率完成变频。
空调刚启动时，由于房间冷负荷大，空调压缩机电机高频运转，空调制冷量达到最大值，使室温在尽可能短的时间内下降；当房间温度接近设定温度时，压缩机的工作效率可相应降低，降低空调制冷量，实现系统制冷量的调节，减少空调的启停次数使温度变化更加平稳[1]。
长虹变频空调电路原理分析
长虹变频空调电路原理分析KFR-25（28、33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考笫一部分控制原理图笫一章控制原理图KFR-25（28∖ 40）GW/BQ直流变频空调器电气控制框图如下所示：第二节控制原理图描述从上面的控制原理图中，可以看出KFR-25（28、40）GW∕BQ直流变频空调器的室内机印刷电路板可大致分为以下儿个电路单元:开关电源、上电复位电路、晶振电路、过零检测电路、室内直流风机控第1页共41页KFR-2o（28> 33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考制电路、步进电机控制电路、温度传感器电路、空气清新控制电路、EEPROM电路、保护电路、显示驱动及遥控接收电路、应急控制电路、通讯电路等;KFR- 25（28、40）GW/BQ直流变频空调器的室外机部分可分为如下电路单元:开关电源、上电复位电路、晶振电路、电压检测电路、电流检测电路、过零检测电路、保护电路、电子膨胀阀控制电路、室外直流风机驱动电路、IPM模块驱动电路及位置反馈电路、四通阀控制电路、温度传感器电路、EEPROM电路、通讯电路、电源整流及功率因数调整电路等。
具体描述如下：当室内机接通电源时，室内电源220VAC经EMl电路后，通过桥堆整流、滤波转变为280VDC直流，经开关电源转换输出35VDC、12YDC及5VDC直流电压，为单片机及其外圉的电路提供电源。
同时，振荡电路和上电复位电路启动单片机开始工作。
此时，便可接受遥控器的信号，空调器开始检测室内的温度传感器、设定温度以及EEPROM中的数据等，并按照遥控器的设定状态运行;室内风机开始按指定转数运转;步进电机也开始来回摆动（如果步进电机设定为扫风状态）；单片机通过显示屏将空调器的运行状态显示在显示屏上，初次上电经过3分钟左右延时，室内功率继电器给室外供电。
室内的单片机通过通讯电路与室外机进行串行半双工通讯通信，物理层为强电载体，强化抗干扰能力。
当室外机得到室内电源后，交流电220VAC经整流及功率因数调整后转换为280VDC直流，滤波输入到开关电源及IPM模块（驱第2页共41页KFR-25（28> 33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考动压缩机）。
变频空调器的电气控制系统
变频空调器的电气控制系统在我国变频空调是90年代推出的新一代高性能空调，在其控制技术中采用智能控制,变频控制等高新技术与定频空调比较，变领空调具有以下优点：①快速制冷与制热。
②温度控制稳定，精度高。
③高效，节能。
④运转噪声低。
我国变频空调研究起步较晚,但发展速度较快，目前,变频空调研究已处于产品化阶段。
国内外变频空调器主要功能对比见表，3・1鼬牌触日捷城毗也:肚品即&中醐醐然力晟变频空调的电控系统主要考虑以下几点：1 .控制方式空调器由于其使用环境参数的不确定性，人的舒适性要求的不确定性等因素，决定其几乎不可能使用固定模型的控制方式，而模糊控制摆脱了模型不确定性影响，是比较适合于空调器的控制方式。
针对空调器对象有很多平衡点的特殊性，采用零点自适应模糊控制策略，既解决了温度控制稳定精度问题，又保证了空调控制的舒适性与快速性。
2 .噪声控制室内机噪声是空凋器噪声控制的首要问题。
室内机噪声主要来自风道摩擦噪声与电动机的电磁噪声，传统的PG电动机和抽头电动机，往往噪声较大。
直流无刷电动机由于具有噪声低的特点，在设计起静音运行的室内机时，常被采用。
34 .电网电压的适应能力普通的控制器适用的电压范围为电网电压波动上下10%,采用自适应空间矢量调制技术实现压缩机电动机运行电压补偿后，电网电压在上下20%范围被动时，仍具有较强的制冷、制热能力。
一、变频空调器控制单元组成・室内控制单元硬件由三部分组成：(1)室内机CPU主控板(2)室内风扇电动机驱动及开关电源控制板(3)遥控接收及显示控制板・室外控制单元由两部分组成：(1)室外机变频控制主回路S(2)室外机CPU控制板。
二、室内微电脑主控板电路工作原理下图中是变频式空调器室内微电脑主控板电气原理图。
微电脑主控板选用因特公司U87C196MC芯片作为系统主控芯片。
U87C196MC为16位电动机控制专用微处理芯片，芯片本身带有三相PWM波调制输出专用口，可用于驱动直流无刷电动机(风扇电动机)，该芯片具有较快的运行速度及可靠性。
变频空调原理图
变频空调原理图
变频空调是一种智能节能的空调系统，它通过调节压缩机的转速来实现室内温度的精确控制，从而达到节能的目的。
变频空调的原理图如下所示：
1. 压缩机，变频空调的压缩机采用变频驱动技术，可以根据室内温度的变化实时调节转速，从而实现能耗的最优化。
2. 蒸发器和冷凝器，蒸发器和冷凝器是变频空调系统中的两个重要组件，它们通过循环往复的工作过程，实现制冷和制热的功能。
3. 控制系统，变频空调的控制系统采用先进的智能控制技术，可以实时监测室内外温度和湿度，根据用户的设定实现精确的温度控制。
4. 室内机和室外机，室内机和室外机是变频空调系统中的另外两个重要组件，它们通过管道连接，实现室内外空气的循环和交换。
变频空调的原理图清晰地展示了系统中各个组件之间的关系和工作原理，通过对原理图的分析，我们可以更好地理解变频空调的工作原理和节能优势。
总的来说，变频空调通过智能控制和高效运行的方式，实现了对室内温度的精确控制和能耗的最优化，是一种节能环保的空调系统，为人们的生活带来了更加舒适和便利的体验。
基于模糊PID控制的变频空调电气控制系统的设计
终 连续 地 、 态地 、 动 实时地 调整 其制冷 （ ） ＿ 。 热 量 ２ Ｊ
大 ， 人们在 使用 空 调 时仍 不 断 感受 到 冷 热 的变 使
化 。此 外 ， 缩机 的 Ｏ ／ Ｆ 压 Ｎ Ｏ Ｆ控制 方式 及 空调 器 自身 的结构 特点 ， 室 内机 的输 出 与压 缩 机 的输 使 出相 比有一定 的滞后 性 ， 且 压 缩机 处 于 全 开或 而 全关状 态 ， 制冷 （ ） 也 对 室 内温度 有 较 大影 其 热 量
变频 式空 调器 电气控 制系统 结构 ， 图 １所示 。 如
风门步进 电 ｌ ｌ压缩机 机
显示
室内 制 — 控 —
Ｉ
Ｉ
室 制 外控
红 线 收 Ｉ远 开 蠢 餮 蒸 室 气 Ｉ 传 器 萄 外 接 器Ｉ 转 关 密 馨 外 温温 换 黍 热 感 交 度器零
图 １ 变频式空调器 电气控制 系统结构框图
１ 硬 件 设 计
１ １ 系统结构 ．
在 分体式 空调 中 ， 转 部件 包 括 室 内风 机 和 运 室 外风扇 ， 它们 的作用 是 把 空 调器 产 生 的冷 空 气 或 热空气 带到 室 内 的不 同 区域 ， 现 均 匀调 节 房 实
响 ， 必影 响空调 温度 的控制精 度和舒 适性 。 势
温度 控 制 器 ， 并通 过 仿 真 验 证 了该 方 法 的合 理 性 。
关键词 ：变频空调 ； 糊 ＰＤ控制； 模 Ｉ 单片机控制； 隶属度
中图 分 类 号 ：Ｍ ２ ． １ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：６２— １９ ２ １ ）４— ０４— ７ Ｔ ９ １５ １７ ７ ６ （０ ０ ０ ０ ６ ０
国家 级 重 点 实 验 室 ， 北 三 河 河
变频空调电气控制设计说明
变频空调电气控制设计说明为了满足广泛的用户需求，空调行业已经采用了变频技术。
变频空调通过调整压缩机转速来控制冷却和加热效果，从而实现对室内温度的精确控制。
本文将详细介绍变频空调的电气控制设计。
一、变频空调电气控制原理变频空调的电气控制主要包括以下几个方面：供电系统、传感器系统、控制系统和驱动系统。
供电系统通过供电线路将电能传输到变频空调的各个部件中。
在供电系统中，还包括电源开关和保护设备，以保证电能稳定供应和安全使用。
传感器系统用于感知室内和室外的环境信息，包括温度、湿度、空气质量等。
传感器通过信号转换和放大电路将环境信息转化为电信号，然后传输给控制系统进行处理。
控制系统是变频空调的核心部件，它接收传感器系统传输的信息，并根据预设的温度要求和用户需求，对压缩机的转速进行调整。
控制系统使用先进的算法和控制策略，实现对空调运行状态的调控。
驱动系统通过变频器控制压缩机的转速。
变频器是一种电力电子设备，可以对电能进行调节和变换，将电源系统提供的稳定电压和频率转换为适合压缩机工作的电能。
驱动系统还可以实现对风扇和水泵等附属设备的控制。
二、变频空调电气控制设计要点1.稳定性设计：为了保证变频空调正常运行，电气控制系统需要具备高稳定性。
在供电系统中，应使用高质量的电源开关和保护设备，以防止电能波动和过载等问题。
在控制系统和驱动系统中，应选用可靠性较高的元器件和模块，同时需要进行充分的测试和调试，确保各部件之间的协调工作和通信正常。
2.精确控制设计：变频空调的优势之一是可以实现室内温度的精确控制。
为了实现精确控制，控制系统需要具备较高的计算和处理能力。
在控制算法的设计中，需要结合传感器系统提供的环境信息，采取合适的控制策略和算法，实现对压缩机转速的精确调控。
此外，还可以通过设置温度曲线和时间段等功能，满足用户个性化需求。
3.低功耗设计：为了降低能耗，电气控制设计需要考虑节能技术。
在供电系统中，可以采用高效率的电源设备和节能措施，减少能量的浪费。
实训用变频空调装置电控系统的改进设计
们送到 Ｃ Ｕ的控制寄存器 、 Ｃ 方式选择 寄存器 、 周期 寄存器 ， 按此
产生三相 ６路 Ｓ ＷＭ 驱动信 号 ， 动 ＩＭ， Ｐ 驱 Ｐ 完成 三相 Ｓ ＷＭ的 Ｐ
态。（ ） ４ 室外单片机根据 不断检 测到 的 电流 、 电压 的变化 信息
机那样 ， 电机控制 中需要复杂的硬件或软件来产生 ３ Ｐ 在 对 ＷＭ 波， 应用模式非常简单 ， 编程 比较容易 ， 这就 给熟悉 ８ Ｃ １系列 ０５
单 片机 的用户 ， 运用 Ｃ ０ ５ ４实现电机控制带来 了极大的方便。
阀的状态 等。（ ） ２ 室外单 片 机根 据室 内单 片机 传来 的控 制信
图 １ 变频 空调控 制系统框 图
在图 １ 所示的变频 空调 电控系 统 中， 内、 室 室外 主控制 板 的控 制核心都选用 了德 国西门 子 （ ＩＭＥ Ｓ 公 司生 产的专 用于 变 ＳＥ Ｎ ） 频调速控制的 ８位 微控 制器 Ｃ ｏ 。之所 以选 择 ｃ ｏ ， 由于 ５４ ５４ 是 它在结构 、 指令 和原理方 面与标 准的 ８ Ｃ １系列单 片机完全兼 ０５ 容， 它有特 殊的 ３对 Ｐ ＷＭ 波产生单元 ， 因此 ， 需像其 它单片 无
２ 控制流程 ．主
以及检测到的短路 、 电压 、 压等故 障的 故障信 息 ， 时采取 过 欠 及
适 当的保护措施 。 以保障变频空调的安全运行 。
目前在变频空调 上采用 的变频 压缩 机 按基 变频原 理来 分
有交流变频和直流变频两种 开式 。用 ｃ ｏ ５ ４单片机 只要用不 同
［ 收稿 日期 】 ２ １ ０— ５ ００—１ ２ ［ 作者简 介】 蔡书华 （９２ ，男 ， １６ 一） 湖北孝 感人 ，长沙 民政职业技 术学院电子信息工程系副教授。研究方 向 ： 制冷与控
变频空调控制系统设计与实现
变频空调控制系统设计与实现作为现代家居的重要组成部分，空调作为一种重要的家电产品在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
而现在市面上主流的空调产品一般都采用了变频技术，因为这种技术不仅能够让空调更加节能环保，同时也可以更好地满足用户的个性化需求。
本文就针对变频空调的控制系统进行设计和实现，让其更好地达到节能、智能等方面的要求。
一、变频空调控制系统的基本设计我们知道，变频空调的基本工作原理就是通过控制压缩机的转速，来达到控制室内温度的目的。
因此，控制变频空调的核心就是需要掌握控制压缩机转速的关键技术。
在这方面，我们可以从以下三个方面考虑来进行设计：1. 传感器选型和制作温度传感器一般分为接触式和非接触式两种。
在变频空调的控制系统中，我们通常采用非接触式的温度传感器，通过悬挂在室内空气中，感应到温度数据后进行输入。
同时，还需要选用合适的制作材料来制作传感器，以保证其在各种复杂情况下均能正常工作。
2. 智能控制系统变频空调的智能控制系统需要具备良好的适应性和可拓展性，以便于实现对不同用户需求的满足。
因此，其需要采用良好的硬件和软件设计，能够对各种功能模块进行不同的组织和扩展。
3. 节能技术在变频空调的控制系统中，建立高效的节能机制是至关重要的。
除了采用高效能的压缩机、冷凝器和蒸发器等器件，我们还可以通过设计合适的电路以及调整各种动态参数等方法，来实现节能的目标。
二、变频空调控制系统的实现基于以上基本设计，我们可以进一步进行具体的实现，从而实现控制变频空调的目的。
其具体实现过程如下所述：1. 控制板的设计变频空调的控制板需要考虑到的是，如何将各个设备联系起来，并且如何保证设备之间的联系达到最优化。
为了实现这一目标，我们可以从以下几个方面进行考虑：（1）选用高品质的控制芯片，以保证整个控制系统具有良好的运作稳定性和易用性。
（2）考虑到系统的可靠性和安全性，我们需要进行充分的测试和优化，避免出现各种故障和意外。
变频空调控制系统设计机电一体化课程设计
目录1 空调器的发展和基本分类 (2)2 变频空调器的结构框图 (2)3变频空调器制冷制热的工作原理 (2)4 变频空调器的总体结构设计 (3)4.1硬件单元电路的设计 (3)4.2电源电路的设计 (3)4.3步进电机的控制电路的设计 (5)4.4各部分硬件的设计 (7)5 变频空调器的控制系统设计 (9)5.1 风机的控制电路 (9)5.2 变频空调模型分析 (11)5.2.1模型分析 (11)5.2.2 MATLAB仿真 (12)5.2.3仿真结果 (12)6 软件流程图和主程序 (12)6.1系统程序流程图 (12)6.1.1主程序设计 (12)6.1.2 路温度采集程序设计 (13)6.1.3 显示部分程序设计 (14)6.1.4 风摆电机控制程序 (14)1 空调器的发展和基本分类随着近年来我国人民生活水平的提高，空调越来越多的进入到普通家庭。
而定速空调与变频空调相比，存在高能耗，低效，温度波动大，舒适感较差等缺点。
本次变频空调的设计可以减小房间温度的波动，使人感觉到舒适，同时又能省电节能，而且使空调的控制功能增强，控制设计人性化，这就为空调控制器的设计提出了更高的要求。
设计提出以后就有了对变频空调的控制要求。
按季节来分：夏季温度较高，湿度较大，空调器可以降温和减湿。
冬季气温较低而且干燥，空调器可以升温和加湿。
本次设计是结合普通实物空调，在分析了其电气控制系统的基础上，针对普通空调的缺点，在充分考虑系统安全性与可靠性的基础上，对变频空调进行设计开发2 变频空调器的结构框图根据任务书可知，该系统需要人机界面（按键输入LCD1602显示），AD采样，以及单片机控制部分等模块，并且可以得到以下硬件系统框图图3硬件系统框图3变频空调器制冷制热的工作原理变频空调与普通空调或称定转速空调的主要区别是前者增加了变频器。
变频空调的微电脑随时收集室内环境的有关信息与内部的设定值比较，经运算处理输出控制信号。
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应用技震太原科技２０１０年第３期可鲫哲凹国嗍醐岍匡＠∞
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胀阀的开度。
室内机的ＯＮ／ＯＦＦ是由室内机自己判定．室外机仅接收来自室内机的ＯＮ／ＯＦＦ的命令。
之后依照室外机的程序做相应的控制。
而不是由室外机的程序决定室内机的ＯＮ／ＯＦＦ。
当室内机进入ＯＦＦ时，压缩机停止运转，进入待机，当室内机进入ＯＮ时，压缩机开始启动。
５实验调试及波形
１）选择一个７００Ｗ的三相异步交流压缩机。
确定其参数写入ＥＥＰＲＯＭ内（见表１）。
表１三相异步交流压缩机参数
参数设定值参数设定值参数设定值定子电阻１．４１５ｎ转动惯量Ｏ．０１３１启动频率２０Ｈｚ转子漏感０．０１２２６Ｈ转动惯量Ｏ．０１３１启动电流５Ａ励磁电感０．３３２９Ｈ极对数２保护相电流１８Ａ２）图３为示波器测试的波形。
图３中ＣＨ３为ＰＷＭ输出控制波形（用示波器表笔测得）；波形的每个方格的高度为５Ｖ，５Ｖ为高电平，０Ｖ为低电平。
ＣＨ４为压缩机的启动波形（用电流钳测得）；波形的每个方格的高度为５０ｍＶ，５０ｍＶ对应的电流为５Ａ。
图３示波器测试的整机波形
通过改变逆变电路６路驱动的ＰＷＭ输出的脉宽来改变压缩机的端电压，改变ＰＷＭ脉宽周期来改变压缩机端电压的频率。
根据室内的环境温度的变化来改变ＰＷＭ的输出．从而达到控制压缩机的转速，使室内温度的变化在±０．５℃。
压缩机启动电流为７Ａ。
定位电流的时间可以在软件内设定。
此定位主要是方便软件控制压缩机的转速，通过此定位可以确定压缩机的当前位置，软件以此位置为基准来计算压缩机的位置，从而达
到控制压缩机的转速，定位之后的波形为压缩机Ｕ，
Ｖ。
Ｗｉ相电流波形，理想的波形为标准的正弦波，大小为正弦波的峰峰值，通过波形的情况可以判断压缩机的控制情况，如果波形出现抖动，压缩机也会出现相应的震动。
就需要从软件或硬件方面使输出波形尽量稳定和接近正弦波，例如，由于外界信号的干扰。
就需要从硬件方面去解决。
６结束语
智能功率模块ＦＳＢＢ２０ＣＨ６０取代六路ＩＧＢＴ，
智能功率模块集功率器件（ＩＧＢＴ）、驱动电路和保护功能于一体，内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路，其核心器件是ＩＧＢＴ，将其应用于变频空调，降低了成本，提高了可靠性，在实际应用中得到了良好的效果。
参考文献：
【１】赵相宾，年培新．谈我国变频调速技术的发展及应用ｉ１１．电气传动，２０００，３０（２）：３—６．
【２】吴安顺．最新实用交流调速系统【Ｍ】．北京：机械工业出版社．１９９９．
［３１吕汀，石红梅．变频技术原理与应用【Ｍ】．北京：机械工业出版社。
２００３．
（实习编辑李洋）
ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＩｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
ＺｏｕＤｉｎｇ—ｓｈａｎ，ＪｉａＷｅｎ－ｃｈａｏ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｃｌｍｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｏｐｅｒ－ａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗｉｔｈｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｘｅｄ仔ｅｑｕｅｎｃｙａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅ；ＩＧＢＴ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
变频空调电气控制系统设计
作者：邹丁山， 贾文超， Zou Ding-shan， Jia Wen-chao
作者单位：长春工业大学电气与电子工程学院,吉林,长春,130012
刊名：
太原科技
英文刊名：TAIYUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2010(3)
1.吕汀;石红梅变频技术原理与应用 2003
2.吴安顺最新实用交流调速系统 1999
3.赵相宾;年培新谈我国变频调速技术的发展及应用[期刊论文]-电气传动 2000(02)本文链接：/Periodical_tykj201003039.aspx。