中達電通股份有限公司應用方案：基於台達PLC嵌入型變頻器的汽車空調

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基於台達PLC嵌入型變頻器的汽車空調

中達電通股份有限公司

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

1 引言

qicheshichangdefeisufazhan，shibidaidongxiangguanchanyedefazhan。qichekongtiaozuoweiqichebibeideshushigongneng，yeyudaoleqiansuoweiyoudefazhanjiyu。qichekongtiaoxitongshishixianduichexiangneikongqijinxingzhileng、加熱、huanqihekongqijinghuadeshushixingzhuangbei。takeyiweichengcherenyuantigongshushidechengchehuanjing，jiangdijiashiyuandepilaoqiangdu，tigaoxingcheanquan。kongtiaozhuangzhiyichengweihengliangqichegongnengshifouwanshandebiaozhi。

2 汽車空調工作原理

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。

2.2 冷媒循環製冷過程

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

2 台達E係列變頻器汽車空調係統解決方案

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。

2.1 變頻製冷係統

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)。

2.2 電控係統設計

    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 xiliebianpinqikeyizhiliumuxiangongxianshiyong，suoyiyeshikeyizhijieyouzhiliugongdiande，dankaolvdaozhishidanchundeshiyongzhiliugongdian，suoyihaishijianyikehujiangzhengfujiezaiE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。
    lingwai，ruguobianpinqidegongdianguogaohuoguodidouhuizaochengguzhangbaojing，erqichededianyuanxitongdianyayibandoubijiaodi，suoyiweileshixitongnenggouzhengchanggongzuo，zaiweiqichekongtiaoshejidezhuanyongbianpinqidedidianyabaojingzhunweijiuhuibibiaozhundebianpinqiyaodiyixie。qichekongtiaodiankongxitongrutu3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

3 輸出頻率流程圖

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。