基于PLC嵌入型变频器的汽车空调设计

　　1 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，也遇到了前所未有的发展机遇。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。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否完善的标志。

　　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。汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。如图 1所示。汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。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，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动。

　　2.2 冷媒循环制冷过程

　　通俗的来讲，汽车系统的制冷循环可以分为一下几个步骤：

　　(1) 用户按操作程序启动汽车空调系统之后，压缩机在发动机带动下开始工作，驱使制冷剂(R134a，一种环保型制冷剂，不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不燃烧、无腐蚀性)在密封的空调系统中循环流动，压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机。

　　(2) 高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、降温，冷凝成高温高压的液态制冷剂流出。

　　(3) 高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀阀。

　　(4) 高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂。

　　(5) 低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量，使空气温度降低，吹出冷风，产生制冷效果，制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂。

　　(6) 低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入，进行压缩，进入下一个循环，只要压缩机连续工作，制冷剂就在空调系统中连续循环，产生制冷效果;压缩机停止工作，空调系统内制冷剂随之停止流动，不产生制冷效果。

　　冷媒膨胀压缩过程周而复始的进行下去，便可达到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。