直流變頻馬達的控制原理是什麼?!

不管是在電視廣告/3G賣場

只要在冷氣專區 都會聽到:直流變頻 這四個字樣

但是 直流變頻這四個字

它是中間多一個converter在驅動轉換嗎?

像是:DC to DC?!

   AC to DC?!

還是交流輸出的振幅改變?!

它的控制原理是什麼?!

此科技具有省電功效嗎?!

能否請相關達人來為我解說

先說聲謝謝!

已更新項目:

To 獵人:

您說錯了吧!

DC為直流電

AC:交流電

7 個解答

評分
  • 文昌
    Lv 7
    1 0 年前
    最佳解答

    直流變頻馬達的控制原理是什麼?!

    converter是使在驅動有刷直流\馬達

    直流變頻 <<<這四個字樣的確真

    令不懂電的消費者非常難理解

    就著這個問題帶出我電機工程的經驗與各界分享

    交流變頻~~及新式的變頻直流冷氣機的詳加說明

    一、何謂變頻式冷氣

    傳統式的冷氣壓縮機它一通電運轉之後,速度是固定的。如以 4 極馬達來說,

    當壓縮機一導電後,它的速度一定在每分鐘1710 轉左右。且每分鐘是一個固定

    的轉速,不能增快也不能減低轉速。這使我們要求冷氣時,須要靠讓它運轉跟停

    才能控制室內的冷度,使之儘量接近於我們的冷度要求。變頻式的冷氣壓縮機可

    以經由我們控制它的供電頻率而使這台心臟每分鐘概略最低低到每分鐘約 800

    多轉,最高提昇到每分鐘 3300 轉(註一)。因為頻率改變,冷度的快慢改變,冷

    度的精準度改變,運轉聲音改變,用電量也改變。

    二、變頻式冷氣與一般式冷氣的差異

    變頻冷氣: 速冷ˋ恆溫ˋ省電ˋ安靜ˋ低啟動電流.

    變頻與非變頻主要差別在使用的壓縮機運轉特性差異不同,非變頻冷氣在使用過

    程為維持設定溫度,壓縮機常走走停停,啟動、停止次數一多消耗電力起動電流因此激增!

    而變頻冷氣只要利用頻率調變來控制壓縮機運轉效率,不僅沒有走走停停的耗電

    問題,使用時也少有啟動關閉壓縮機造成的運轉噪音,加上新款的變頻式冷氣

    COP 值大都優於傳統非變頻冷氣甚多,變頻機種也成為精省一族的省電新選擇。

    變頻壓縮機採用無刷馬達和傳統DC 馬達原理相反,轉子是永久磁鐵定子為電磁

    鐵,由於沒有碳刷,所以他幾乎不會損耗!但由於定子繞組產生的磁場方向,必

    須隨著轉子磁極的位置而變動,所以必須控制定子繞組的電流,同樣地使定子磁

    場和轉子磁場方向相垂直,以產生最大轉矩。

    二.AC 交流變頻與DC 直流變頻之比較

    交流變頻是比較早期的變頻控制方式,當時是採用三相交流感應馬達,

    不過為了更省電,無刷馬達的出現可說是關鍵!傳統冷氣機所使用的交

    流感應馬達,只要加上電壓即可開始旋轉運動,但在DC 馬達上,可就不

    是這樣了!因為輸入端的電源為直流電源,所以當直流有刷馬達的轉子

    需透過碳刷和換相片來改變電流的換向動作,使馬達繼續旋轉。

    不過冷氣壓縮機不可能用這玩意,因為碳刷會因和換向片長期接觸磨擦而磨耗,而且換向時會產生火花 ,不適合在高轉速、長時間、危險性高的場所。

    無刷馬達簡單的說和傳統DC馬達為相反原理,轉子是永久磁鐵,定子是電磁鐵,由於沒有了碳刷,所以他幾乎不會損耗!不過相對的,由於定子繞組產生的磁場方向,必須隨著轉子磁極的位置而變動,所以必須控制定子繞組的電流,同樣地使定子磁場和轉子磁場方向相垂直,以產生最大轉矩,簡單的說!一具高瓦數的DC無刷馬達控制器是最大的關鍵,而這是也最貴的零件吧!(而且無刷馬達有尺寸問題,所以大型空調系統目前多還是用交流馬達為主。)

    三..變頻及新式直流變頻的驅動控制原理

    直流變頻與交流變頻比較

    變 頻 冷 氣 特 點

    一般變頻冷氣壓縮機

    一般變頻壓效率較低,可調能力範圍較小

    控制方式 PWM 功因只有90%較耗電

    溫度控制 設定溫無法微調

    除濕功能 除濕時室溫會下降

    直流變頻冷氣壓縮機

    直流無刷雙迴轉式汽缸效率較高,可

    調能力範圍較大,省電無聲

    控制方式 PAM+PWM 雙重調變,提高功因99%

    溫度控制 體感Fuzzy 控制可微調提供舒適的環境

    除濕功能 超低頻運轉,除濕不降溫

    除濕功能 超低頻運轉,除濕不降溫 除濕時室溫會下降

    總結以上的分析

    直流變頻的的簡單解說~~~PAM+PWM 雙重調變

    將巿電單相或三相的電源先來一次輸入高壓整流器~整流後便成

    了帶有180度正弦波直流電~~再利用180度正弦波再生放大,

    接到溫度類比訊息變換其運行頻率成15赫茲到120赫茲 ,變動成DC驅動無刷直流壓縮機(直流變頻空調)省電高達50%-80

    2009-07-27 02:50:50 補充:

    PAM+PWM 雙重調變

    PAM方式(Pulse Amplitude Modulation,脈波振幅調變

    PWM(Pulse Width Modulation)脈衝寬度調變電路

  • 4 年前

    答案都亂抄亂答。簡單說變頻就是降頻,直流就是將一直導通的狀態變成由連續方波組成,配合控制頻率的改變疏密,來達到省電又控制恆溫更穩定的方式。但是台灣商人常用不良材料製造變頻器,導致常常過熱爆掉,所以日本冷氣原裝進口比較好,也就常拿來當廣告詞。專業術語都盡量拿掉了,希望大家都能看的懂。

  • 5 年前

    直流馬達怎會有三相呢?

  • 培鈞
    Lv 5
    1 0 年前

    給你簡潔易懂的答案

    直流變頻 顧名思義就是轉成直流在變頻

    你說到"交流輸出的振幅改變" 這想法很好 但是錯了

    是改變"馬達"的頻率

    省電原理

    以冷氣來說明

    以前 啟動時(需要大電流) 到達設定溫度後送楓(壓縮機停止)

    到達上限溫度 壓縮機再度啟動(又需要大電流)

    而變頻省電就是

    啟動時(需要大電流) 到達設定溫度後送楓(壓縮機改變成低頻率 以慢速運轉) 到達上限溫度 壓縮機從低速變高速(電流量小)

    但是有個重點我一定要說!!!!!

    要是你注意看廣告 有說"現在 兩台都變頻~~"

    這才是真正省電!

    原因?

    以前都說這是變頻冷氣 其實只有外面那台有變頻

    安裝在家裡的根本沒有(分離式來講)

    而直流就是你說的 AC to DC(交流變直流)

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  • 教授
    Lv 7
    1 0 年前

    當變頻器剛出現應用於壓縮機的時候,最先使用交流感應馬達,然而為了實現更佳的節能效果,於是發展直流無刷馬達(DC brushless motor)。近幾年來,高效率直流無刷馬達已被進一步的改良,在日本,結合磁阻馬達(reluctance motor)原理,發揮磁阻扭力(reluctance torque)之效能的直流無刷馬達,已被大量使用在新型式的小型空調機上。交流感應馬達只要加上電壓,即可開始旋轉運動,但是,直流馬達必須持續同步旋轉才能保持旋轉運動。因此,獲知馬達轉子磁石位置的資訊,是維持同步旋轉所必需的,近年來,由於微處理機運算速度的改善與持續研發中,使得轉子磁石位置的控制,可以順利地達成。

    我不知你的程度如何,若回答太專業,又怕你霧裡看花,太簡單,又怕說不清楚。

    若回答的太簡單,又怕說不清楚,說太詳細,又近乎專業,又怕你看不太懂。.......盡量啦!希望你把它當作用電常識好了。

      如前所述,以往的所謂的〝變頻控制〞,主要為將供應交流感應馬達的交流(簡寫為AC)電源之電壓(Voltage-簡寫為V)與頻率(Frequency-簡寫為f )予以變化,而提供不同轉速(簡寫為N)下之定扭力(Torque-簡寫為T) 控制,故而,不同之馬達設計,將會有不同的V/f 曲線而搭配不同的馬達性能曲線(俗稱T/N曲線),所以在變頻控制時,只要改變電壓與頻率,便可使壓縮機有不同的轉速呈現,但是要匹配壓縮機負載所需扭力而提供適合的電源功率

      ●而直流變頻(DC inverter),意指壓縮機原使用之交流感應馬達,改為使用直流無刷馬達(DC Brushless Motor),在這裏所謂的直流無刷馬達,其實為永磁式的感應同步馬達,其馬達定子仍為矽鋼片體而進行繞線,與原先的交流感應馬達之定子結構相似;而其馬達轉子,則為具有永久磁石的矽鋼片體,因為與直流馬達一樣具有永久磁石,但是又不像一般傳統直流馬達,須具有碳刷方能控制驅動運轉,因此稱為「直流無刷馬達」。然而,由於直流馬達之轉子已具有磁極,所以馬達的驅動方式與交流感應的驅動方式有所不同,其控制需先解讀轉子磁極的位置,方能施予供應電流的方向而驅動,因此,整體壓縮機的驅動控制架構便有所不同了。大致上,一般交流變頻的空調系統可比定頻的空調系統,節能達20%以上,而直流變頻的空調系統將又比交流變頻的空調系統,節能達10%以上。值得注意的是,由於電子電力技術的突飛猛進,加上磁石來源充裕、磁石製程技術與具永久磁石馬達之轉子的組裝技術成熟,日本新型式的小型空調機上,已逐漸採用更省能的直流(DC) 變頻控制系統。

    冷媒壓力變化最主要因壓縮機的頻率不同,使得他本身的能力也會不同。當負載較大時會昇頻至較高,以較大的能力控制住低壓壓力(壓力和室內溫度有一定關係)不使其偏高而使得室溫提高,當負載較小時則降低本身頻率,以較小能力輸出,以維持良好的低壓值。因系統本身皆會有一最佳之高低壓力值,所以只要是在系統本身能調變的範圍內此高低壓值是會固定不動的,以得到最佳的效率。

    參考資料: 我是電機補習班資深班主任
  • 阿靖
    Lv 7
    1 0 年前

    太棒了,我很少看到一次能有出現几個面的答案的問題,有時候,人的一生的知識所學和菁華,瞬間就能將檔案和所有人共享,而且不用一分鐘,每秒傳輸速率就要快過電腦了..

    它的控制原理是什麼?!

    此科技具有省電功效嗎?!

    和過往一樣,只是電子零件的精密程度和運算速度,和輕量微型化而已,生活一切的進步,主要來自於科技的進步(指制程進化和成熟,而不是略加改變,換位,玩文字遊戲,鑽漏洞升數值),跟人一樣,用的東西變好了,人的腦子還是一樣大.其它電器商品都一樣,受會於電子零件的進步,事實上,科技的進步早就到那邊的那邊去了,受限於環境,錢,和事實,不得不 不公佈於世.只能慢慢來,只是,接著下來,要快快來了...

    知識佳和讀書一樣,從小,我們大多只能選擇一個答案 ,直到長大到某個程度,或遇上不一樣見解的老師,才會告訴我們,只有考試題目才多半只能有一個答案,人生很多事,是有很多答案也沒有答案的.這是這個時代的考驗,老師們都是學生,學生也都會變成老師.

    這是之所以我們台灣處處是無學生可教的老師的原因.

    是一個預告.

  • 1 0 年前

    DC是交流電.AC是直流電

    家用電源都是DC

    再由電器用變流器變成AC

    參考資料: 網路
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