摘要：变频控制技术依赖的是变频器，变频器顾名思义就是改变频率，改变对象是电机工作电源，它的作用就是控制交流电动机，使其运转速度能得到提高，使电能消耗能降低，所以电频器在各种机械设备中备受青睐。文章对变频控制技术在中央空调水系统中的应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：变频控制；中央空调；水系统
1前言
随着国家经济的快速发展、国民生活质量的提高、空调系统使用的普及、城市建筑能耗呈现快速增长趋势。现阶段，我国建筑使用的中央空调系统普遍存在能耗过高的问题，每年中央空调的耗电量接近４００亿千瓦时，几乎占到了所有供电部门总电量的４０％左右。因此，中央空调系统的节能意义很大。
2变频器在控制系统中的角色
变频调速器一般有两种类型。第一种为交－交型变频器，是指该变频器将电网中的交流电直接转换为交流电，转换后的交流电其电压、频率都可进行调节，且频率不会超过原先电网的频率，所以只能用于频率低且容量大的调速系统。另一种为交－直－交变频器，与交－交型变频器不同的是，此种类型的变频器先将电网中的交流电转换为可以进行调控的直流电，进而由逆变器将转换后的直流电再转换为交流电。三相逆变电器由6个开关组成，通常采用晶体管材料，通过控制开关闭合的时间，达到变频的目的。
中央空调之所以能发挥调节室内气温的作用，主要借助于其相关方面的控制系统，该系统整体是由好多种机器设备共同组成，变频器作为执行器，就是其中的一种。此外，还有提供电能的电机、对气体进行压缩和输送的风机、水泵、传感器以及调节器等。中央空调的控制系统由传感器和调节器、变频器以及被控对象组成，这是系统发挥控制功能所要经历的环节，这几个环节呈闭合形式，环环相扣，每个环节都是缺一不可的，都和其他环节既有相辅相成关系，又彼此之间相互制约。因此变频器要和其他设备相互配合，才能使总控制系统运转。相关人员需要对变频控制技术进行研究，以找到变频器需要控制的变化参数，最终达到目标。
3中央空调水系统变频控制方案
现阶段主流的中央空调系统变频控制方案分为两种：１）空调主机内部的节能方法主要是对空调主机进行优化结构设计；２）中央空调水系统的节能方法主要是对冷冻、冷却水泵采用变频控制。空调主机内部节能方式一般是对压缩机进行变频控制，实现了高精度控制使主机随室内负荷的变化而变化始终处于最佳运行状态。可以实现年均节能３０％以上。在低负荷时，实现节能７０％［７］。在采用多机并联制冷方式在非满负荷工况下运行时，开机先运行全部压缩机，当冷冻水出水温度降至８℃以下后，满负荷工作１～１．５ｈ再关闭部分压缩机，剩余压缩机变频运行维持制冷量，此时，冷冻水出水温度会在９～１２℃波动，依然能够满足制冷需要，节能效果显著。水系统应用的变频调速技术主要是通过根据水泵输送能耗的变化来改变冷冻（却）水系统中循环水泵的电机转速的方法来实现的。常见的变流量控制方式主要有压差变流量控制、温差变流量控制。压差变流量控制的方法是在供回水干管两侧安装压力传感器采集压差信号，此信号输入变频器与原设定值比较来调控循环泵的转数和流量，控制供回水干管间压差的稳定。温差控制法就是根据冷负荷变化通过变频控制系统来控制水泵的转速和流量保证空调主机供回水出口温差恒定。
4循环泵的交流变频控制
要使控制系统在中央空调中发挥全部作用，还要对被控制对象进行相关参数设定，最重要的是保证这些参数设定是有理论依据的，是科学合理的。循环泵在对水发挥循环利用功能时，需要对其交流进行变频控制，此过程需要涉及两大系统，分别是冷却水系统与冷冻水系统，要对这两大系统的测量信号进行调节，分别是冷凝器进水温度以及供回水压力差。测量信号结果要保证科学合理，还需要对测量点进行控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将冷冻水系统作为交流变频控制的研究对象，需要进行测量的时供回水压力差，所以需要借助相关的差压变送器，并将其安置在供水管与回水管主干管之间，差压变送器是相关信号的输出端，变频器是输入端，通过对这两种设备进行操作，使标准信号在变频器中转化为压力数据值，然后就可以结合设定压力，计算压力差，和相关的输出频率。控制系统这时就会发挥控制作用，使压力差不会发生变化，主要通过改变水泵电机工作时的速度来实现。压差与管道水流量呈负相关，变频器输出频率与管道水流量呈正相关，这时水泵电机的转动速度就会做出相应的调整，最终达到供回水压力差重新恢复到原来状态的目的。
5多台循环泵的变频控制过程
多台循环泵共同协作，促使中央空调保持正常的工作状态，因此变频器的控制对象变成了多台循环泵，这时就需要借助智能控制器，以避免出现变频器功能发挥程度不好，无法同时控制多台循环泵问题。当多台循环泵要处于正常工作状态时，要先将一台循环泵的开干闭合，这时电机会因为变频控制技术而出现软启动，进而管道压力差会发生变动。根据变化结果，判断其是否需要使其恢复稳定的延迟时间，如果需要，则由智能控制系统来实现这一功能，智能控制系统自动化特别强。因此在设置好延迟时间后，会直接将先前开启的开关断开，继而将下一开关闭合。此时最初始的操作对象循环泵会直接纳入到交流频率电路中，接下来再将第三个开关闭合，使第二台循环泵进行变频控制，主要目的是看管道压差在限制时间是否满足设计要求，如果其在第二台循环泵变为交流频率时仍未满足要求，就要使第三台循环泵发挥作用。管道压差和冷冻水用量有关，呈负相关，这时需要按照频率设计值，对其进行调整，使其达到设计要求标准值。之后，智能循环系统会将处于交流频率线路的循环泵切出来，这时频率会有所上升，继而循环之前的过程，智能循环系统为了使循环泵应用变频控制技术，就会不断切出工频循环泵。多台循环泵不是同时运转的，这样在发生循环泵故障时，就可以通过相关的软件，检查出故障处，并单独断开此循环泵，对其进行故障分析和维修。无论如何，在多台循环泵中，总有循环泵在应用者变频控制技术，中央空调的控制系统总是在发挥节能提速保护作用的。
6变频多联机与控制技术
多联机俗称“一拖多”，更广义地说，也可以是“二拖多”、“三拖多”等。目前，在我国城乡，墙壁上的空调挂壁机随处可见，这非常有碍景观。如何掩盖这些空调室外机，已成为诸多房产开发商的一大课题。多联机或许是最好的选择。多联机技术上有多种实现方案，一般按传递冷媒可分为：全风管机、冷水机、全制冷剂等；按结构分为：简易一拖多、模块机；模块机又可分主从控制、集中控制等类型。多联机应具有以下的主要技术要求和控制要点。①压缩机需要宽范围变频，特别是能够超低频运行，这样才能满足多个房间空调的任意开启与运行。②多联机的室外风机也要求是宽变频，以便跟随压缩机一起升降频；直流变频的室外风机在控制上须满足逆风启动和带堵转保护。③多联机的室内风机可以多种多样，以满足不同多联机。从发展趋势看，推荐BLDC变转速离心式风叶的风管机、仿风管机（全制冷剂多联机）、四面出风的天花机与立式柜机，前面已述。④多联机中制冷剂分配调节的电子膨胀阀及其控制；电子膨胀阀控制技术是高能效全制冷剂多联机的核心技术之一。⑤各房间温度的采集、通信传输与处理；并由此来决定室外机运行频率的控制。⑥多联机的供电技术，一般为单机各自供电；要考虑多联机之间的电源隔离。⑦多联机的集中控制与显示技术，能与户内的所有室外机、室内机通信和获取各种数据，并能任意设置、显示各种设定与运行数据，最好用点阵屏/中英文显示。⑧多联机通过互联网、手机网的监控技术；如多联机的集中控制器通过WiFi、电脑上位机等接入智能家居系统中。
7结束语
变频控制技术的优势是显而易见的，尤其是在中央空调控制系统中，相关人员需要做的就是如何结合先进的信息技术，使其在中央空调中发挥的节能调速效果更好。
参考文献：
[1]杨元凯.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].南方农机,2016(10):114-115.
[2]王钧.变频技术在空调系统中的应用[J].河北建筑工程学院学报,2010(2):57-59.
论文作者:闫伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：变频器论文; 循环泵论文; 中央空调论文; 控制系统论文; 频率论文; 技术论文; 回水论文; 《基层建设》2018年第36期论文;