變頻空調因其具備節能、舒適、高能效等優點，符合“節能減排”的國家政策，成為空調企業的開發熱點。我國變頻空調經歷了交流變頻、基于120°方波驅動的直流變頻、基于180°正弦波驅動的直流變頻三個階段，目前市場主推的直流變頻空調在應用180°正弦波驅動的同時，為體現變頻空調的高能效、高低頻運行的舒適節能、低振動等性能還將應用多個關鍵技術。
電流控制模式提高空調能效比
能效比是衡量空調性能的最重要指標之一，變頻驅動采用壓縮機電流控制模式能最大幅度地提高電機輸出能力，提高空調能效。目前變頻空調采用的直流壓縮機，通過矢量控制，可以很容易地通過調節直軸電流id改變磁阻轉矩，即可以通過對直軸電流id和交軸電流iq的協調控制來優化系統的控制性能，如最大功率輸出、效率最優、最大轉矩/電流比(MTPA)等。
表1實驗數據是壓縮機帶空調負載下的MTPA電流控制模式下的控制效果，比較是在相同的轉速和功率下進行的，通過對比“id=0”控制方式與MTPA控制方式下的輸出電流，可以明顯看出，MTPA下的電流明顯低。
PPFC諧波電流控制技術成本低
變頻空調需符合國家對家電產品的EMC 要求，諧波電流是EMC重要指標之一，目前諧波電流控制方式有無源功率因數校正(也稱被動式PFC)，有源功率因數校正(也稱主動式PFC，簡稱AFPC)和部分斬波式功率因數校正(也稱半主動式PFC，簡稱PPFC)。
被動式PFC，采用無源的電感、電容和二極管組成。優點是電路簡單，缺點是校正諧波控制比較困難，輸出電壓隨負載變化大，成本高，難推廣。
APFC由于功率較大，一般采用連續電流模式控制，優點是具有較寬輸入電壓波動下穩定直流電壓的特點。缺點是電路在整個輸入電壓周期內都進行斬波控制，功率器件工作應力大，成本高，同時在大電流下，斬波會帶來效率降低和可靠性下降的問題。
PPFC這種控制方式只在輸入電壓過零后的一段低電壓時間內進行斬波控制，在輸入電壓高的部分仍然是自然整流，功率器件的應力較小，一般只有APFC的三分之一左右。PPFC通過合適的控制，輸入電流波形盡可能接近正弦波。
PPFC方案成本低、性能優異，滿足國標GB17625.6(IEC61000-3-4)要求，適合在1~3HP變頻空調中應用。
力矩補償控制解決壓機低頻振動
目前普通家用變頻空調通常選用成本相對低的單轉子壓縮機。單轉子壓縮機在低頻率運行的情況下，轉子的不平衡性易導致連接壓縮機的盤管大幅振動，周期性的低頻振動在整機管路和系統間產生共振，不但會形成噪聲，嚴重的還可能造成管路斷裂。而變頻空調長期低頻運行，振動問題更加突出。現我們采用力矩補償控制技術來解決單轉子壓縮機的低頻振動問題。
圖1是1.5HP窗機有無振動控制的振動位移實測曲線，從圖中可以看出，無振動控制的1.5HP壓縮機在25Hz出現整個空調系統的共振，采用力矩補償進行振動控制后，振動幅度大幅度降低。良好的振動控制效果甚至使一體機空調(窗機和移動空調)采用單轉子壓縮機成為可能。上海新源變頻已有批量產品提供給窗式空調用于單轉子壓縮機的驅動控制。
弱磁控制技術保證壓縮機高頻運行
現變頻空調壓縮機通常選用高反電勢電機來提高空調能效比，對驅動控制而言，確保壓縮機的高頻運行成為技術關鍵。原有的做法是采用通用的升壓型功率因數校正(Boost-APFC)電路，以提高母線電壓保證壓縮機高頻運行，但這種方式會使系統結構復雜，控制器成本高，空調效率低。我們認為可以采用弱磁控制方式，配合PPFC諧波控制提高壓縮機運行頻率。這樣做有成本低、性能穩定的優點。通過實驗，在超低溫制熱條件下，空調壓縮機負載較輕，采用弱磁控制來提高頻率可以完全能達到產品要求。總之變頻空調的研發，需按整機的空調系統和變頻電控一體化理念進行設計。綜合分析各方案的技術特點，應用現有的成熟技術，可在提高產品性能和質量的同時，降低產品成本。
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