主回路的作用是：直接給異步電動機提供調(diào)頻調(diào)壓電源；控制回路的作用是根據(jù)預先設 或由閉環(huán)反饋信號(輸出量向輸人端反饋運行信號作為比較或控制信號）來控制主回路， 主回路按一定的規(guī)律調(diào)節(jié)電壓與頻率并輸出；保護回路則為變頻器的各個部分提供完善 的保護，如過流、過載、過電壓等出現(xiàn)故障時的保護，使變頻器的工作具有更高的可靠性。
主回路組成及作用
主回路的類型較多，以電壓型變頻器為例，主回路由整流器、平波電路、逆變器構成。
整流器
把工頻交流電通過大功率二極管三相橋式整流變成直流的部分即為整流器。整流器的主要工作元件除了使用大功率二極管外，還可用晶閘管構成可控整流器。
平波電路
經(jīng)整流后的直流電壓和電流的脈動幅度較大，經(jīng)過平波電路處理可很好地抑制電流脈動，使用大容量的電容器能較好地抑制電壓波動。
逆變器?
把整流后的直流電壓再變?yōu)榻涣麟妷壕蜆嫵闪四孀兤鳌Ｄ孀兤靼ㄒ韵鹿δ埽焊鶕?jù)一定的規(guī)律并始終對運行信息進行監(jiān)測和比較來確定控制關系，將平波處理后的直流電壓、電 流逆變成電壓、頻率均按特定要求變化的交流電壓與電流。

防爆變頻空調(diào)噪音較低
??????? 防爆變頻空調(diào)噪音比較低是因為防爆變頻空調(diào)對壓縮機有較嚴格的要求，如某品牌G93KC系列采用高效靜音的雙轉(zhuǎn)子壓縮機，雙轉(zhuǎn)子壓縮機較單轉(zhuǎn)子壓縮機有著明顯的優(yōu)勢，它的兩個轉(zhuǎn)子互成180°，工作頻率提高一倍，氣缸利用率增大。在能力一樣的情況下，雙轉(zhuǎn)子壓縮機較雖轉(zhuǎn)子壓縮機結(jié)構小巧，且工作時振動小。特別是當室溫達到設定值后，壓縮機在低頻低 逐下運轉(zhuǎn)，噪音更是大為降低。
電子膨脹閥的使用，使變頻空調(diào)的效率大大提高
?????? 毛細管節(jié)流的結(jié)構簡單，缺點是機器工作狀態(tài)發(fā)生變化時的適應性較差。防爆變頻空調(diào)的能力會在較大范圍內(nèi)變化，由于毛細管的能力有限，這將影響機器效率的提高。采用電子膨脹閥，室外微電腦根據(jù)溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，隨時改變冷媒的流量，主動配合壓縮機的能力變化，大大提高了工作效率;另外運轉(zhuǎn)噪音指標亦明顯優(yōu)于毛細管節(jié)流，又可以實現(xiàn)不停機(NONSTOP)化霜功能。
?????? 但防爆變頻空調(diào)器應特別注意電磁兼容和電磁干擾問題，由于其控制器中存在著調(diào)制、解調(diào)、載波等一系列遠較常規(guī)定速空調(diào)器復雜的電路，這方面的問題比較突出。

電子膨脹閥的影響
????? 防爆變頻空調(diào)器的制冷系統(tǒng)采用電子膨脹閥節(jié)流，可以根據(jù)室溫的變化，快速準確地調(diào)節(jié)制冷劑流量，使空調(diào)器始終在高效率的工況下運行，從而達到節(jié)能的目的。
變頻器能耗的影響
??????變頻器本身有一個功率消耗，每1kVA的變頻器容量，其發(fā)熱所損耗的功率約為40~50 W，約占空調(diào)器總功率的3%~5%。這部分電耗對普通空調(diào)來說完全是多出來的，因此雖然數(shù)值不大，但多少會使變頻空調(diào)器的節(jié)能效果受到一些負面影響。
從理論分析的結(jié)果來看，防爆變頻空調(diào)器有較好的節(jié)能效果，尤其是在空調(diào)器運行工況改善對制冷系數(shù)的提高和三相交流變頻電機采用使得電機效率提高上效果明顯，同時壓縮機起停次數(shù)減少對壓縮機能耗的降低上有一點點效果;但是變頻器因為本身的發(fā)熱損耗，反而會對變頻空調(diào)器節(jié)能效果產(chǎn)生負面的影響。因此綜合起來，防爆變頻空調(diào)器因為采用變頻控制而產(chǎn)生的節(jié)能效果應在20%左右。

電磁兼容(EMC)問題
?????? 所謂EMC是指產(chǎn)品的電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility),即設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對該環(huán)境中其他事物構成不能承受的電磁干擾的能力。變頻空調(diào)器中使用了變頻控制器，控制器中要用到大功率的絕緣柵晶體管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，國內(nèi)廠家大都采用將IGBT連同其驅(qū)動電路和保護電路封裝在一個模塊內(nèi)，即智能功率模塊IPMdntelligent Power Module) 0 IPM的主要工作原理是六個 晶體管交替關斷，由于IMP的開關頻率很高，因此對外界輻射的電磁信號和向電源網(wǎng)絡傳導的干擾信號會大大增強。電磁干擾和電磁兼容問題成為了變頻空調(diào)器開發(fā)研制過程中需 要解決的主要問題之一。
??????? 來自變頻空調(diào)器的電磁干擾主要有沿電源網(wǎng)絡的傳導干擾和對空間的輻射干擾。解決電磁干擾問題有濾波、屏蔽和接地三大技術。濾波技術是防止傳導干擾的主要措施，其方法是安裝濾波器，例如電源濾波器可以解決沿電源網(wǎng)絡的傳導干擾問題。變頻空調(diào)器室外機的干擾很大，通常是在室外機電源端加濾波器，濾波器可以是一級、二級或多級，視濾波后的效果而定。屏蔽技術主要解決輻射干擾問題，常用的方法是用銅或鋁等低阻抗材料將需要隔離的部分進行屏蔽。接地技術可以防止電磁干擾，消除公共阻抗的耦合，同時也保護了人身和設備的安全。接地方法通常分為單點接地系統(tǒng)、多點接地系統(tǒng)和混合接地系統(tǒng)。空調(diào)器中的強電器件(風扇電機、四通閥、壓縮機)較多，適合多點接地。有關文獻介紹了在EMC方面的具體實施過程，其中包括印刷電路板的合理布線、在室外機的電源端加濾波器、采用 合理的接地和屏蔽技術等措施。作者在實驗中發(fā)現(xiàn):強電器件用多點接地，控制線路板中的 地線用單點接地的效果會比全部用多點接地的效果好。

????????? 變頻空調(diào)器的節(jié)流元件主要有毛細管、電子膨脹閥和毛細管結(jié)合電子膨脹閥三種。毛 細管是目前家用變頻空調(diào)器中最常用的節(jié)流元件，它具有結(jié)構簡單、價格便宜等優(yōu)點，毛細 管的長度是在給定的工況下，經(jīng)過制冷劑充灌量的反復試驗予以確定，在偏離標準點不遠的情況下有一定的調(diào)節(jié)范圍。電子膨脹閥是按預設程序由控制器CPU發(fā)出指令，由電子膨?脹閥的驅(qū)動電動機帶動閥門開啟進行流量的調(diào)節(jié)。它具有流量調(diào)節(jié)范圍寬、反應靈敏、溫度控制精度高等特點。變頻空調(diào)器的制冷劑流量變化范圍寬，采用反應靈敏、流量調(diào)節(jié)迅速的電子膨脹閥是比調(diào)節(jié)制冷劑流量，最大限度地利用蒸發(fā)器的換熱面積，同時避免了液態(tài)制冷劑進入壓縮機后純動B造成損害。有文獻研究了電子膨脹閥的啟動特性和負荷突然變化時的系統(tǒng)特性。系統(tǒng)啟動運行5min后，過熱度和供液量基本上穩(wěn)定下來。若將蒸發(fā)器的進風溫度突然從17℃：升高到23 ℃，系統(tǒng)也能夠在3min后穩(wěn)定下來。利用電子膨脹閥還可以對壓縮機的排氣溫度進行控制。在壓縮機的排氣管上安裝測溫元件，當排氣溫度超過警戒值時，增大電子膨脹閥的開度，系統(tǒng)中制冷劑的循環(huán)量增加，進氣得到了冷卻，從而控制了壓縮機排氣溫度的升高。 電子膨脹閥在熱泵型變頻空調(diào)器中還可以實現(xiàn)“除霜且供暖”。風機控制配合除霜。當需要除霜時，四通換向閥不換向，電子膨脹閥全開，壓縮機高速運行，同時關閉室外風機，室內(nèi)風機間歇低速運行。這種除霜方式不停止供暖，因而室內(nèi)送風溫度下降不多，符合人體的舒適性要求。
電子膨脹閥的控制方式最初采用傳統(tǒng)的PID(比例積分微分）控制，但如果調(diào)節(jié)參數(shù)選擇不當，會使制冷系統(tǒng)發(fā)生振蕩。各種文獻提出了在線參數(shù)自調(diào)整的控制方法、運用最小方差自適應控制理論對電子膨脹閥的運動規(guī)律作了仿真研究等。由于空調(diào)系統(tǒng)中控制對象的時滯、時變、非線性等特點，使得HD調(diào)節(jié)不能實現(xiàn)很好的控制效果。隨著控制理論的發(fā) 展，電子膨脹閥的控制已經(jīng)開始采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等現(xiàn)代控制理論。這種控制方法不 需要確切地了解被控對象的數(shù)學模型，能夠在復雜多變的條件下實現(xiàn)良好的控制品質(zhì)，特別適合于多變量、非線性和時變的系統(tǒng)。在日本已經(jīng)出現(xiàn)了基于遺傳算法的模糊空調(diào)器、模糊 神經(jīng)元控制的空調(diào)系統(tǒng)。
電子膨脹閥能夠精確控制制冷劑的流量，要求有高度的重復性和可靠性，目前國內(nèi)變頻 空調(diào)器中使用的電子膨脹閥多為國外進口的產(chǎn)品，這使得變頻空調(diào)器的生產(chǎn)成本大大增加。為降低變頻空調(diào)器的成本，國內(nèi)家用變頻空調(diào)器在系統(tǒng)性能基本滿足要求的前提下，多數(shù)仍然采用毛細管作節(jié)流元件。的節(jié)流元件主要有毛細管、電子膨脹閥和毛細管結(jié)合電子膨脹閥三種。毛 細管是目前家用變頻空調(diào)器中最常用的節(jié)流元件，它具有結(jié)構簡單、價格便宜等優(yōu)點，毛細 管的長度是在給定的工況下，經(jīng)過制冷劑充灌量的反復試驗予以確定，在偏離標準點不遠的情況下有一定的調(diào)節(jié)范圍。電子膨脹閥是按預設程序由控制器CPU發(fā)出指令，由電子膨?脹閥的驅(qū)動電動機帶動閥門開啟進行流量的調(diào)節(jié)。它具有流量調(diào)節(jié)范圍寬、反應靈敏、溫度控制精度高等特點。變頻空調(diào)器的制冷劑流量變化范圍寬，采用反應靈敏、流量調(diào)節(jié)迅速的電子膨脹閥是比調(diào)節(jié)制冷劑流量，最大限度地利用蒸發(fā)器的換熱面積，同時避免了液態(tài)制冷劑進入壓縮機后純動B造成損害。有文獻研究了電子膨脹閥的啟動特性和負荷突然變化時的系統(tǒng)特性。系統(tǒng)啟動運行5min后，過熱度和供液量基本上穩(wěn)定下來。若將蒸發(fā)器的進風溫度突然從17℃：升高到23 ℃，系統(tǒng)也能夠在3min后穩(wěn)定下來。利用電子膨脹閥還可以對壓縮機的排氣溫度進行控制。在壓縮機的排氣管上安裝測溫元件，當排氣溫度超過警戒值時，增大電子膨脹閥的開度，系統(tǒng)中制冷劑的循環(huán)量增加，進氣得到了冷卻，從而控制了壓縮機排氣溫度的升高。 電子膨脹閥在熱泵型變頻空調(diào)器中還可以實現(xiàn)“除霜且供暖”。風機控制配合除霜。當需要除霜時，四通換向閥不換向，電子膨脹閥全開，壓縮機高速運行，同時關閉室外風機，室內(nèi)風機間歇低速運行。這種除霜方式不停止供暖，因而室內(nèi)送風溫度下降不多，符合人體的舒適性要求。
?????? 電子膨脹閥的控制方式最初采用傳統(tǒng)的PID(比例積分微分）控制，但如果調(diào)節(jié)參數(shù)選擇不當，會使制冷系統(tǒng)發(fā)生振蕩。各種文獻提出了在線參數(shù)自調(diào)整的控制方法、運用最小方差自適應控制理論對電子膨脹閥的運動規(guī)律作了仿真研究等。由于空調(diào)系統(tǒng)中控制對象的時滯、時變、非線性等特點，使得HD調(diào)節(jié)不能實現(xiàn)很好的控制效果。隨著控制理論的發(fā) 展，電子膨脹閥的控制已經(jīng)開始采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等現(xiàn)代控制理論。這種控制方法不 需要確切地了解被控對象的數(shù)學模型，能夠在復雜多變的條件下實現(xiàn)良好的控制品質(zhì)，特別適合于多變量、非線性和時變的系統(tǒng)。在日本已經(jīng)出現(xiàn)了基于遺傳算法的模糊空調(diào)器、模糊 神經(jīng)元控制的空調(diào)系統(tǒng)。
電子膨脹閥能夠精確控制制冷劑的流量，要求有高度的重復性和可靠性，目前國內(nèi)變頻 空調(diào)器中使用的電子膨脹閥多為國外進口的產(chǎn)品，這使得變頻空調(diào)器的生產(chǎn)成本大大增加。為降低變頻空調(diào)器的成本，國內(nèi)家用變頻空調(diào)器在系統(tǒng)性能基本滿足要求的前提下，多數(shù)仍然采用毛細管作節(jié)流元件。

??????? 1990年在倫敦的第二次締約國大會上通過的《關于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(修正案）是當前世界各國開展此項工作的依據(jù)。它規(guī)定了受控物質(zhì)的種類和淘汰的 間表。空調(diào)器中所用的HCFC-22制冷劑就是其中的一種，按規(guī)定發(fā)達國家將于2030年、發(fā)展中國家順延10年徹底停止使用。但根據(jù)近年來的狀況可以確定這一進度將會大大提前。
蒙特利爾議定書的通過，表明對臭氧層消耗物質(zhì)〇DS(Ozone Depletion Substance)的 禁用已成定局。完全摒棄CFCs和HCFCs這種近乎理想的制冷劑，是世界制冷業(yè)必須正視 的現(xiàn)實，也使制冷工業(yè)面臨一場史無前例的嚴重挑戰(zhàn)。
?????? 由于很難找到一種與R22熱物性接近的純質(zhì)，目前R22替代的大趨勢是用混合工質(zhì)， 即以R407C與R410A為主。目前的研究工作主要集中于以下幾個方面：
①新的替代工質(zhì)的研究。針對受控物質(zhì)，提出和研究可能的替代物質(zhì)。
②工質(zhì)物性的研究。屬于基礎理論工作，針對各種替代工質(zhì)，為壓縮機及制冷系統(tǒng)的設計、改造提供必要的數(shù)據(jù)。主要包括以下幾個方面：熱力性能計算、蒸氣壓方程、狀態(tài)方程、物理性質(zhì)、安全性、可燃性等。
③系統(tǒng)性能的研究。針對替代工質(zhì)用于制冷系統(tǒng)時，各部分性能的變化進行研究，并提出改進方案。主要包括：兩相流動中的熱傳導、毛細管的變化、換熱器設計、系統(tǒng)的性能、 系統(tǒng)的改造、重新設計等。
④其他
>不同工質(zhì)用于制冷系統(tǒng)性能的比較；
>壓縮機的性能研究及再設計；
>適用于替代工質(zhì)的潤滑油的研究；
>制冷劑和油的混合物；
>相容性的研究；?
>生產(chǎn)工藝、設備的改進；
>原輔材料；
>檢驗設備；
>回收與重復利用等。?
???????? 概括地講，國外目前對于HCFCs主要的替代物質(zhì)的研究作了大量的工作.多數(shù)都已商 業(yè)化。國內(nèi)在這方面的研究相對非常薄弱，各企業(yè)基本利用外來技術，相關產(chǎn)品的可靠性尚 需進一步確認。整個研究工作各自為戰(zhàn)、不成系統(tǒng)。