针对变频技术在地铁车辆空调系统中的应用分析

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1、变频技术在地铁车辆空调系统中的应用分析徐向彬(广州市地下铁道总公司车辆中心，助理工程师，广东广州，510380)摘要：如何将集舒适性和节能于一身的变频空调技术，应用于地铁车辆空调系统为人们所关注。为此，介绍了地铁车辆空调系统的运行现状，并从变频空调系统基本原理、可靠性要求、控制模式选择等方面，对变频技术在地铁车辆空调系统的应用进行了分析。同时指出在实际应用过程中，需要综合考虑区间客流量，车厢内外实际环境参数等多方面因素，以使其能够真正发挥舒适和节能的作用。关键词：地铁车辆；空调系统；变频技术；变频压缩机；电子膨胀阀；制冷负荷

2、中图分类号：U231；U270．383文献标识码：B文章编号：1006—8686(2009)01—0034—03地铁车辆空调系统一般都是由置顶式空调机组、通风系统以及配套控制系统三大部分组成。其1变频空调系统基本原理中置顶式空调机组基本上均采取一体式空调机组，即压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、风机及电器装变频空调是一种自动化程度较高的智能空调，置等，各部件均安装于一个箱体内，组成一个完整的除制冷功能、工作原理与传统空调相同外，其控制系空调单元。并通过设置在其上面的送回风口和电源统和压缩机与传统空调不同，并增加了变频器。其连

3、接器与室内通风系统、配套控制系统之间实现无变频控制机理主要是根据实际环境的温度、湿度、热缝连接，形成一个集制冷、通风、控制于一体的空调辐射量及人员情况等因素，通过变频器对电源频率通风系统。其具有结构紧凑、体积小、互换性好等特的处理，使供给压缩机的电源频率可以根据需要发点。由于目前我国地铁车辆空调系统普遍仍为定生变化，令压缩机的转速也随之变化，控制压缩机排频、定速的空调系统，使得在日常实际运用过程中普量，使空调系统处于一个合理的运转状态，从而达到遍存在控制模式单一，舒适性不高以及能耗大等情既能提供一个最舒适的乘车环境，又能节省

4、能源的况。随着我国人民生活水平的不断提高和自我保健目的⋯。其原理图见图1。意识的不断增强，地铁车辆空调系统作为一种舒适性空调，对其要求也越来越高。特别是空调作为一种耗能产品，无论从国内或国际上，其能耗问题都仍不容乐观。社会的可持续发展也把空调系统能耗问题摆上议事日程。因此，集舒适性和节能于一身的变频空调技术，也越来越为人们所关注。变频技术即通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术。它是应交流电机无级调速的需要而诞生的。变频空调则是变频技术和空调技术相结TE为温度传感器；O／E为电动执行器；TC／TD为温度控制，显示器合的

5、产物。本文将结合地铁车辆的实际情况，从变图1变频空调的工作原理频空调系统基本原理、可靠性要求、控制模式等方面，对变频技术在地铁车辆空调系统的应用进行探首先在温度控制器内设定一个目标温度值讨和分析。(根据控制模式不同，温度值可以由用户根据实际需要设定，也可以由控制系统根据室内外实际环境变频技术在地铁车辆空调系统中的应用分析参数的变化自行设定)，然后通过温度传感器测得蒸铁车辆运行的特殊性，其客流量、车内热负荷的不规发器的实际进风温度，并将信号传送到温度控则变化，使得制冷系统必须随着实际制冷量的需要而制器TC内与给定的设定值进行比

6、较，得到一个差频繁处于调节运行状态。这将会对压缩机本身的机值信号e。控制器根据这一差值信号对执行器发出械性能、电机及系统可靠性提出更高的要求。控制压缩机电源转速的控制命令，从而调节压缩机2．2．2节流装置节流装置是制冷系统中最重要的的制冷量，使系统达到所设定的目标温度值。四大部件之一。传统地铁车辆空调系统常用的节流装置有毛细管和热力膨胀阀2种。而变频空调由于2变频空调系统可靠性要求其工作频率及制冷能力变化范围宽，其制冷剂流量亦随之变换很大，这对系统节流装置的要求也更2．1基本功能由于地铁车辆的特殊运行条件，地高。因此，一般变

7、频空调系统采用的节流装置为电铁车辆空调系统一般都具有制冷、正常通风、紧急通子膨胀阀，它具有反应迅速、容量范围大，可预置各风等功能。正常情况下空调系统以制冷或正常通风种复杂的控制规律等特点。但与热负荷相对恒定的模式运行。在空调系统运行所需的三相电源失效的楼宇控制不同，地铁车辆客流量随着区间的不同时，空调系统将无法继续正常运行，正常通风系统也而存在明显的变化，从而引起车内实际热负荷的明将无法保持。为了满足乘客的安全和舒适性要求，显变化。使得电子膨胀阀也必将要随着系统实际热空调系统应自动转为紧急通风模式运行，为乘客提负荷的变化，而

8、频繁处于调节状态，以实现其高效的供足够的新鲜空气，避免出现乘客胸闷、头昏，甚至制冷系统最佳控制。因此，必须保证其具有良好的窒息等情况。可靠性和稳定性。为此，在地铁车辆变频空调系统设计过程中，必2．2．3变频器变频空调主要由变频器配以具有变须确保其功能的完整性。同时，制冷量、通风量及紧频调速