摘  要：本文主要介紹台達E 係列變頻器在汽車空調壓縮機上的應用。E 係列變頻器通過內建PLC編程檢測汽車蓄電池電壓高低，決定所要運行的壓縮機頻率，同時根據溫度進行自動調節溫度。

    關鍵詞：空調壓縮機  台達E係列變頻器  內建PLC

 

    汽qi車che市shi場chang的de飛fei速su發fa展zhan，勢shi必bi帶dai動dong相xiang關guan產chan業ye的de發fa展zhan。汽qi車che空kong調tiao作zuo為wei汽qi車che必bi備bei的de舒shu適shi功gong能neng
，也ye遇yu到dao了le前qian所suo未wei有you的de發fa展zhan機ji遇yu。汽qi車che空kong調tiao係xi統tong是shi實shi現xian對dui車che廂xiang內nei空kong氣qi進jin行xing製zhi冷leng、加熱、換(huan)氣(qi)和(he)空(kong)氣(qi)淨(jing)化(hua)的(de)舒(shu)適(shi)性(xing)裝(zhuang)備(bei)。它(ta)可(ke)以(yi)為(wei)乘(cheng)車(che)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)舒(shu)適(shi)的(de)乘(cheng)車(che)環(huan)境(jing)，降(jiang)低(di)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)疲(pi)勞(lao)強(qiang)度(du)，提(ti)高(gao)行(xing)車(che)安(an)全(quan)。空(kong)調(tiao)裝(zhuang)置(zhi)已(yi)成(cheng)為(wei)衡(heng)量(liang)汽(qi)車(che)功(gong)能(neng)是(shi)否(fou)完(wan)善(shan)的(de)標(biao)誌(zhi)。

2.1 車載製冷係統
    汽車空調最基本和複雜的是車載製冷係統。現代車載製冷係統的壓縮機動力由電機驅動。製冷係統由壓縮機
、冷凝器、貯液幹燥器、膨脹閥、蒸發器和鼓風機等組成
，如圖 1所示。車載製冷係統各部件之間采用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個密閉係統。製冷係統工作時，製冷劑以壓縮和膨脹的的2種物態在這個密閉係統內循環流動。

製冷係統的製冷劑（冷媒）循環分為四個基本過程：
    （1）壓縮過程：壓縮機吸入蒸發器出口處的低溫低壓的製冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排除壓縮機。
    （2）散熱過程：高溫高壓的過熱製冷劑氣體進入冷凝器
，由於壓力及溫度的降低，製冷劑氣體冷凝成液體，並排出大量的熱量。
    （3）節流過程：溫度和壓力較高的製冷劑液體通過膨脹裝置後體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細小液滴）排出膨脹裝置。
    （4）吸熱過程：wuzhuangzhilengjiyetijinruzhengfaqi，yincishizhilengjifeidianyuandiyuzhengfaqineiwendu
，guzhilengjiyetizhengfachengqiti。zaizhengfaguochengzhongdaliangxishouzhouweidereliang，erhoudiwendiyadezhilengjizhengqiyoujinruyasuoji。

    冷媒膨脹壓縮過程周而複始的進行下去，便可達到降低蒸發器周圍空氣溫度的目的。
   

圖1  製冷係統原理圖

 

    汽qi車che空kong調tiao技ji術shu的de不bu斷duan發fa展zhan，壓ya縮suo機ji蒸zheng發fa機ji的de技ji術shu也ye在zai不bu斷duan的de進jin步bu，而er且qie隨sui著zhe節jie能neng環huan保bao的de呼hu聲sheng越yue來lai越yue高gao，台tai達da機ji電dian在zai此ci大da環huan境jing下xia，憑ping借jie其qi在zai電dian機ji驅qu動dong領ling域yu的de技ji術shu領ling先xian優you勢shi，提ti供gong了le其qi在zai汽qi車che空kong調tiao行xing業ye的de變bian頻pin驅qu動dong解jie決jue方fang案an。嵌qian入ru簡jian易yi型xingPLC的台達E係列智能化變頻器對於車載經湊型和經濟型驅動控製要求，具有很好的適用性。

 

圖2 係統控製圖

  

    變頻製冷係統控製如圖2所示。係統采用台達E 係列 15KW變頻器驅動壓縮機，7.5KW變頻器驅動蒸發機。變頻器蓄電池共線母線檢測供電電壓值，

，由內部PLC程序進行運算
，決定此時壓縮機和蒸發機應該工作在那種狀態
，來得出變頻器的輸出頻率值。同時外部PLC通tong過guo溫wen度du傳chuan感gan器qi檢jian測ce回hui來lai的de模mo擬ni量liang，及ji控kong製zhi器qi設she定ding的de溫wen度du值zhi，來lai計ji算suan出chu變bian頻pin器qi應ying該gai工gong作zuo的de頻pin率lv，使shi變bian頻pin器qi加jia速su或huo減jian速su，以yi調tiao節jie車che內nei的de溫wen度du變bian化hua
，達da到dao車che內nei溫wen度du自zi動dong調tiao節jie的de目mu的de。

    由於汽車電氣屬於直流供電係統，所以變頻器應該可以直接使用直流供電。台達E 係xi列lie變bian頻pin器qi可ke以yi直zhi流liu母mu線xian共gong線xian使shi用yong，所suo以yi也ye是shi可ke以yi直zhi接jie由you直zhi流liu供gong電dian的de
，但dan考kao慮lv到dao隻zhi是shi單dan純chun的de使shi用yong直zhi流liu供gong電dian，所suo以yi還hai是shi建jian議yi客ke戶hu將jiang正zheng負fu接jie在zaiE係列變頻器power input的R T端子，這樣既可以做到防呆作用，還能防止變頻器母線電壓回灌。
    另(ling)外(wai)

，如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)供(gong)電(dian)過(guo)高(gao)或(huo)過(guo)低(di)都(dou)會(hui)造(zao)成(cheng)故(gu)障(zhang)報(bao)警(jing)，而(er)汽(qi)車(che)的(de)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)一(yi)般(ban)都(dou)比(bi)較(jiao)低(di)，所(suo)以(yi)為(wei)了(le)使(shi)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，在(zai)為(wei)汽(qi)車(che)空(kong)調(tiao)設(she)計(ji)的(de)專(zhuan)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)低(di)電(dian)壓(ya)報(bao)警(jing)準(zhun)位(wei)就(jiu)會(hui)比(bi)標(biao)準(zhun)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)要(yao)低(di)一(yi)些(xie)。汽(qi)車(che)空(kong)調(tiao)電(dian)控(kong)係(xi)統(tong)如(ru)圖(tu)3所示。汽車空調電控係統工程實物如圖4 所示。
   

 

圖3  汽車空調電控係統原理

圖4  汽車空調實際係統圖

    空調係統工作時
，首先要檢測電壓係統的電壓，判斷是否在正常工作範圍之內，正常啟動後變頻器內部PLC檢測的DCBUS（直流母線）值，然後根據設定好的V/F曲線計算所要輸出的頻率，控製根據空調控製器設定的溫度值轉化後送到控製PLC，PLC再將其轉換為0~10V的模擬量信號送到變頻器的AVI，即變頻器的頻率命令來源
，變頻器比較兩種頻率命令值的大小，然後根據較小的頻率指令進行輸出。變頻製冷PLC控製流程如圖5所示。

   

 圖5  變頻製冷PLC控製流程

 

    台達E 係列變頻器內部PLC容量可到500steps
，因此對於小係統的順序控製或簡單的檢測
，能完全滿足要求，所以就省去了外掛PLC的成本，同時，由於PLC是內嵌在變頻器裏麵，就沒有兼容性和通訊等問題的存在，因此使用起來非常方便。