变频压缩机是变频空调器的核心部件，按机械结构的不同，可分为涡旋式和双转子旋转式压缩机两种；按电气结构，可分为交流变频压缩机和直流变频压缩机两种。

1.交流变频压缩机

交流变频压缩机电动机和普通柜式空调器采用的三相交流电动机的构成基本相同，不同的是它的输入电压是脉冲电压。

2.直流变频压缩机

直流变频空调器的压缩机采用的是直流变频压缩机。直流变频压缩机电动机采用了三相四极直流无刷电动机，该电动机定子结构与普通三相异步电动机相同，但转子结构则截然不同，其转子采用四极永久磁铁。

（1）工作原理

正常运行时变频模块向直流电动机定子侧提供直流电流形成磁场，该磁场和转子磁铁相互作用产生电磁转矩。因为转子不需二次电流，所以损耗小，功率因数高，但由于转子采用了永久磁铁，所以成本比交流变频压缩机高。由于无刷电动机有互为120°的三个绕组U、V、W（国内习惯用A、B、C表示），所以为了使每个绕组都有电流流过，功率放大器采用了三相半桥式放大器，如图5-5所示。

图5-5 星形三相六状态直流电动机原理图

提示

图5-5中，功率管VT1、VT3、VT5是高端放大器（也称为上桥臂），功率管VT2、VT4、VT6是低端放大器（也称为下桥臂）。自20世纪60年代末开始，功率管从晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、双极型功率晶体管（BJT）、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）、静电感应晶体管（SIT）、静电感应晶闸管（SITH）、MOS控制晶体管（MGT）、MOS控制晶闸管（MCT）发展到现在的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、耐高压绝缘栅双极型晶闸管（HVIGBT）。

当VT1、VT4导通时，U_CC（300V电压）通过VT1、绕组U和V、VT4构成回路，导通电流从绕组U流过绕组V，流过绕组U、V的电流使它们产生磁场驱动转子旋转；当VT1、VT6导通时，U_CC通过VT1、绕组U和W、VT6构成回路，导通电流从绕组U流过绕组W，流过绕组U、W的电流使它们产生磁场驱动转子旋转；当VT3、VT6导通时，U_CC通过VT3、绕组V和W、VT6构成回路，导通电流从绕组V流过绕组W，流过绕组V、W的电流使它们产生磁场驱动转子旋转；当VT3、VT2导通时，U_CC通过VT3、绕组V和U、VT2构成回路，导通电流从绕组V流过绕组U，流过绕组V、U的电流使它们产生磁场驱动转子旋转；当VT5、VT2导通时，U_CC通过VT5、绕组W和U、VT2构成回路，导通电流从绕组W流过绕组U，流过绕组W、U的电流使它们产生磁场驱动转子旋转；当VT5、VT4导通时，U_CC通过VT5、绕组W和V、VT4构成回路，流过绕组W、V的电流使它们产生磁场驱动转子旋转。(www.daowen.com)

注意

一个半桥的两个功率管（如VT1、VT2）不能同时导通，否则会导致电源短路。

（2）电子换向（相）

为了保证直流无刷电动机的平稳运行，需要对转子的磁极位置进行精确检测，并用电子开关（功率管）切换不同绕组的供电方式以获得持续向前的动力。早期，位置检测是在电动机内部设置霍尔元件型位置传感器，利用它产生的相位信号来实现。近年来，位置检测是通过检测直流无刷电动机中未通电绕组产生的感应电压来实现的。因为这种检测方法取消了位置传感器，所以不仅结构简单，而且提高了电动机使用寿命。因此，变频空调器的压缩机电动机几乎都采用后一种方法进行换向（相）。

（3）无级调速

由于采用直流电源供电方式，电动机的速度得依靠调节加在电动机两端的电压来调整，较简单的办法是使用PWM脉冲来调节加到电动机两端的电压。PWM脉冲的占空比达到最大时，加到电动机两端的电压最大，电动机转速最高，而PWM脉冲的占空比由CPU输出的调速信号控制。CPU输出的调速信号又受温度调节信号和温度传感器产生的温度检测信号的控制。

3.典型故障与检测

（1）典型故障

压缩机异常后产生的典型故障：一是压缩机不运转，显示压缩机过电流/过热故障代码；二是压缩机不运转，显示智能功率模块（IPM）异常故障代码；三是压缩机不运转，显示负载电流大故障代码；四是噪声大；五是制冷效果差。

（2）故障检测

变频压缩机的检测和普通空调器采用的压缩机检测方法基本相同，但在测量压缩机电动机绕组阻值时需要注意：它的三个绕组的阻值是完全相同的。