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空调应用领域技术升级

发布时间:2015-12-15 10:57作者:admin 点击:次.http://www.lgcn.org
  
        变频技术在家电领域的应用非常广泛,近年来在空调领域的表现尤为突出。2012年,在空调市场主流品牌中,变频机型的销售比例都达到40%左右,个别主打变频概念的品牌,变频空调的销售比例更是高得惊人。
 
        尽管市场放量增长,但随着整机厂对变频技术要求逐步提高,变频控制器厂并非高枕无忧,围绕实现更高效率、降低生产成本、导入人性化设计等课题寻求技术突破让配套企业绞尽脑汁。
 
        能效提升需求依旧迫切
 
        在国家政策推动和空调产业的共同努力下,近年来空调的能效水平不断提升,特别是变频空调,与定速空调相比已经具备明显的能效优势。即便这样,空调厂还在加大技术研发,发掘潜力,提高变频空调的能效。对此,宁波德业变频技术有限公司的销售负责人体会颇深,他告诉记者:“空调变频控制器是德业变频的主营业务,2012年的产销量增长明显。在空调领域,变频早已成为公认的发展趋势,格力、美的、海尔、奥克斯、志高等品牌的变频空调销售比例一年比一年大,对变频控制器提升整机能效方面的要求也是越来越高。”据了解,德业变频是国内少数几家掌握正弦波180°直流变频技术的厂家之一。
 
       “为了进一步提高整机能效,一些整机厂把配装空调的变频控制器增加到三组,室内机风机、室外机风机和压缩机都采用变频控制,而在以前,整机厂往往只为室外机风机和压缩机设置变频控制。仅此一项,空调整机变频控制器的需求量就会增加不少。”一位业内人士透露。与此同时,经过多年的市场培育,变频空调市场在2012年迅速增长并非偶然。“纵观家电行业,空调整机厂在变频技术推广上下手最早、投入最多,市场增长是迟早的事儿。2013年,变频空调普及潮将继续带动产业链上下游共同发展,整机厂对变频控制器的采购量还将继续增加。”
 
        改进方案设计, 提升整机性能是关键
 
        除了提高能效,在性能方面,整机厂也对变频控制器提出了更为细致的要求。低振动、电磁干扰小、反馈更安全可靠等都是整机企业选择变频控制方案时尤为关注的。据了解,空调变频核心技术主要分为两部分——电机驱动算法和应用算法。简单来讲,电机驱动算法规划空调如何高效运转,应用算法则是调节空调实现一些具体功能。2012年变频控制器和变频元器件生产企业在这两个方面都做出了积极的技术探索,力求提升整机性能。
 
        瑞萨电子通用产品中心纵向市场部经理刘涛介绍,2012年,针对无传感器180°正弦波矢量控制,瑞萨电子开发了具有完全自主知识产权的λ算法电机控制解决方案,将电机控制和单相交流电源功率因素校正技术融于一体,配合λ程序框架,为用户整体系统地开发整机提供了坚实的基础平台和友好的用户接口。以空调室外机为例,基于瑞萨的RX高性能单片机,整机生产企业可构建具备高质量、高性能电机驱动和功率因数校正功能的室外单芯片方案。
 
        据介绍,富士通半导体的180°全直流变频空调方案是基于富士通32位ARMCortex-M3(FM3)系列芯片设计的。FM3符合变频电机控制的特性,具备Flash技术,确保20年数据存储和10万次数据擦写;高达144MHz的运行频率提供更强的微控制器性能;宽广的电源操作电压兼容更多的应用;优化的硬件外设更适合电机控制等特性。这套方案的核心控制算法采用空间磁场定向的变频控制方案,可控制电机快速稳定启动,并在5kHz载波频率条件下实现1Hz~400Hz的电机驱动频率,在高频和低频下,都能实现完美平滑的正弦波控制。
 
        在新品开发中,国际整流器公司(以下简称IR)则在考虑如何使变频方案的集中度更高些。该公司西安应用中心主任李明说:“变频控制方案除了电机驱动还涉及功率因素校正,以往方案中功率速校正都是独立的,而IR考虑把功率因素集成在功率模块中,这样,整个变频控制系统效率更高,体积更小。”
 
        兼顾人性化设计需求
 
        基于为人们创造更舒适生活环境的这一目标,为空调整机厂配套,变频控制器厂必须考虑到变频控制方案能够令空调实现哪些功能,可以给消费者带来什么样的体验,要在变频方案中充分体现人性化设计理念。
 
        IR的产品在空调制造领域应用比较多,2012年,整机厂向IR提出了低转速变频控制方案设计要求,希望实现整机最低功率0.1Hz。事实上,实现永磁电机低速控制是比较困难的。此外,空调是单转子的,在低速运转时会产生振动,为此,IR开发了新算法,满足整机配套要求。李明说:“在与整机厂的合作过程中,IR会分析整机厂的技术诉求。例如整机厂提出的低转速变频控制要求,体现在整机功能上就是更少量的制冷、制热。一方面,在夜间或者是室内相应条件下,空调可以在更节能的模式下运转,另一方面,从人体舒适度方面考虑,空调的制冷、制热送风可以更轻柔、舒适。了解了这些,IR的设计方案将在技术指标和应用效果上都尽量贴近整机厂要求。”
 
        此外,为了提高空调控制系统的集成度,变频控制器在完成变频调速任务的基础上还要对实现空调其他功能的控制元器件进行集中设计,这对变频控制器厂的要求就更高了。德业变频对空调的各项功能都有很深的理解,在变频控制器设计生产过程中充分加入人性化设计。无论睡眠、一键26℃、定时开关机等功能的实现,还是遥控器操控、状态显示,甚至是出风口的摆动方式,德业变频控制器都会选择最适合的方式发出指令,控制空调动作。
 
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