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臺(tái)達(dá)PLC嵌入型變頻器在汽車空調(diào)壓縮機(jī)上的應(yīng)用

汽車市場(chǎng)的飛速發(fā)展生逸,勢(shì)必帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。汽車空調(diào)作為汽車必備的舒適功能,也遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇歧衡。汽車空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱橙樟、換氣和空氣凈化的舒適性裝備庸颂。它可以為乘車人員提供舒適的乘車環(huán)境,降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度沸稻,提高行車安全扁钥。空調(diào)裝置已成為衡量汽車功能是否完善的標(biāo)志所饺。

2 汽車空調(diào)工作原理

2.1 車載制冷系統(tǒng)

汽車空調(diào)最基本和復(fù)雜的是車載制冷系統(tǒng)【杳海現(xiàn)代車載制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)動(dòng)力由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)蓄诽、冷凝器薛训、貯液干燥器、膨脹閥仑氛、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)等組成许蓖,如圖 1所示。車載制冷系統(tǒng)各部件之間采用銅管(或鋁管)和高壓橡膠管連接成一個(gè)密閉系統(tǒng)调衰。制冷系統(tǒng)工作時(shí)膊爪,制冷劑以壓縮和膨脹的的2種物態(tài)在這個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。


圖1 制冷系統(tǒng)原理圖

2.2 冷媒循環(huán)制冷過(guò)程

制冷系統(tǒng)的制冷劑(冷媒)循環(huán)分為四個(gè)基本過(guò)程:

(1)壓縮過(guò)程:壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體嚎莉,把它壓縮成高溫高壓的氣體排除壓縮機(jī)米酬。

(2)散熱過(guò)程:高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器,由于壓力及溫度的降低趋箩,制冷劑氣體冷凝成液體赃额,并排出大量的熱量。

(3)節(jié)流過(guò)程:溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大叫确,壓力和溫度急劇下降跳芳,以霧狀(細(xì)小液滴)排出膨脹裝置叁渣。

(4)吸熱過(guò)程:霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器,因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度谍潮,故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體溯侦。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周圍的熱量,而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)慷啊。

冷媒膨脹壓縮過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行下去况魔,便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。

2 臺(tái)達(dá)E系列變頻器汽車空調(diào)系統(tǒng)解決方案

汽車空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展某扑,壓縮機(jī)蒸發(fā)機(jī)的技術(shù)也在不斷的進(jìn)步奢赡,而且隨著節(jié)能環(huán)保的呼聲越來(lái)越高,臺(tái)達(dá)機(jī)電在此大環(huán)境下筐积,憑借其在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)掷暇,提供了其在汽車空調(diào)行業(yè)的變頻驅(qū)動(dòng)解決方案。嵌入簡(jiǎn)易型PLC的臺(tái)達(dá)E系列智能化變頻器對(duì)于車載經(jīng)湊型和經(jīng)濟(jì)型驅(qū)動(dòng)控制要求珊求,具有很好的適用性星嗜。

2.1 變頻制冷系統(tǒng)

變頻制冷系統(tǒng)控制如圖2所示。系統(tǒng)采用臺(tái)達(dá)E 系列 15KW變頻器驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)软吐,7.5KW變頻器驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)機(jī)瘩将。變頻器蓄電池共線母線檢測(cè)供電電壓值,凹耙,由內(nèi)部PLC程序進(jìn)行運(yùn)算姿现,決定此時(shí)壓縮機(jī)和蒸發(fā)機(jī)應(yīng)該工作在那種狀態(tài),來(lái)得出變頻器的輸出頻率值肖抱。同時(shí)外部PLC通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)回來(lái)的模擬量备典,及控制器設(shè)定的溫度值,來(lái)計(jì)算出變頻器應(yīng)該工作的頻率意述,使變頻器加速或減速提佣,以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度變化,達(dá)到車內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的荤崇。


圖2 系統(tǒng)控制圖

2.2 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于汽車電氣屬于直流供電系統(tǒng)拌屏,所以變頻器應(yīng)該可以直接使用直流供電。臺(tái)達(dá)E 系列

變頻器可以直流母線共線使用术荤,所以也是可以直接由直流供電的倚喂,但考慮到只是單純的使用直流供電,所以還是建議客戶將正負(fù)接在E系列變頻器power input的R T端子瓣戚,這樣既可以做到防呆作用笛吱,還能防止變頻器母線電壓回灌。

另外挥痊,如果變頻器的供電過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成故障報(bào)警途培,而汽車的電源系統(tǒng)電壓一般都比較低建搞,所以為了使系統(tǒng)能夠正常工作,在為汽車空調(diào)設(shè)計(jì)的專用變頻器的低電壓報(bào)警準(zhǔn)位

就會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的變頻器要低一些注欧。汽車空調(diào)電控系統(tǒng)如圖3所示祈岔。汽車空調(diào)電控系統(tǒng)工程實(shí)物如圖4 所示。


圖3 汽車空調(diào)電控系統(tǒng)原理


圖4 汽車空調(diào)實(shí)際系統(tǒng)圖

3 輸出頻率流程圖

空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)瘪巡,首先要檢測(cè)電壓系統(tǒng)的電壓欠住,判斷是否在正常工作范圍之內(nèi)浮烫,正常啟動(dòng)后變頻器內(nèi)部PLC檢測(cè)的DCBUS(直流母線)值佳珊,然后根據(jù)設(shè)定好的V/F曲線計(jì)算所要輸出的頻率,控制根據(jù)空調(diào)控制器設(shè)定的溫度值轉(zhuǎn)化后送到控制PLC杆荐,PLC再將其轉(zhuǎn)換為0~10V的模擬量信號(hào)送到變頻器的AVI听公,即變頻器的頻率命令來(lái)源,變頻器比較兩種頻率命令值的大小诉濒,然后根據(jù)較小的頻率指令進(jìn)行輸出周伦。變頻制冷PLC控制流程如圖5所示。


圖5 變頻制冷PLC控制流程

4 結(jié)束語(yǔ)

臺(tái)達(dá)E 系列變頻器內(nèi)部PLC容量可到500steps未荒,因此對(duì)于小系統(tǒng)的順序控制或簡(jiǎn)單的檢測(cè)专挪,能完全滿足要求,所以就省去了外掛PLC的成本片排,同時(shí)寨腔,由于PLC是內(nèi)嵌在變頻器里面,就沒有兼容性和通訊等問(wèn)題的存在率寡,因此使用起來(lái)非常方便迫卢。


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