直流变频空调核心大揭秘！

夏天是购买和使用空调的高峰，你是否留意空调的能效?你是否购买的是直流变频空调?又是否知道能效与空调用的电机之间的关系呢?

空调的原理

空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。

其中，压缩机和风机作为空调的核心部件发挥重要的作用，他们俩也是空调的主要耗电部件，因此空调的节能与控制设计主要也是围绕着它们俩来进行，像直流变频空调就是指内部的电机是直流变频控制的。

现在高能效、低噪音的空调都是直流变频空调，那什么是直流变频空调呢?其实直流变频空调是指采用了直流变频压缩机的空调，如果该空调的风扇电机也采用直流变频电机，市面上有称呼为全直流变频空调。直流变频空调可以根据房间温度的高低，让压缩机运转在适当的转速下，达到省电的目的;而普通空调使用定速压缩机，不管房间环境怎么样，其状态要么是全负荷运转，要么是停机状态，很不省电。

什么是风扇电机?

风扇电机经常简称为风机，而空调系统人员的理解是包括电机和风叶两部分。它其实就是空调系统里的送风装置，强化两器的热交换能力。风扇电机包括室内和室外送风电机，其功率范围从几瓦到几千瓦，属于中小型电动机。

风扇电机用的直流变频又可细分为两种： 1、无刷直流电动机(BLDCM)或称矩形波永磁同步电动机2、永磁同步电动机(PMSM)或称正弦波永磁同步电动机。电机本体这两种电机外观大致相似，定子为三相电枢绕组，一般为星形联结，转子为永磁转子，有的加上转子位置传感器。

电机本体这两种电机外观大致相似，定子为三相电枢绕组，一般为星形联结，转子为永磁转子，有的加上转子位置传感器。为了配合发挥控制策略，永磁转子在磁钢的安装方式和位置有区别，具体点讲BLDCM反电势波形是一个为梯形波，PMSM反电势波形是一个正弦波。

无刷直流电动机(BLDC)

无刷直流电动机是在有刷直流永磁电动机的基础上发展起来的宏观上看，无刷直流电动机与有刷直流永磁电动机基本上具有相同的运行机理：施加在电动机上的电压都是恒定不变的直流电压，输入电机电动机的电流都是直流电流，作用在电枢线圈上的电压极性和通过电枢线圈的电流方向都是交变的，电枢线圈内的感应电动势的波形基本上是相似的。

直流无刷电动机有哪些优点?调速性能好，能在很宽的速度范围能运行，而且稳定。同一款电机可以满足不同空调系统的速度要求。效率高，单相异步电动机效率最高40%～50%，而直流无刷永磁电动机效率一般可达到80%～90%，对提高空调空调能效等级有很大的帮助。

永磁同步电动机(PMSM)

所谓同步电机就是它的旋转速度必定与输入电压的频率相互同步。旋转速度与输入电压频率的相互同步有两种方式：一种是电动机的旋转速度随着输入电压频率的变化而同步地变化;另一种是输入电压的频率随着电动机旋转速度的变化而同步地变化。前者就是传统的交流同步电动机它输入的电压频率取决于外部电网或独立变频器的频率。后者则需要根据转子位置信号去控制定子各相电枢绕组的导通顺序和导通速率，也就是我们通常说的自同步式永磁同步电机(PMSM)或正弦波永磁同步电动机。由于其磁场为连续旋转磁场，所以输出电磁转矩脉动小，运行更为平稳。这种电机比无刷直流电动机还要优良。

谈完风机，再来聊聊压缩机

空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。空调压缩机一般装在室外机中。空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。压缩机内部的动力源也是电机。

而变频压缩机，就是通过采用变频调速技术进行能量调节(实际上就是变频电机调速)，使制冷量和系统负荷协调变化，并使机组在各种负荷下都具有较高的能效比。这种调节方式具有节能、舒适、启动快速温控精度高及易于实现自动控制受到世人注目。

直流变频器是将50HZ～60HZ固定频率的交流电转变成直流电，对直流电动机进行调速，调速范围更广，电机效率更高，压缩机更轻便，将其用于空调时，可以安装到室外机，使噪音更小，更舒适。它也分为无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)两类，区别和风机一样，主要是永磁体结构和控制策略不一样。