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变频空调器的最大的优点就是:被控环境的温度的稳定性。使用过空调的人都知道,由于实际的热负荷小于空调器的制冷量,当环境温度低于设定温度时,空调器就会停机;然后,当环境温度回升到超过设定温度时,空调器又会重新启动,这样循环往复,使得被控环境的温度产生较大的波动,使人觉得不舒服,特别是晚上睡觉时的影响更大。当被控区域的负荷突然变化时,如开关门,新的人进来等,房间的温度都会发生波动,变频空调会相应的改变输出,使得被控环境温度的波动性明显减小。针对变频空调的这个特点,GB/7725没有作出考虑,如何从数值中来考核它们的这一性能呢?现根据国内、外有关资料从温度控制精度和抗干扰能力两方面做一初步探讨。
a.温度控制精度
在空调说明书所说明的温度范围内任取3个点作检测点,通过试验来考核其温度控制精度。
测试方法:在测试房内按正常使用状态安装好空调器,调节再处理机组的加热量和加湿量,使室内、外侧工况符合试验要求。调节被测空调器温度设定为检测温度点之一(称设定温度点)。将室内干球温度加热到高于设定温度1.0℃(称起始温度点),然后将负载设为被测空调器额定能力的50%,此时测试开始,每一分钟记录一次温度,测试时间为120分钟。
b.抗干扰能力
在空调器正常运转中,加入一热干扰源,以测试其抗干扰能力。
测试方法:在测试房内的空调器正常运转,使房间温度达到一平衡点40分钟后,接通干扰热源,热源输入功率为空调器名义制冷量的三分之一,干扰时间为10分钟,记录室内温度,及恢复到平衡点的时间。
当然,也可以通过考核最大和最小能力的比值来达到目的。
综上所述,由于变频空调的控制、调节的复杂性、灵活性,决定了变频空调检测的难度,我们一方面要和制造商加强沟通合作,另一方面也要加强同行间技术的交流,才能更好地促进本行业的发展。
在中国,EMC(电磁兼容)的起步比较晚,但发展却非常快。随着社会进步,科技发展,人们对EMC的重要性和必要性的识认也日益加深。2000年EMC认证在中国开始实施,并于2002年成为强制要求。房间空调器被列入第一批EMC认证实施目录。
众所周知,为了达到精确控制和节能的目的,可控硅调速和变频控制技术已被日益广泛地应用于空调器控制中。这一方面提高了空调的控制性能,但另一方面,所采用的可控硅和变频器都是非常强的干扰源,特别是变频器。鉴于变频空调的以上特点,生产企业必须在产品开发研制阶段就全面考虑EMC的各项要求,否则将很难通过EMC认证。
空调器EMC检测依据的标准有GB4343, GB4343.2,GB17625.1,GB17625.2.具体项目有干扰电压、干扰功率、Click(断续干扰)、谐波电流、电压波动和闪烁(Flick)、静电放电(ESD)、快速瞬变脉冲串(EFT)、浪涌(Surge)、注入射频电流、电压跃落和中断。
与定速空调相比,变频空调的主要技术难题存在于其对外干扰过大的问题上。构成变频空调主要干扰源的往往有变频器、晶振、开关电源、可控硅装置等。有了这些干扰源,再加上电路设计中的一些缺陷,干扰就通过传导、辐射和耦合等方式发射出来。在实际测试中我们发现各类空调器在干扰电压、干扰功率两项测试中的通过率如下:变频空调小于5%,含可控硅风速调节装置的定速空调约60%,含开关电源的定速空调约50%.另外还有一些问题是出自晶振的谐振。从以上粗略的统计中,我们可以看出一些普遍的问题。针对这些问题可采取的措施有改进变频器的设计,对开关电源采用功率因子校正电路,以减小干扰源;加强滤波,合理排板和布线,必要时还可以采用适当的屏蔽,以削减干扰传递的途径。
谐波电流是变频空调面临的另一个难题。因为GB17625.1A类设备的限值要求并不随设备基波电流的增加而增大,所以对于功率越大的空调就越难通过谐波电流的测试。另一方面开关电源,变频器造成的电流波形畸变以及功率因数的降低也导致了谐波电流的增大。现在许多专家和学者都在致力于研究降低谐波电流的有效措施。
由于变频空调在压缩机启动时的冲击电流小,而且一般在运行过程中不会频繁启停,所以,相对定速空调器而言,由其引起的电压波动和闪烁都比较小。通常情况下,变频空调会采用比定速空调更复杂的滤波电路,控制电路的设计也更为复杂和成熟。在大多数情况下,变频空调在抗扰度方面都不会出现大的问题。
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