广东TCL智能暖通设备有限公司
摘要：变频器是当前暖通空调系统中一项重要的组成内容，对调节水泵与风机转速、改变暖通空调流量、提升空调节能效果等均有积极作用。然而变频器作为一种精细的电力控制设备，其组成元件众多且使用要求较高，要求变频器在暖通空调系统中的应用必须注意诸多事项内容。基于此，本文将针对变频器在暖通空调系统中应用过程中的注意事项进行全面分析与论述。
关键词：变频器；暖通空调系统；变频器容量；频率下限
变频器作为一种基于变频技术与微电子技术研发而出的、通过改变电机工作电源频率来控制交流电动机的电力控制设备，其在暖通空调系统中的应用能根据空调实际运行情况有效调整电源的电压及频率，同时具备过流保护、过压保护、过载保护等多项保护功能，为维持暖通空调系统的持续良好运转发挥了重要作用。同时变频器在暖通空调系统中的应用还能有效达到节能降耗的目的，但其实际运行过程中仍然需要注意变频器的容量、变频器的工作环境等诸多内容，避免上述因素影响到暖通空调的稳定运行。基于此，本文将针对变频器在暖通空调系统中应用过程中的注意事项进行全面分析与论述。
一、变频器的容量问题
变频器的容量选择应结合变频器所在设备中，其设备电动你拟带的实际负载计算功率或者点动力功率来进行计算。同时变频器的容量选择还应注重以下诸多内容：
1.1电动机的具体容量主要是依据其实际发热情况来确定。然而电动机使用过程中事实上是可以允许短时间内的过载，一般限制在几分钟或者十几分钟。一般变频器的过载能力保持在150%左右，同时过载时间可允许在1min内。对于暖通空调系统中的风机水泵类变频器，其过载能力相较常见变频器的过载能力更低，一般在120%左右，过载时间同样允许在1min内。此外，由于暖通空调系统的水系统流量变化，很容易导致电机出现短时间内过载现象。因此变频器的容量选择应充分考虑到上述内容，适当增加富余量以满足暖通空调系统的过载需求。基于此，暖通空调系统的变频器可尽量选择使用变频专用电机，避免变频产生的高次谐波降低电机使用寿命；
1.2变频器长电缆运行过程中极有可能长电缆的对地耦合现象，进而引发变频器出力不足，对暖通空调系统的正常运行造成不利影响。因此暖通空调系统的变频器容量选择应尽量选择大一档容量的变频器，或者采取提升始端电压等科学措施来提升变频器的可靠性。还应注意的是，尽量缩短变频器与电机之间的距离以避免对地耦合现象；
1.3变频器的使用要求较高，其在高温、高海拔以及高开关频率等特殊环境下会出现容量下降的现象。放大一档的变频器容量选择能够保证变频器即使在上述特殊环境中也能够保持良好的性能发挥；
1.4控制绕线型异步电机由于其自身电机绕组阻抗较小，在变频器运行过程中很容易出现谐波电流的过流现象，同样的是，放大一档的变频器容量能有效避免上述问题。
二、变频器的环境问题
变频器作为一项精细的电力控制设备，其内部微单元包括整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元等多项构件。也正因此，变频器的运行维护过程中对工作环境要求较高，相对温度、相对湿度等常见环境条件的剧烈变化均会对变频器的正常运行造成一定影响。总体来说，变频器在暖通空调系统中应用中的环境问题应注意以下方面：
2.1变频器构建内容中的大功率电子元件是一种非常容易受到外界温度影响的构件，而一般电子元件的工作温度适宜范围是0-55℃。为了确保变频器内部元件运行的稳定性，应尽量将工作温度控制在不超过40℃；
2.2温度过高或者其他剧烈变化以及周围环境较为潮湿时均会导致变频器内部结露现象，是引发变频器短路事件的重要原因。暖通空调系统由于其运行原因，在变频器的使用过程中应尽量在控制箱中设计干燥剂以及加热器，以此控制变频器的运行温度及运行环境。此外，变频器使用过程中的相对湿度要求在40%-90%左右。
三、变频器的频率下限
变频器的频率下限与所用电机息息相关，同时也是确保电机使用质量的一项重要参数。一般变频器频率过低且长期运行的情况下，很容易出现电机铁芯饱和、温度升高等现象，进而导致电机元件受损、电机运行不畅等现象。此外，电机大负荷低速运行过程中经常会出现抖动现象，此时电机电流较大且长期低转速运行，亦会导致电机质量受损。对此，本文将针对不同类型的变频器进行具体分析：
3.1风机类变频器
一般针对风机类变频器的频率下限并没有过多要求，然而需要注意的是，若风机转速太低的情况下其风量较小，对变频器工作环境的控制缺少实际意义。因此一般风机类变频器的频率下限常被要求超过20HZ；
3.2水泵类变频器
冷冻水泵变频器作为中央空调系统的常用变频器类型，中央空调系统在设计使用过程中应在确保最末端设备冷冻水流量供给的基础上，进一步确定变频器工作的最小工作频率，并将此设计为变频器的频率下限；而针对冷却水泵类变频器，则应在确保冷却塔水流量满足使用要求的情况下，进一步确定变频器的最小工作频率，并将此设计为变频器的频率下限。
经过研究，在水泵类变频器的频率下限确定过程中，证实水泵类变频器的频率下限与冷水机组、空气处理设备、冷冻水泵、管道系统等均有密切关系。因此针对水泵类变频器在暖通空调中的实际应用情况，可以在满足暖通空调系统需求、确保空调系统安全运行的情况下，尽可能的降低变频器频率下限，以此确保变频器的节能功能得到更加有效的发挥。
四、变频器的运行保障
暖通空调系统的设计运行过程中，其水系统泵类负载经常会出现喘振、憋压、水锤效应等多项问题。基于此，暖通空调系统的变频器选择应结合泵类实际情况，选择与泵类相匹配的变频器并结合水系统泵类的常见问题设置运行保障措施。具体如下：
4.1针对容易发生喘振的频率点设计跳跃频率点以及宽度，由此避降低暖通空调系统出现喘振现象；
4.2由于泵类低速运转时系统憋压将会导致流量为零的现象，很有可能引发泵类被烧坏问题。对此暖通空调系统的变频器选择时，应设计变频器的最低运行频率，限定泵流量临界点的系统最低转速，以此有效避免憋压问题的发生；
4.3水锤效应即泵类负载在突然启停的情况下，泵管道中的液体由于惯性产生倒流现象，进而由于逆止阀未安装或者功能失灵的情况下导致电机反转问题。对此，暖通空调系统在变频器选择以及功能设置过程中，应停止变频器的按减速曲线，在电机完全停止后使其能够主动断开电路电源，即设计“断电减速停止”功能，以此有效避免电机反转问题的出现。
此外，空调暖通系统在变频器的设计运行过程中，还需要注意避免跳闸、高次谐波等对变频器实际运行功能的不利影响，采取安装交流接触器、在变频器输出端串流电感等措施，确保空调暖通系统中变频器的稳定运行。
五、结语
综上所述，本文针对变频器在暖通空调系统中的设计应用进行了具体分析。随着当前变频器在暖通空调系统中原来越广泛的应用，变频器的实际应用问题也发生的原来越多，相关人员应通过对变频器的容量、工作环境、频率下限等多项内容，结合暖通空调系统的电机选择，恰当选择合适的变频器并设置其运行功能，确保变频器的运行更加稳定，并更加有效的实现节能降耗目的。
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