日立与数码涡旋比较

广州日立SET-Free （自由变频）自由变频与数码涡旋比较

相对传统的分散式家用空调型式而言，家用小型中央空调具有节能、舒适、容量调节方便、噪声低、振动小等突出的优点，目前主要以变制冷剂流量（Varied Refrigerant Volume ，简称VRV ）空调系统为主。九十年代我国开发的VRV 空调系统大多参照日本的变频控制方法，但九十年代后期美国谷轮公司开发了数码涡旋压缩机，并首先被大金用于VRV 空调系统后，我国美的、海尔、新科等空调厂家这两年也纷纷研制开发了数码涡旋VRV 空调系统。

一、简介

涡旋压缩机：

日立的技术不但在涡旋压缩机国际领先，更是在20年前就将涡旋压缩机在全世界首家实现批量生产及实用化。日立压缩机拥有几项在压缩机的性能、功能上起重要作用的技术专利，并将其中一部分专利提供给其他压缩机厂家，并向其收取专利使用费。

经过近

20年的发展，日立（日本）拥有目前世界上独一无二最先进的压缩机技术——外部供油并联（变频）一拖多压缩机及不怕寒冷的低温热泵压缩机（-30℃环境下不需任何辅助加热，系统制热COP ≥2.3 W/W ）技术。

涡旋压缩机工作原理：

图一 图二 图三

涡旋盘为内旋式螺旋，与图一中所示的配对涡旋盘匹配后，会在两者之间生成一系列月牙形气窝。在压缩过程中，一个涡旋盘保持静止（固定涡旋盘），而另一个涡旋盘（旋转涡旋盘）可围绕第一个涡旋盘公转（但非自转）。这一运动发生时，两者之间的气窝被缓慢推向两个涡旋盘的中心，而其体积同时减小。当气窝达到涡旋盘的中心，压力已升高的气体通过位于中心的口释放出去。在压缩过程中，会同时压缩多个气窝，使过程相当平稳。吸入过程（涡旋盘组的外部）和释放过程（内部）均为连续的。

图一：涡旋盘中的压缩由一个旋转涡旋盘和一个固定涡旋盘的互动形成。当其中一个涡旋盘旋转

图二：气体被吸入螺旋后封锁开放通道。

图三：当螺旋持续旋转时，气体被压缩成两团更小的气窝，体积逐渐减小。

图四：当气体到达中心口时，达到释放压力。

图五：事实上，在运行过程中，所有6个气体通道始终都处于不同的压缩状态，形成近乎持续的吸入和排除

在图二和图三中共有三对密闭的气窝，每对气窝的压力不断升高，两个相邻的气窝间压力相差不大，两个涡旋盘之间有润滑油进行密封，所以会减少冷媒泄漏的机会。

润滑油，不仅起到润滑两个涡旋盘，减少摩擦的作用，还起到密封的作用。润滑油是在压缩机正常运转过程中，根据高低压差注入到压缩腔内。

什么是数码涡旋：

所谓“数码”仅是一种炒作行为，其名称好像带有高科技的含义，实际是借用压缩机一开一关信号为数码的0和1，就叫数码。

“数码”涡旋压缩机是利用轴向的动涡旋盘和定涡旋盘开启或闭合进行卸载（美的等厂家称为“柔性”）的技术，它的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间，涡旋盘如图1（a）运行，压缩机像常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量，压缩机输出100%。卸载期间，由于压缩机的柔性设计，使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离（如图1（b）所示），因此不再有制冷剂通过压缩机，压缩机输出为0。这样，由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。

压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制。如图1：一活塞安装于顶部固定涡旋盘处，活塞的顶部有一调节室，通过0.6mm 直径的排气孔和排气压力相连通，而外接PWM电磁阀连接调节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时，调节室内的排气被释放至低压吸气管，导致活塞上移，带动了顶部的涡旋盘上移，该动作使两涡旋盘分隔，导致无制冷剂通过涡旋盘。当外接电磁阀断电时，压缩机再次满载，恢复压缩操作。

数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间，这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间，就可调节压缩机的输出容量（10%～100%）。

日立SET-FREE自由设定变频控制一拖多空调系统中的室外机采用了直流变频技术，那么什么是直流变频技术呢？

首先，让我们先来了解一下传统直流电动机。

如图1所示，传统的直流电动机是由定子、转子（电枢）、换向器、电刷等组成的。当电机通电后，在定子绕组、电枢绕组中产生电磁场（即电磁铁），形成两个磁极——N极和S极。两个磁极间总是遵循同极（性）相互排斥，异极（性）相互吸引的规则。所以通电后，定子绕组中的N（S）极会吸引转子绕组中的S（N）极，此时电机可转动180°。但是，当转子转动180°后，转子绕组中的磁极会被定子绕组中的相异极性的磁极吸引，此时电机就无法继续转动了。所以，要想使直流电机能连续的向一个方向转动，就要不断改变电枢绕组中的电流方向，从而在电枢绕组中形成极性变化的磁场。换向器及电刷在直流电动机上就是起这样一个作用的，它是保证直流电动机能向一个方向连续运转的部件，它使电枢线圈里的电流方向是交变的，但产生的电磁转矩是单方向的。我们可以这样理解：对于直流电动机来讲，只是其电源电流是直流形式，但是其转子中的电流形式仍然是交变的。

第二，我们来更进一步的了解一下电刷的特点

制造电刷的材料一般是用导电性良好的碳，因此我们也常把电刷叫碳刷，电刷在直流电动机上是比较容易损坏的零部件，需要经常更换，它要与旋转的换向器接触，产生摩擦。我们平常使用的手持式电动工具，如：电钻、电锤、手砂轮等和部分电吹风机中也使用电刷，如果你经常使用上述这些电动工具的话，你一定知道这些电动工具如果出现故障，很可能是需要更换电刷了。

第三，日立SET-FREE空调系统采用的直流变频工作原理

直流变频的工作原理就是利用变频技术代替电刷输出交变电流，从而达到改变磁极方向和调节电动机转速的目的。如图2所示，日立ISPM变频器可以自动计算转子的位置，然后以此为依据，产生相应的三相交变电流送往3组定子绕组。在日立SET-FREE系统采用的直流变频技术中，电动机的转子绕组为永久磁铁。

第四，日立SET-FREE空调系统使用直流变频技术的优点

SET-FREE空调系统使用直流变频技术后，压缩机电机采用无刷直流电