电源220v的交流电压通过转换器转换为直流。 逆变器的主要功能是为了实现换流，将直流电压转换成任意频率的比较有效值相当于三相交流电力的脉冲电压信号。 其最常见的结构形式是由6个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。 逆变器的负载是压缩机中的异步电动机 逆变器空调器根据负载是交流变频压缩机还是直流变频压缩机，分为交流变频和直流变频两种。 交流频率转换中逆变器的输出电压方法通常使用不等幅度pwm调制方法，直流频率转换中逆变器的输出电压方法通常使用等幅度pwm调制方法。 当前pam ( pulseamplitudemodulation脉冲振幅调制方法)以其独特的优势用于直流逆变器空调器的压缩机输入电压的调制。 交流变频压缩机的电动机是通常的三相异步感应电动机，因此在此省略说明。 以下，首先以直流频率变换为中心进行叙述。 2电源模块 在带刷直流电动机中，转子(单线圈)磁场与定子(永久磁铁)磁场平行后，转子再次超过该位置，直流电源不改变，即线圈的电流方向不改变的话，根据右手法则，线圈受到力而向原方向反转 因此，为了改变线圈中流动的电流，使转子继续旋转，需要碳刷。 在压缩机中，气缸充满氟利昂蒸汽，因此不能使用产生火花的无刷直流电动机。 这是因为需要使用用电子电路实现换流的无刷直流电动机。 图2的虚拟盒表示由6个晶体管模块构成的逆变器，习性上称为大功率模块，其中a+、b+、c+构成上支路，a+、b+、c+构成下支路。 按图4表的顺序循环开关，总是每接通上臂的一个晶体管和下臂的一个晶体管，就向压缩机定子绕组施加方波电压。 3直流压缩机电机的基本原理 直流压缩机电机的转子是永久磁铁。 典型的永久磁铁结构有弧形、倒弧形、v形、x形等。 磁力线的集中度因排列而异，直接影响电动机的效率。 定子和交流压缩机的电机是漆包线绕的。 图5是4极(磁极对数2 )三相无刷DC电动机的示意图 定子绕组法如图5所示，每极2个槽，共计24个槽。 首先，大功率模块根据转子的旋转位置切换定子绕组的通电电流，使转子的n极相对的定子绕组导体内的电流总是向一个方向流动。 另一方面，与转子的s极相对的定子绕组导体内的电流的流动是⊙(参照图5右侧的电动机横截面图)这样的另一个方向。 具体而言，当转子位于图5的位置时，晶体管a+、c导通，由图2可知，此时仅在作为u、w线圈的a、c线圈中流过电流，流过a→、→c，即产生未图示的定子横截面中的导体内电流的流过。 让我们把马达分为左上180°和右下180°两部分。 在左上180°的部分，a、导体的磁场按照右螺旋法则重合，固定，转子之间产生垂直向上的磁常 另一方面，产生c导体的磁场重叠的水平向右的磁场，两者重叠的磁场φz1的方向如图所示。 正好与转子磁场φd1正交，因此产生逆时针的电磁转矩，使转子逆时针旋转。 右下180°的原理是一样的。 ※右螺旋法则:将导体握在右边，拇指的方向为电流的方向，其余四指的方向为磁场的方向(磁力线的方向)。 转子旋转电角60°时，如表1所示，晶体管b+、c导通，b、c线圈通电，且b→、→c。 定子绕组依然与转子的n极正对，转子的s极也同样是相互正交的两个稳态， 通过这样反复转子c磁场，电机旋转。 在这里，定子绕组中的控制方波电压波形和绕组切断磁力线的感应电压波形如图4的虚线部分所示，各相绕组的导通电角度为30°。 同样两极(磁极对数1 )的直流电动机的各相绕组的导通电角为60°，即电动机转速为n=60fd/p(n :转速rpm； p :磁极对数: fd :电源频率hz )。 另外，电磁转矩在换流期间会产生微小的凹坑，引起一定的转矩脉动。 表1变频器的开关顺序表 123456 a+on b+ onon c+ onon a- onon b- onon c-onon 注: on为通，其余为断。 4转子位置检测电路 直流电动机转子位置检测机构一般有感磁式(霍尔元件)、光电式、电磁感应式、电磁共振式等。 以其中一种形式捕捉上述定子绕组上产生的感应电压，作为转子的位置信号，通过专用设计的电子电路转换，反向控制向定子绕组施加方波电压的时间。 如图5所示，无刷DC电机总是通电二相线圈，一相不通电。 通常不能测量通电线圈上的感应电压。 这是因为剩下的一相作为转子位置检测信号用线。 5启动 由于感应电压只在电机旋转时产生 这是因为转子位置检测电机无法启动。 此外，必须强制输出驱动波形直到电机转速达到一定速度，切换到转子位置检测输出波形的驱动方法，直到通过感应电压检测出转子位置。 例如，启动阶段的大功率模块经过2~4秒的低频换流，进入通常的位置检测运行模式，以使压缩机转速达到200~500rpm。 6变频调速的基本方法 根据电机理论，三相异步电机有以下公式。 ed=4.44fdndΦz ed :定子各相线圈的气隙磁通感应电压的均方根值v； fd :电源频率hz； nd :定子每相绕组的比较有效匝数 φz :每极的气隙磁通量wb。 为了确保电机的负载能力 为了不改变φz，需要将ed/fd设为常数。 这种将ed/fd保持为常数的控制方法也被称为定磁on变频器调速，是定转矩调速方法。 由于ed难以直接检测、控制，因此在ed和fd高的情况下，定子的漏阻抗电压降小到可以忽略不计，所以可以代替ed而将定子的每相电压ud保持为常数，可以称为恒压比控制方法。 因此，为了实现压缩机的稳定调速，除了控制变频器的换流频率以外，还需要使施加在压缩机上的方波电压值成比例地上升或下降。 在电子控制中使用高功率模块的晶体管，基极电压信号比换流频率高(例如上分支晶体管是几千赫的高频开关)，因此施加到电动机的电压是分段的(参照图4 )，但电动机的平均直流电压 7直流变频和交流变频的比较 笼统地说，交流逆变器空调器和直流逆变器空调器中使用的压缩机电动机的原理上部产生定子不断旋转的圆形旋转磁场，其转速为n=60fd/p，利用已确定。 转子磁场间电磁力相互作用产生的转矩使转子继续旋转。 因为直流逆变器使用无刷直流电机，转子是永久磁铁，不需要从外部供给电流，损失少，效率高。 通常比交流变频器省电约12%，但转子的磁铁排列科学，磁力线的集中度高，如果使用含有稀土钕的磁铁，则比交流变频器省电18%~20%。 另外，直流逆变器可以根据外部负载的大小调节转速，因此原理上比负载变化时压缩机停止的交流逆变器节能。 因此，如上所述，直流频率变换比交流频率变换省电。 8 pam调制方式在空调器中的应用 如上所述，直流变频压缩机为了保持电动机转矩恒定，需要使ud/fd恒定，在转速上升时， 压缩机的输入电压应按比例上升。 使用的等宽pwm变频器具有转矩大、灵敏度高的优点，但输出电压能力不足，压缩机的最高转速受到限制。 pam调制方法可以在相同的电网输入电压下得到高的逆变器输出电压。 这在压缩机的低速范围内沿用等宽pwm调制方法，在高速范围内使用pam的高效率、低噪声的混合调制方法的话，确实是两种方法。 pam逆变器只负责频率的调节，转换器(通常是相位控制整流器或直流斩波器)负责直流电压的控制。 不是pwm转换器负责产生一定的直流电压，而是变频器控制频率，调整电压。 pam变换器具有网侧电力因素大的优点，有利于空调器的节电。 像日立新发售的所有pam直流逆变器空调器一样，其功率因素达到99.5%。