一.變頻空調基本原理概述
·交從能量的轉換上可把變頻控制分為交流到交流變頻與交流->直流->交流變頻。
·對家用電器的變頻控制而言，不管是交流變頻還是直流變頻都是通過交流->直流->交流的方式來實現變頻運轉的。
· 要得到可調頻率的交流電，首先要把220V-240V的交流電通過整流、濾波轉換為直流電，再通過變頻模塊將直流電變為可調頻率的交流電，從而完成變頻的過程.
交流變頻原理：
電動機（壓縮機）轉速公式：n=60f(1-s)/p
n—壓縮機轉速 f—壓縮機供電頻率
p—電機極對數 s—轉差率
交流異步電動機都滿足以上這個公式，變頻的原理就是改變壓縮機的供電頻率（f）；在p與s不變的情況下，壓縮機運轉速度就會隨著頻率的變化而變化。
從轉速公式中還可以得出，改變極對數（P）和轉差率（S）也可以改變壓縮機的轉速，但可操作性不強，體積和重量都會增加。
變頻控制器原理框圖
二.變頻電控主要部件
1.變頻模塊
變頻模塊是實現由直流電轉變為交流電從而驅動壓縮機運轉的關鍵器件，又稱為IPM模塊。它是一種智能的功率模塊，它將6個IGBT管連同其驅動電路和多種保護電路封裝在一起。
模塊保護包括：過流、過壓、欠壓、短路、過熱
2.整流橋堆
整流橋的作用是:
將交流電源變為直流電。
直流輸出電壓值=輸入交流電壓*整流系數1.414(約300V左右)。
目前使用型號T25VB60（25A/600V）
T15VB60（15A/600V）
室外電控盒中另外一個整流橋堆不做整流用，而是用做一對二極管，配合電抗器，用以提高整機功率因素。
3.大電抗器
變頻空調室外控制器一般都有大電抗器，目的是為了提高整
機的功率因素及通過諧波電流測試。為了符合3C標準，通過諧
波電流測試，我們在分體機上采用了兩個電抗器的無源功率因
素矯正方法。
4.濾波器
為了通過EMC測試的干擾功率及干擾電壓測試而采用的一種
一體化濾波器件。 2.整流橋堆
5.大直流濾波電容
電解電容，用做直流電源濾波，視功率不同，每套控制器使用3-6個（560uf/個）。
6.放電管
用以防止雷擊損壞電控。
目前使用放電管參數為3600V。
7.光耦
用于芯片到模塊間驅動信號的傳送及隔離，另外在室內外通訊上也使用。室外控制板一共使用了9個光耦器件。
8.電子膨脹閥：
電子膨脹閥由本體部、線圈部構成。驅動方式為永久磁體型步進電機直動式。其內部結構及外觀圖如下所示：
三.變頻空調放電保護電路原理
當變頻室外機發生雷擊，雷電串入火線（Ｌ）或零線（Ｎ）時，壓敏電阻及ＡＳ３真空放電管導通（短路），火線或零線上的高壓電分別通過Ｒ１、Ｒ２壓敏電阻及ＡＳ３真空放電管將高壓泄放到電網的地線中，保障產品電子電器零部件不被擊穿、損壞。
三.變頻空調不接地線的危害
１.通電狀態下，由于電源無接地線，導致２２０Ｖ交流電經Ｃ
６７、Ｃ６６兩個高壓電容分壓，見上圖：萬能表測試為１
１０Ｖ的電壓，該點直接與室外機外殼相連，導致外機金屬外殼帶電，存在安全隱患。
2. 當變頻室外機發生雷擊，雷電串入火線（Ｌ）或零線
（Ｎ），由于無接地線，高壓無法通敏電阻、放電管泄放到
電網的地，導致存在高壓患入低壓，擊穿電子電器零部件的
隱患。
３.變頻機感性負載較多，在不接地線的情況下，機身外殼積累
的感應電及外界的干擾信號無法泄放到電網的地，它易通過
放電管反串入整機通訊系統，干擾通訊信號，導致通訊信號
不可靠，出現Ｅ１通訊保護隱患。
四.變頻空調室外機(舊款)原理圖
四.變頻空調室外機(新款)原理圖
四.變頻空調室外機開關電源原理圖
四.變頻空調新舊控制方式原理
四.變頻空調通訊電路原理圖
四.變頻空調通訊原理
當通信處于室內發送、室外接收時，室外OUTDOOR-TXD
置高電平，室外發送光耦IC21始終導通，若室內IN-TXD發
送高電平“1”，室內發送光耦IC2導通，電流環閉合，室內接
收光耦IC1、室外接受光耦IC20導通，室外OUT-RXD接收
高電平“1”； 若室內IN-TXD發送低電平“0”， 室內發送光耦
IC2截止，電流環斷開，接收光耦IC1、IC20截止，室外
OUT- RXD接收低電平“0”，從而實現了通信信號由室內向
室外的傳輸。同 理，可分析通信信號由室外向室內的傳輸
過程。
四.變頻空調直流風機驅動原理圖
四.全直流風機控制原理接線圖
三.全直流室內外風機控制原理
室外直流風機工作原理與直流壓縮機基本相同。
Vc為高壓直流供電部分提供的直流電源，供風機繞組工作使用，300V左右，由于用戶電源電壓有高有低，因而Vc實際在200V-375V之間；
+15V電壓為風機內電路板的工作電源電壓；
Vsp為風機轉速控制信號，室外主控芯片發出的外風機風
速控制信號為+5V的脈沖數字信號，經過數模轉換電路
，轉換為+15V的模擬信號，即Vsp，控制電機內電路板
以 產生PWM電壓波形；風速反饋信號為12脈沖/轉，脈沖
幅值+15V，因主控板芯片工作電壓為+5V，因此需在電源
板上將其轉換成+5V的信號后，才能供給外主控芯片以檢
測外風機轉數。
五.變頻空調接線原理圖
六.變頻空調故障分析及維修的方法
1、變頻空調檢測儀查詢方法：
將變頻空調檢測儀連接到室外機電控盒預留的對接線接口上。按壓“查詢”按鍵，進入查詢顯示模式顯示屏顯示Fr（運行頻率）。2、按壓鍵選擇所需查詢的信息，查詢信息順序如下：OT（預留）、FL（室外限頻狀態）、CF（壓縮機故障狀態）、SF（室外機故障狀態）Sn（當前室內機狀態）、od（運行模式)\Lr(膨脹閥運行開度）、Pr(直流風機運行轉速）、oF（室外機故障）、nF（室內機故障）、dT（室外負載目標頻率）、TT（室內設定溫度）、Uo（電壓值）、dL電流值）、TH（回氣溫度溫度值）TP（排氣溫度溫度值）、T4（室溫環境溫度值）、T3（室外管溫溫度值）、T2室內管溫溫度值）、T1室溫溫度值）、Ft（室內目標頻率、Fr（運行頻率）。3、根據查詢信息顯示的故障代碼或顯示值，判斷故障的具體部位，并將故障排除。再按壓一次“查詢”按鍵，退出查詢顯示。
2、變頻空調進入額定制冷模式檢測系統壓力的操作方法：
接通整機電源，將遙控器設定制冷模式，風速為高風開機。
10秒鐘內連續按遙控強勁鍵6次（或6次以上） ，顯示屏出現
FL顯示，整機進入額定制冷模式運行。壓縮機的運轉頻率固
定為額定測試頻率，室內外風機風速固定為額定測試風速。
整機進入額定制冷進行模式運行穩定后，可將復合壓力表充
注軟管與低壓閥充注口聯接檢測系統壓力，0.6-1.0MPa為正
常，若系統壓力偏低，則需補充冷媒。
3、變頻空調低溫壓縮機預熱功能（室內外芯片）
室外主繼電器閉合的前提下，室外溫度<>
室外主繼電器閉合的前提下，室外溫度<>
預熱方法（室外機功能）
以小電流的方式從壓縮機接線端引入壓縮機，使壓縮機在不轉動的情況下因線圈發熱而達到預熱效果。
預熱解除條件：
當室外溫度>5℃時或用戶開機使壓縮機起動時，預熱狀態即解除。
4、E１室內外機通信故障維修：
步驟一：用萬用表交流700V電壓檔檢測室外機接線座零線N與通訊線S之間的電壓。 若測試顯示的電壓為零，則說明通訊線組開路、老化或接觸不良，需更換帶屏閉信號的線組。 若測試顯示的是一個固定不變的電壓值，說明故障點在室內，可更換室內外主板。
若測試顯示的是3—50V變化的電壓值，說明故障點在室外機，則進入下一步。 步驟二：檢測整流橋是否有交流220V輸入，若有輸入則檢測整流橋是否有直流300V輸出，若無輸出則更換整流橋，若有輸出則進入下一步。
步驟三：檢測模塊直流300V是否正常，若無300V直流，則檢測電抗器是否開路，若有則進入下一步。
步驟四：通過室外電源板故障指示燈的閃亮判斷光耦的5V電源工作電壓是否正常，若故障指示燈不閃亮則說明模塊開關電源無5V電源輸出，可更換可直接更換變頻模塊，若有5V輸出，則說明故障點在室外電控盒組件上，可更換室外電控盒組件。
5、E3室內風機失速故障維修：
當出現E3風機速度失控時，首先重新上電開啟空調，目測室內電機是否能旋轉50秒．第一種情況，室內電機完全不轉的檢修方法： 步驟一：檢測電機強電輸入端子Ｐ（紅線）與N（黑線）之間３００Ｖ是否正常。若無３００Ｖ直流電壓則更換室內主板。若有則進入下一步。 步驟二：檢測電機弱電輸入端子N（黑線）與白線之間１５Ｖ是否正常，若無15Ｖ直流電壓則換室內主板。若正常則進入下一步。 步驟三：檢測室內主控板電機轉速控制信號端子（黃線）與N（黑線）之間是否有2.7V左右的控制電壓輸出，若無輸出，可直接更換室內電控板。若有輸出則故障點在電機上，可更換室內電機。 第二種情況．室內電機運轉５０秒后出現風機失速的檢修方法： 斷開整機電源，待放室內機電容放電完畢后拔出室內電機插子，用萬用表電阻檔測量電機反饋端藍線與N黑（線）線之間的電阻，正常情況下阻值為6000歐姆左右，當測阻值為無窮大或零時更換室外室內電機，若阻值正常則故障點在電控板上，可更換室內電控主板。
6、E7室外風機失速故障維修：
當出現E3風機速度失控時，首先重新上電開啟空調，目測室外電機是否能旋轉50秒．第一種情況，室外電機完全不轉的檢修方法： 步驟一：檢測電機強電輸入端子Ｐ（紅線）與N（黑線）之間３００Ｖ是否正常。若無３００Ｖ直流電壓則更換室外電控板。若有則進入下一步。 步驟二：檢測電機弱電輸入端子N（黑線）與白線之間１５Ｖ是否正常，若無15Ｖ直流電壓則換室外電控板。若正常則進入下一步。 步驟三：檢測室外主控板電機轉速控制信號端子（黃線）與N（黑線）之間是否有3.9V左右的控制電壓輸出，若無輸出，可直接更換室外電控板。若有輸出則故障點在電機上，可更換室外電機。 第二種情況．室外電機運轉５０秒后出現風機失速的檢修方法： 斷開整機電源，待放室外機電容放電完畢后拔出室外電機插子，用萬用表電阻檔測量電機反饋端藍線與N黑（線）線之間的電阻，正常情況下阻值為9900歐姆左右，當測阻值為無窮大或零時更換室外室外電機，若阻值正常則故障點在電控板上，可更換室外電控主板。
7、IPM模塊故障維修：
模塊保護一般是由于模塊本身故障、模塊散熱不良、空調運行功率過大超過模塊限值等導致。出現模塊保護的檢修方法：第一種狀況：若上電在待機狀態下出現模塊保護，則說明模塊本身已經損壞，可直接更換模塊。第二種狀況：運行過程中出現模塊保護的檢修方法。 步驟一：觀測室外機散熱是否良好，是否因為回風短路或外風機散熱不良造成模塊組件工作環境溫度過高出現模塊保護。 步驟二：若散熱良好則檢測模塊300V直流輸入電壓是否正常，若不正常則更換電源板。若正常則進入下一步。 步驟三：檢測壓縮機繞組是否平衡，是否存在短路及漏電，若存在繞組短路或漏電檢，則更換壓縮機，若正常則進入下一步。 步驟四：檢測模塊與散熱器上的散熱膏是否風化造成散熱不良出現模塊保護，可更換模塊組件處理。
8、P1電壓過高或過低保護
變頻機電壓檢測原理是通過焊接在室外電源板上的變壓器降壓取樣或通過大功率電阻對直流300V電壓進行分壓采樣兩種方式檢測監控電網電壓的波動，出現電壓過高或過低保護的檢修方法： 步驟一：用萬用表檢測用戶電網電壓２２０Ｖ是否正常，正負不超過10%。若電壓波動大，可建議用戶選配穩壓器，如果用戶電壓穩定則進入下一步。 步驟二：若用戶電壓穩定則說明故障點在室外電路板上，可更換室外電源板或電控組件。
9、P4直流變頻壓縮機位置保護故障維修：
出現壓縮機位置保護故障的檢修方法Ｐ４直流變頻壓縮機位置保護，可用萬用表電阻檔在整機斷電狀態下，單獨測試壓縮機Ｕ、Ｖ、Ｗ三相繞阻的阻值是否平衡，如果檢測結果阻值不平衡，則更換壓縮機，如果阻值正常，可更換室外電控盒。
10、壓縮機排氣溫度保護故障維修：
當排氣溫度超過108度而不到115度時立即限頻，若排氣溫度降到低于
90度以下時，則解除限制，恢復正常。當排氣溫度超過115度歷時9秒
鐘時，停壓縮機，直到排氣溫度低于90度以下時，重新開機。室內實
際計時是5秒，采樣及通訊延時約4秒。出現壓縮機排氣溫度保護故
障的檢修方法：
步驟一：
用復合壓力表檢測系統壓力是否正常（0.4-0.6MPa），若系統壓力偏低則補加冷媒，安定棵若系統壓力正常則進入下一步：
步驟二：根據排氣溫度傳感器溫度阻值表 ，對應溫度計環境溫度值 ，用萬用表電阻檔測試排氣溫度傳感器阻直是否正常，則阻值漂移，則更換傳感器，若阻值正常則更換室外電控主板。
11、P2壓縮機頂部溫度保護功能故障維修：
出現壓縮機頂部溫度保護功能故障的檢修方法：
第一種情況：
對于不可恢復的壓縮機頂部溫度保護故障的檢修方法：斷開整機
電源，用萬用表電阻檔測試壓縮機頂部溫度保護器兩端阻值，若
測試結果阻值為無窮大，則更換頂部溫度保護器。若測試阻值為
零，可直接更換室外電控組件。
第二種情況：
頻繁出現頂部溫度保護，但可恢復的的檢測方法：用壓力表檢測
系統壓力，若系統壓力偏低，可補充冷媒處理。
12、制冷蒸發器低溫保護故障維修：
當室內蒸發器溫度降到<4℃,頻率下降一次運行1分鐘的規則降低頻率運行（包括停機）,直到該溫度維持在4-6℃之間為止；若此溫度回升到>7℃以上,則限制解除；當室內蒸發器溫度降至<0℃時，關壓縮機，此溫度升至>5℃時恢復。出現蒸發器低溫保護的檢修方法：
步驟一：將插在蒸發器半圓管套筒上的Ｔ２傳感器拔出，通電開機檢測若保護消除，則需檢測室內風量、蒸發器背部是否臟堵及系統是否缺冷媒。若保護未消除則進入下一步。
步驟二：測試傳感器阻值是否有漂移，可用１０Ｋ／０．２５ｗ固定電阻代替Ｔ２管溫傳感器，如保護消除，則更換Ｔ２管溫傳感器，若保護無消除，則更換室內電控主板。
13、制冷冷凝器高溫保護故障維修：
當室冷凝哭溫度上升> 55℃,以頻率下降一次運行1分鐘的規則降低頻率運行,直到該溫度維持在52-55℃之間為止；若此溫度下降到<>
步驟一：將插在冷凝半圓管套筒上的Ｔ3傳感器拔出，通電開機檢測若保護消除，則需檢測室外機風量是否過低，室外機散熱是否不良、冷凝器背部是否臟堵。若保護未消除則進入下一步。
步驟二：測試傳感器阻值是否有漂移，可用１０Ｋ／０．２５ｗ固定電阻代替Ｔ3管溫傳感器，如保護消除，則更換Ｔ3管溫傳感器，若保護無消除，則更換室外電控主板。
14、制熱蒸發器高溫保護故障維修：
當室內蒸發器溫度超過TEH2，則進行降頻，頻率保持20秒運行。如降至F1，室內蒸發器溫度仍超過TEH2（53℃），并持續3分鐘，則停壓縮機 若室內蒸發器溫度降到48℃以下，或在48℃- TEH2℃之間保持6分鐘，則限制解除。
當室內蒸發器溫度超過60℃時，關壓縮機，此溫度降到48℃以下 ,恢復正常，壓縮機重開。出現蒸發器高溫保護的檢修方法：
步驟一：將插在蒸發器半圓管套筒上的Ｔ２傳感器拔出，通電開機檢測若保護消除，則需檢測室內風量、蒸發器背部是否臟堵及系統是否缺冷媒。若保護未消除則進入下一步。
步驟二：測試傳感器阻值是否有漂移，可用１０Ｋ／０．２５ｗ固定電阻代替Ｔ２管溫傳感器，如保護消除，則更換Ｔ２管溫傳感器，若保護無消除，則更換室內電控主板。
