《2023变频空调系统的电气设计方案【论文】9200字》.docx

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1、变频空调系统的电气设计方案目录摘要11 .结论211问题的提出21.2研究的方法21.3课题的重、难点314可行性分析32 .变频空调相关概念32.1 变频空调的基本工作原理32.2 普通定频空调工作原理32.3 与定频空调的区别32.4 变频空调的基本结构33 .变频空调系统的设计方案43.1 变频空调控制系统结构53.2 变频空调系统控制方案54 .变频空调的室外电气系统设计64.1 可编程控制器(P1C)的选型64.2 室外硬件电路设计84.3 室内外软件设计94.4 变频控制电路105 .变频空调系统的实验调试以及波形125.1 变频空调系统各功能设计电路125.2 P1C输入、输出点

2、分配146 .结论16摘要随着科技的不断进步，加上人们生活的不断变好，现在，变频空调已深入千家万户，特别是大型变频空调。这一方面让人们的居住、办公环境更加舒适，但另一方面，对变频空调不合理的使用造成了资源的巨大浪费，传统的定频空调对环境的影响有两点，一是所使用的冷媒如：氟利昂，在循环制冷后排入室外会对臭氧层产生极大的破坏；第二点是，空调用电负荷高峰期与电网用电高峰重叠，这不仅让电能使用效率降低，而且不利于电网负荷的平衡。本文通过对传统定频空调和变频空调进行参照对比，进行合理的分析，对变频空调系统的电路进行设计【关键字】：变频空调；电气设计；变频空调系统1 .绪论空调系统是自动化系统众多的子系统

3、和设备中，最为重要的一部分，但也是众多设备中消耗能量最多的系统。人们对空气质量、温度以及湿度环境条件的高要求，造成了能源更多的消耗，在能源日益紧张的今天，这种现象是不容出现也是要尽量去避免的。因此，为了很好的解决这一问题，与空调系统控制密切相关。变频调速技术和P1C自动测温控制的应用不仅可以节约能源，提高系统的自动化程度，还可以提供系统稳定运行，结构简化和维护保养的优点。本文采用工程管理理论和系统分析方法，因地制宜合理选择空调系统的能源消耗，充分利用空调技术能够有效地提高建筑能源系统的效率。本文设计是一个在武汉体育馆舒适的变频空调案例，建筑分为三层，建筑的主要场所为办公室、会议室、活动地等。1

4、1问题的提出自从美国发明了世界上第一台空调开始,在之后的20年里空调一直都是作用在机器上的。直到上世纪二十年代空调才开始进入家庭,家用空调也因此诞生。1974年国产第一台空调CKF-3A在泰州市研制成功,历经四十余年的发展，当下的空调技术也在不断更新。空调频率的交流调节器只能在特定的电压和频率环境下使用。因此，如果电气频率恒定，则可以通过打开和关闭工作继电器轻松控制AC的启动和停止。这会损坏网络并消耗更多电力。家用变频空调器使用变频器调节压缩机速度，这样空调器不会通过简单的启动或停止来调节温度，而是通过连续切换电源来调节温度。为确保空调始终处于恒温状态，空调器的容量降低到10%,空调器的重新启

5、动和停止减少，压缩机启动时最大电流损失，并节省电力。在日常生活和工作中，逆变器调节器不断地改变交流频率以保持不变1.2 研究的方法文献归纳法：本文通过对国内外有关变频空调系统的相关文献的搜集和阅读，并基于文献作为参考，写下本文。归纳分析法：在写下本文的时候，通过寻找相关的材料，以使概念和特征具有相关性，分析存在的问题，详细研究问题的原因，获得当地研究的有趣经验，提供相关的建议并进行研究。结合实际情况具体分析。1.3 课题的重、难点当冷却功能在低温下工作的时候，干扰系数为外界环境温度从15到负15摄氏度和内部温度从16到32摄氏度的变化，即内部风扇的速度、压缩机频率和膨胀开启水平的电子控制。本研

6、究的目的是以欧盟销售的一种特殊护发素为例。当变频空调在低温下使用冷却功能时，应使用设计工作模式参数和性能参数。1.4 可行性分析本文通过模拟计算对变频空调的工作原理和特性进行了初步分析，并使用正常冷却和加热模式下的各种变形和适应因子来表示冷却循环条件的参数。天气。绩效指标的影响规律。本文讨论了当外界温度低于室温时，影响交流变流器冷却性能的声音因素对逆变器空调器性能的影响。参数调节因子改变变形因子，使交流性能稳定可靠。2 .变频空调相关概念2.2 变频空调的基本工作原理变频空调是使用变频器电路改变压缩机转速，并使用PWM控制技术执行频率和电压转换。在进行变频的同时协调的改变电机端电压。压缩机的转

7、速从而调节压缩机的吸气量来调节制冷量。当空调刚开始启动时，由于室内大量冷却，空调压缩机电机快速旋转，增加空调的冷却能力，从而降低室内温度。最短时间；当腔室的冷却器负载降低时。可降低压缩机的工作频率。空调的冷却能力降低，而无需停止所有空调来调整冷却能力，从而减少空调的启动和停止以及温度变化。2.3 普通定频空调工作原理普通家用定频空调是利用压缩机启动和停止来实现制冷的，当室温达到预设值后，压缩机停止运行，反之压缩机则启动。2.4 与定频空调的区别变频空调与定频空调之间的最大区别在于操作控制系统（电源控制方法）不同，而大多数交流与冷却系统相同。在温度控制领域。与传统空调相比，变频空调具有制冷快、启

8、停时间短、室温波动大、节能等优点。2.5 变频空调的基本结构变频空调的基本结构如图2-1所示。变频空调器通常使用一拖一的管理方法。在同一管理系统中，可以同时执行多个管理以调整交流工作条件。外部空调系统的外部部件。一些组件需要采取适应措施以确保性能的稳定性。在学习基本结构时，还应复习这两部分。提高结构优化水平，为下一步创造稳定的环境。电力自动化管理的发展。电气设备测试在空调系统的功耗部分进行，应用规则反映在控制部分。并通过界定和提炼管理理念来完善管理职能。在结构组成方面的协调与合作也有许多要求。如果适用的空调设备没有足够的管理效果，可通过系统优化进行调整，以确保已制定管理方法，以实现科学合理的功

9、能统一。如果结构调整无法协调，管理的最终影响也将受到影响。电源连接到控制面板，现在通过传输执行命令功能，因此控制结构的原始设计中包含了环境因素，以确保控制系统能够满足当前管理的需要。为实现变频功能奠定了稳定的基础。传感器：*外温度冷凝器滥度Ik端机温度排气温出电源T处波器，整流器-滤波稳压一，桥式逆变器压帼机I电流检测*隔离及驱动I,H-A高速8位单片，走室内11H通信HK动电路IX室内风机四通也做阀图2-1变频空调的基本结构3 .变频空调系统的设计方案变频空调的控制系统是在P1C的基础上进行设计的,通过P1C对变频空调进行控制，使温度作为变量来控制冰蓄冷变频空调。假设25摄氏度为人们日常生活

10、的适宜温度,当室温小于25摄氏度时，变频空调开始蓄冰，不需要供冷；当室温大于25摄氏度时，变频空调就可以开始释放冷量供冷了。根据实际情况，又可以把供冷强度分成三个档次。当室温大于25摄氏度而又小于28摄氏度时，采用蓄冰设备融冰供冷；当室温大于28摄氏度而又小于30摄氏度时，使用制冷主机直接供冷；当室温大于30摄氏度时，就需要融冰供冷和制冷主机供冷一起使用，使温度能够降下去。另外，还可以对冰蓄冷变频空调进行手动控制，能够手动选择上述的四种控制状态。3.2 变频空调控制系统结构作为现场工作站，我们可以用下位机来完成系统控制等一系列功能。我们可以运用作为中央管理工作站的上位机来远程控制整个系统，它拥

11、有下位机的所有功能。在下位机控制系统中，可编程控制器作为整个系统的核心，主要作用就是利用它控制系统实现自动化运行，控制设备正常工作。变频空调的控制系统的结构框图如图3.1所示。图3.1控制系统结构框图3.3 变频空调系统控制方案控制系统的控制目标是通过在最经济的情况下控制制冷机组，冰蓄冷，板式换热器，系统水泵，冷却塔和系统管路控制阀来控制除冰系统各应用条件的运行方式。底部为最终提供稳定的供应温度。同时，它提高了系统的自动化水平，提高了系统的可管理性，减少了管理的劳动密集度。本课题的控制系统是在P1C的基础上进行设计的。通过P1C对变频空调进行控制，可以提高系统的自动化水平，减少劳动强度。本设计

12、的基本思路是使温度作为变量来控制变频空调。假设25摄氏度为人们日常生活的适宜温度。当室温小于25摄氏度时，变频空调开始不需要供冷；当室温大于25摄氏度时，变频空调就可以开始释放冷量供冷了。根据实际情况，又可以把供冷强度分成三个档次。当室温大于25摄氏度而又小于28摄氏度时，采用设备融冰供冷；当室温大于28摄氏度而又小于30摄氏度时，使用制冷主机直接供冷；当室温大于30摄氏度时,就需要融冰供冷和制冷主机供冷一起使用，使温度能够降下去。另外，还可以对变频空调进行手动控制，能够手动选择上述的四种控制状态。控制流程如图3.2所示。图3.2控制流4 .变频空调的室外电气系统设计4.2 可编程控制器(P1

13、C)的选型可编程逻辑控制器(P1C)是一种可编程逻辑控制器，它使用可编程存储器类型进行内部程序存储，并在各种类型的机器或生产过程中执行面向用户的指令，如数字或模拟输入/控制以及逻辑或算术，顺序控制，定时，计数和算术运算。设计P1C控制系统时，一般程序是确定控制结构，然后选择特定的P1C类型。选型原则按照工艺流程特点和集成化要求来确定,同时需要考虑所选择的P1C能够与其他设备兼容，可扩展性强，按照标准化、可靠性高的要求来选择所需P1C类型。所以，在实际工程问题中，要估算出信号输入输出点位、明确各个工况和工艺要求，确定存储器容量，以此来选择性价比高的P1C来满足相应的编程和控制需要，具体来说P1C

14、的选型按照以下三点因素来考虑：4.2.1 估算出输入输出点对I/O点位的估算，需要保证留有一定的余量，为日后的维护和扩展做准备，一般来说，是在实际的I/O点位的基础上加10%到20%的可扩展点位。4.2.2 估算存储器的容量在控制方案确定后，需要进行编程操作实现控制要求，理论上讲，程序容量只有系统软件部分实现以后才能确定，但是我们仍然可以通过估算程序规模大小来确定存储器容量。一些文献中给出了存储器内存大小的经验公式，并且，需要留有25%左右的余量。4.2.3 对P1e的控制功能进行选择(1)运算功能P1C的基本运算功能包括逻辑运算、各种定时和计数功能指令模块；一般的P1C都具有移位、数值比较或

15、转换功能；更为复杂的P1C则带有数据传送、模拟采样、网络通信等功能，适合应用于远程传送数据和需要组网交换数据信号的场合。随着P1C技术的广泛使用和研发的不断深入，目前的可编程逻辑器件都具有通信能力，能实现多机通信，配合上位机和组态软件实时监控各数据状态。(2)控制功能在中小型项目中，可编程逻辑控制器通常采用顺序控制方法，其优点是编程调试简单、易于维护，程序可读性强，能满足大多数工控要求。同时，P1C在这种控制模式下运行处理速度快，响应及时，大大节省存储器容量。在本课题中，除了顺序控制方法,也用到了P1C智能控制中的PIC控制技术,将这两种方法结合起来，使得整套系统智能化程度提高，结果更加可靠。(3)通信功能大中型可编程控制器控制系统支持各种现场总线协议，并根据国际标准化组织/电气和电子工程师协会标准形成一个开放的通信网络。通信接口可以采用串行和并行通信接口，可以实现远程数据采集、实时监控、强大的自检能力和报警功能模块。这些也是一个可靠和完善的现代自动控制系统的必要条件。P1C采用五中标准化编程语法，其中常用三种图形语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(1D)和功能模块图(FBD)。在一些特殊的场合,也能支持C.Basic等高级计算机语言,以满足特定场合的要求。P1C为本系统的主要控制器件，是整个控制系统的核心部分，当系统处于运行状态时，温度传感器将检测到的进水、回水温度储存在P