從變頻空調(diào)電抗器設(shè)計(jì)談雙電抗器替換單電抗器 變頻空調(diào)電抗器有三種類(lèi)：進(jìn)線電抗器(輸入電抗器)、整流電抗器與出線電抗器(輸出電抗器)。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)和大負(fù)荷工作時(shí)，電抗器的壓降不能太大，以免電機(jī)電壓過(guò)低，輸出功率不足；而當(dāng)電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷較低電流較小時(shí)，如果電抗器的壓降過(guò)低，電機(jī)的工作電壓卻會(huì)處于較高的水平。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮負(fù)荷電流的這種變化，盡量使電流在最大和最小間變化時(shí)，電抗器上的壓降維持在一個(gè)不大的變化范圍內(nèi)。
因此，這種類(lèi)型的電抗器的電感應(yīng)該是變化的，在電流減小時(shí)，有比較大的電感值，隨著電流的增加，電感量應(yīng)該隨之減小，但空調(diào)電抗器如何設(shè)計(jì)？本文將介紹對(duì)現(xiàn)有的空調(diào)用電抗器進(jìn)行設(shè)計(jì)改良，選擇最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，以滿足對(duì)較好的電器性能及較好經(jīng)濟(jì)材料使用的要求；同時(shí)，本文還要對(duì)雙電抗器如何替換成單電抗器做詳細(xì)解讀。
一、變頻空調(diào)電抗器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
我們都知道，空調(diào)器中的壓縮機(jī)中所需電流是通過(guò)市用交流電源經(jīng)過(guò)電流保險(xiǎn)絲、濾音器、電抗器、橋式電路及電容器整流濾波后得出直流電流，借助控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)行的。工作原理圖見(jiàn)圖l。
我們?cè)谑褂每照{(diào)時(shí)，經(jīng)常需要急速制冷或制熱，使空調(diào)迅速到達(dá)所希望的溫度。為提高變溫效率，就要控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，使其迅速發(fā)生變化，如若使用電抗器后，波峰隨之降低，周期變長(zhǎng)，減少無(wú)功功率消耗，增加有用功率來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)迅速工作的功效。下面是使用電抗器前后的電流波形，見(jiàn)圖2，很顯然，效果是明顯的。
設(shè)計(jì)者必須考慮的問(wèn)題是小型化及提高功效。對(duì)現(xiàn)有的電抗器部品進(jìn)行設(shè)計(jì)改良，鐵心是電抗器設(shè)計(jì)中最主要部件之一。我們通過(guò)多種方案和實(shí)驗(yàn)，選擇最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)選擇滿足的電器性能的材料。一臺(tái)性?xún)r(jià)比好的電抗器，既要考慮成本，又要考慮性能，找出兩者結(jié)合點(diǎn)是我們?cè)O(shè)計(jì)首先考慮的問(wèn)題。在圖3中，可看“4”是最佳點(diǎn)。
設(shè)計(jì)電抗器選擇鐵心參數(shù)是十分關(guān)鍵的，選的過(guò)大是浪費(fèi)材料，成本增加，因此我們對(duì)此進(jìn)行一系列的驗(yàn)證和探討，得出以下鐵心選擇。首先是對(duì)現(xiàn)狀的鐵心進(jìn)行體積改小，為了達(dá)到增加鐵心與線圈間絕緣距離，采用下面的開(kāi)槽式，再進(jìn)行深化，下鐵軛加寬，增加下面導(dǎo)磁率，而上面的鐵軛則降低導(dǎo)磁率，間隙距離可縮小，達(dá)到更好的效果，圖5為最終的磁力線分布和絕緣距離分布圖，見(jiàn)圖4。
以上是通過(guò)改善鐵心的結(jié)構(gòu)來(lái)到達(dá)電抗器的特性，下面我們就通過(guò)試驗(yàn)電氣特性和溫升來(lái)驗(yàn)證。圖6是效率和電流的曲線，可見(jiàn)樣品4效率很高的。圖7是電壓和電流的曲線，可見(jiàn)樣品4負(fù)載特性是很好的。圖8是電感和電流的曲線，可見(jiàn)樣品電抗特性也是不錯(cuò)的。圖9是溫升和負(fù)荷電流的曲線，樣品4的溫升特性是不錯(cuò)的。
此外，我們?cè)诤凸に嚿舷鹿Ψ颍捎陔娍蛊鲗儆贖級(jí)絕緣等級(jí)，所用的原材料都是耐熱為]80~C以上，溫升在130℃以下部是滿足要求的，如果我們能通過(guò)含浸油來(lái)降低溫升是一種不可多得的好方案，采用新工藝的黑色含浸油進(jìn)行含縵，實(shí)踐證明該方案比一般變壓器無(wú)色含浸油溫升下降為近20K左右。電抗器雖然在結(jié)構(gòu)上比變壓器簡(jiǎn)單，但對(duì)絕緣材料要求十分嚴(yán)格，如何選取一個(gè)好性?xún)r(jià)比電抗器的設(shè)計(jì)和制作工藝，乃是設(shè)計(jì)者下功夫的一環(huán)。
二、雙電抗器替換單電抗器
變頻機(jī)室外電控方案設(shè)計(jì)時(shí)有的需要配置空調(diào)雙電抗器，而有的則需要單電抗器。因此，當(dāng)變頻機(jī)室外電控發(fā)生電控方案變更時(shí)，室外機(jī)電控雙電抗器也相應(yīng)的需要變更為單電抗器。那么雙電抗器如何替換成單電抗器呢？筆者現(xiàn)做如下詳述：
（一）、雙電抗器或帶抽頭電抗器更改為單電抗器具體物料對(duì)應(yīng)替換方法：
1、將原先的雙電抗器R1010L（R1310L）和R6025L中的R6025去掉，保留R1010L（R1310L）電抗器，或抽頭電抗器R1010-6025(AL)僅保留R1010的部分（即帶抽頭電抗器的2#-3#接線端）。
如圖R1010-6025(AL)電抗器接線端子從右到左分別是1#、2#、3#
2、新增:KFR-26W/BP2-110.D.XZ.QDXZ-3(1.0) 的強(qiáng)電連接線組（物料編碼：202437300174），用它與原先連接雙電抗和交流電容的原有連接線組將換好的R8525L電抗器和6uF/450VAC交流電容依照單電抗器方案的室外機(jī)接線銘牌接到電控板上。
（二）、雙電抗器更改為單電抗器方案具體更改方法：
1、單電抗器方案對(duì)應(yīng)室外電控實(shí)物照片圖
上圖紅色方框中兩個(gè)單插片CN24、CN25即為單電抗器和交流電容的接線端子。在電控板上印有漢字絲印，分別為黃、白，與對(duì)應(yīng)強(qiáng)電連接線組（連接電抗器和交流電容的連接線）的顏色對(duì)應(yīng)。
2、單電抗器方案接線圖：
接線圖紅色方框中兩個(gè)單插片CN24、CN25即為單電抗器和交流電容的接線端子。
3、單電抗器方案接線實(shí)物示意圖：
（1）嚴(yán)格依照單電抗器接線圖進(jìn)行接線
（2）接好線后，按下圖整理扎線并蓋上電抗器蓋子：
（三）、雙電抗器對(duì)應(yīng)室外電控盒實(shí)物示意圖：
上圖紅色方框中三個(gè)單插片CN23、CN24、CN25即為雙電抗器和交流電容對(duì)應(yīng)的接線端子。
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