基于台达PLC嵌入型变频器的汽车空调.docx

基于台达PLC嵌入型变频器的汽车空调xuliyuan导语：本文主要介绍台达E系列变频器在汽车空调压缩机上的应用。E系列变频器通过内建PLC编程检测汽车蓄电池电压高低，决定所要运行的压缩机频率，同时根据温度进行自动调节温度。摘要：本文主要介绍台达E系列变频器在汽车空调压缩机上的应用。E系列变频器通过内建PLC编程检测汽车蓄电池电压高低，决定所要运行的压缩机频率，同时根据温度进行自动调节温度。关键词：空调压缩机台达E系列变频器内建PLC1引言汽车市场的飞速发展，势必带动相关产业的发展。汽车空调作为汽车必备的舒适功能，也碰到了史无前例的发展机遇。汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的舒适性装备。它能够为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲惫强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能能否完善的标志。2汽车空调工作原理2.1车载制冷系统汽车空调最基本和复杂的是车载制冷系统。当代车载制冷系统的压缩机动力由电机驱动。制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液枯燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成，如图1所示。车载制冷系统各部件之间采用铜管或铝管和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以压缩和膨胀的的2种物态在这个密闭系统内循环流动。2.2冷媒循环制冷经过制冷系统的制冷剂冷媒循环分为四个基本经过：1压缩经过：压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。2散热经过：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。3节流经过：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状细小液滴排出膨胀装置。4吸热经过：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因而时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发经过中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。冷媒膨胀压缩经过周而复始的进行下去，便可到达降低蒸发器周围空气温度的目的。图1制冷系统原理图2台达E系列变频器汽车空调系统解决方案汽车空调技术的不断发展，压缩机蒸发机的技术也在不断的进步，而且随着节能环保的呼声越来越高，台达机电在此大环境下，凭借其在电机驱动领域的技术领先优势，提供了其在汽车空调行业的变频驱动解决方案。嵌入简易型PLC的台达E系列智能化变频器对于车载经凑型和经济型驱动控制要求，具有很好的适用性。2.1变频制冷系统图2系统控制图变频制冷系统控制如图2所示。系统采用台达E系列15KW变频器驱动压缩机，7.5KW变频器驱动蒸发机。变频器蓄电池共线母线检测供电电压值，由内部PLC程序进行运算，决定此时压缩机和蒸发机应该工作在那种状态，来得出变频器的输出频率值。同时外部PLC通过温度传感器检测回来的模拟量，及控制器设定的温度值，来计算出变频器应该工作的频率，使变频器加速或减速，以调节车内的温度变化，到达车内温度自动调节的目的。2.2电控系统设计由于汽车电气属于直流供电系统，所以变频器应该能够直接使用直流供电。台达E系列变频器能够直流母线共线使用，所以也是能够直接由直流供电的，但考虑到只是单纯的使用直流供电，所以还是建议客户将正负接在E系列变频器powerinput的RT端子，这样既能够做到防呆作用，还能防止变频器母线电压回灌。另外，假如变频器的供电过高或过低都会造成故障报警，而汽车的电源系统电压一般都比拟低，所以为了使系统能够正常工作，在为汽车空调设计的专用变频器的低电压报警准位就会比标准的变频器要低一些。汽车空调电控系统如图3所示。汽车空调电控系统工程实物如图4所示。图3汽车空调电控系统原理图4汽车空调实际系统图3输出频率流程图空调系统工作时，首先要检测电压系统的电压，判定能否在正常工作范围之内，正常启动后变频器内部PLC检测的DCBUS直流母线值，然后根据设定好的V/F曲线计算所要输出的频率，控制根据空调控制器设定的温度值转化后送到控制PLC，PLC再将其转换为010V的模拟量信号送到变频器的AVI，即变频器的频率命令;，变频器比拟两种频率命令值的大小，然后根据较小的频率指令进行输出。变频制冷PLC控制流程如图5所示。图5变频制冷PLC控制流程4结束语台达E系列变频器内部PLC容量可到500steps，因而对于小系统的顺序控制或简单的检测，能完全知足要求，所以就省去了外挂PLC的成本，同时，由于PLC是内嵌在变频器里面，就没有兼容性和通讯等问题的存在，因而使用起来非常方便。0