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房间空调器电气系统——机械控制式空调器电气系统教学目标1、空调器电气系统的组成2、空调器电气系统的主要部件3、空调器机械控制式电路分析4、空调器机械控制式控制电路一、空调器电气系统的组成1.空调器电气控制系统的组成：空调器的电气控制系统由电源、状态监测传感器、电脑芯片(又称CPU、中央处理器、微电脑)、控制驱动电路，以及保证控制执行的压缩机、电动机、开关、加热器等部分组成，整个系统应用了电工、电子、机械等多方面的技术。既要为制冷系统、通风系统提供动力，又要保证各系统能协调和安全可靠地运行。2.空调器整机电路的强电部分和弱电部分：凡工作在高电压、大电流条件下的电路和元件，都可以归属于强电部分，它们以220V的交流市电或380V的动力电作为工作电源；而大量电子元器件工作在低电压、小电流状态，则习惯上被称为弱电部分，它们以5～12V直流电压作为电路的输入电压。强电部分的主要控制电路：压缩机的起动与保护、温度控制、除霜控制、冷热转换控制、风扇电动机的起动与控制及辅助电加热等电路。强电所涉及的部件大多是动力系统的电动机、开关、继电器、加热器等。基本上强电部分作为功能的执行电路。弱电部分控制电路：以电脑芯片和集成电路为核心的实现各种功能的电路，包括了电源电路、显示电路、各种传感元件、检测电路、控制电路及外围电路。弱电部分是强电部分实现功能的控制电路。二、空调器电气系统的主要部件电气系统的主要部件有：压缩机，风扇电动机、导风电动机、四通换向阀电磁线圈、过载保护器、负离子发生器和控制开关等。1.压缩机电动机⑴单相压缩机电动机RRS=RCS+RCR，又知RCSRCR。二、空调器电气系统的主要部件⑵单相压缩机的起动运行方式空调器的单相电动机的两种起动方式：电容运转型(PSC)和电容起动电容运转型(CSR)。电容运转型是在起动绕组上串联一个电容器，此种方式通常用在功率小于3500W压缩机电动机上，其电路如图6—2所示。电容起动电容运转型电路接线如图6-3所示。起动时，串联在起动绕组上的电容为起动电容与运转电容之和，使起动转矩加大；转子达到一定转速后，起动继电器断开起动电容，只接入运转电容。这种起动方式用于功率大于3500W压缩机电动机中。二、空调器电气系统的主要部件⑶三相压缩机电动机三相压缩机有380V/50Hz和交流变频压缩机之分，其中三相380V/50Hz压缩机主要用于柜式空调器。三相压缩机电动机一般有3个同样的绕组，3个绕组的电阻值也是相同的，即RAB=RAC=RBC，如图6—4所示。三相压缩机电动机的任一绕组对地的电阻值，用绝缘电阻表摇测应大于2MΩ，否则应重新绕制线圈或更换新压缩机。注意：由于双转子和涡旋式压缩机不能反转，一般设有相序保护电路(又称防反相电路)，所以发现使用此类压缩机的空调器不能起动时，应首先检查电源相序是否正确。若不正确，则只要把三相电源的任意两根电源线调换就可以投入正常工作。二、空调器电气系统的主要部件1.风扇电动机：⑴多速风扇电动机绕组两种结构形式：L形接法和T形接法。⑵风扇电容的选用：风扇电动机功率为25W时，配用的电容为1.5μF；功率为35W时，配用的电容为2μF。二、空调器电气系统的主要部件3.导风电动机：导风电动机分永磁同步电动机和脉冲步进电动机两种，目前分体壁挂式空调器多采用脉冲步进电动机，窗式与柜式空调器多采用永磁同步电动机。脉冲步进电动机正常时，公用端与其他4根引线之间的阻值应为200—300Ω，相间的阻值应为400～600Ω。步进电动机的工作电压为直流12V，如果步进电动机的绕组正常，其故障一般多为内部齿轮机构损坏。同步导风电动机具有恒定不变的转速，即转速不随电压与负载大小而变化。同步导风电动机绕组线径较细，所以阻值较大，一般在几百欧左右。二、空调器电气系统的主要部件4.过载保护器：二、空调器电气系统的主要部件5.四通换向阀(1)四通换向阀的检测1)测量线圈电阻:换向阀的正常电阻值约为700Ω左右。2)在开机状态下，测量换向阀两端电压:如果电压正常而四通阀不换向，则说明换向阀机械卡死或左右毛细管堵塞；如果测量换向阀线圈两端无电压，则说明换向阀线圈控制电路有问题。(2)四通换向阀的维修1)四通阀内滑阀被系统内部的脏物(氧化皮、杂物)等卡住，可用木棒或胶棒轻击四通阀阀体，如果可行，则判断正确。2)电磁线圈损坏，控制阀不起作用．不能带动四通阀滑阀换向。控制阀毛细管漏、系统压力没有建立起来(系统冷媒少、不足)，不能带动控制阀动作，从而不能带动四通阀内滑阀动作．可用一块永磁铁放在四通阀阀体端面，如果此时能使滑阀换向，则判断正确。3)阀体受外力冲击损坏(阀体变形)造成滑阀不能换向，外观观察就可判断。4)由于系统内部的液击使阀滑导向架断裂，端盖损坏变形，此时无法换向，采用前面的方法不起作用，可判断为液击使阀滑导向架断裂、端盖损坏。5)四通阀内部间隙过大，阀座焊接时轻微烧坏，泄漏量超标，造成串气，使滑阀两端压力平衡，无法推动滑阀换向，采用前面的方法时，有时可以换向。6)四通阀阀体或管路的焊口泄漏，漏口处有油(冷冻油)渗出容易判断，或采用肥皂水检漏。7)四通闽控制阀线圈烧毁或没有加上电压(可能接插件松脱)．造成控制阀不动作，使四通阀主阀不换向。8)控制阀毛细管扁、裂，控制阀无法动作，四通阀主阀不能换向。二、空调器电气系统的主要部件6.负离子发生器⑴负离子发生器的原理负氧离子发生器将12V的直流电升压，在其前端的碳纤维毛刷上形成4200v的高压静电场区。当空气流过毛刷时被电离．产生正离子和负离子。正离子比较重，会重落回毛刷进入电循环。而负离子较轻，会被吹到室内空气中，一方面与空气中的氧气循环结合形成携氧负离子，被人体吸入．带来医学方面的健康；另一方面负离子会与室内中的杂质吸附，使其带上负电，而带负电的灰尘与空气中的正离子中和，在重力的作用下落到地面，实现了消除灰尘的作用。图6一12为负离子发生器的外观图。⑵负离子发生器的检测负离子发生器在工作时会产生高压．电离空气产生大量负离子。检测时可用如下两种方法进行检测：一种使用负离子检测板．当负离子发生器工作时．检测板的灯会闪烁：另一种是用试电笔进行检测，负离子发生器工作时，试电笔会发光。第一种方法比较可靠，因为负离子发生器是以市电工作的，负离子是否产生高压不易测出。如果负离子发生器损坏，一般不予修理而直接更换。二、空调器电气系统的主要部件7.选择开关和薄膜按键开关⑴选择开关a.常用的选择开关的三种类型：有03、04和07三种。03、04开关可360度旋转，用于单冷型空调器；07开关从中问(停的位置)分别向两边旋转，用于冷热两用型空调器(冷热转换必先停机)。b.选择开关的结构：选择开关的众多触点分层安置，并由中间的凸轮来控制通断。由于每层凸轮做成不同的形状和大小，因此开关旋到不同的位置时，通过凸轮的作用，就可使各对触点按所需要的规律接通或分断，如网6-13所示。c.选择开关的符号：d.选择开关的检测：二、空调器电气系统的主要部件⑵薄膜按键开关薄膜按键开关用作空调器的电子控制开关，是由多层薄膜与薄板粘合而成的．外观呈薄片状，在其表面上设置了若干个密封的，经按动而导通的按键开关，其总厚度约0.8～2.5mm。薄膜按键开关的结构见图6-15。当手指没有按动薄膜按键开关键位时，隔离层把顶层与底层两个导电触点分开，开关断开。当手指按动薄膜按键开关键位时，由于薄膜的轻微变形而使两个触点吸合；当手指离开键位后，由于薄膜的回弹性，又使顶层和底层两个导电触点分开，从而使开关断开。薄膜按键开关是一种无自锁的按动开关。三、空调器机械控制式电路分析1.接触器接触器是一种常见的低压自动控制电器，是控制电路中最主要的电器元件之一，常用来接通或断开电动机或电加热器等大电流回路。在制冷装置中，大多出现在大型立柜式及商用中央空调电路里，常用于冷库、中央空调及中大型的热泵热水器的控制电路。接触器按其主触点通过电流的种类不同，可分为交流接触器和直流接触器。直流接触器主要用于直流电路中直流电动机开起控制，如直流变频空调器等。⑴直流接触器⑵交流接触器三、空调器机械控制式电路分析2.继电器⑴中间继电器：接触器主要是用来接通和分断大功率的负载电路(即主电路)．那么中间继电器则主要用于切换小功率的负载电路(即控制电路)。在制冷装置中中间继电器用于控制交流接触器的动作或直接控制小功率执行元件（额定电流小于5A）。⑵热继电器：在制冷装置中过载保护措施多采用热继电器与交流接触器配合使用，通过控制交流接触器的线圈使触点断开压缩机主电路．从而保护压缩机，达到过载保护的目的。三、空调器机械控制式电路分析3.机械式温控器三、空调器机械控制式电路分析3.机械式温控器四、空调器机械控制式控制电路1.窗式空调器的电路分析窗式空调器多数采用选择开关、继电器-接触器、温控器组成的控制电路，其控制电路大同小异。用选择开关来控制压缩机和风扇电动机，实现制冷制热和风速控制。下面以东芝RAC-30EH为例介绍其工作过程，东芝RAC一30EH的电路如图6-22所示。当选择开关处于停止档时。所有电路断开，空调器停止运行。(1)制冷过程电路分析1)当选择开关处于强冷档时，触点0-1、0-4闭合，风扇电动机高速运转。如果室内温度高于设定温度，温控器的L-C触点闭合，压缩机运转，空调器强冷运行；当室温低于设定温度时，温控器L-C触点断开，压缩机停止运行，达到自动控制室温的目的。2)当选择开关处于弱冷档时，触点0-2、0-4闭合，风扇电动机低速运行。压缩机电路工作过程与强冷档运行相同。四、空调器机械控制式控制电路(2)制热过程电路分析1)当选择开关处于弱热档时，触点0-2、0-3闭合，风扇低速运行，同时四通换向电磁阀线圈通电。如果室温低于设定温度，温控器的H-C触点闭合，压缩机运转，系统进行制热循环；当室温达到设定温度时，温控器H-C触点断开，压缩机停止工作。2)同样的，当选择开关处于强热档时，触点0-1、0-3闭合，风扇高速运行．电磁四通换向阀线圈通电，压缩机运转．空调器强热运行。四、空调器机械控制式控制电路(3)除霜过程电路分析1)制热运行时，除霜温控器检测室外热交换器的温度。当室外温度低于设定温度时，除霜温控器触点2-1断开、2-3闭合，除霜定时器电动机通电开始计时；当达到设定时间后，除霜定时器触点2-3断开、1-2接通，除霜定时器电动机断电停止计时。此时电磁四通换向阀线圈和风扇电动机同时断开．停止运行，压缩机制冷运行，室外进行除霜。2)除霜时，室外热交换器温度上升。当达到除霜温控器复位温度时，除霜温控器触点2-3断开、2-1闭合，除霜定时器电动机通电开始计时；当达到设定时间后，除霜定时器复位，电磁四通换向阀线圈与风扇电动机通电运行。除霜结束后，恢复制热．四、空调器机械控制式控制电路(4)电路故障检修1)制冷状态时，压缩机运转但风扇电动机不转。此故障多为除霜定时器触点2-3损坏所致，而选择开关的0-1或0-2触点接触不良或断路也是造成这种故障的原因之一。2)制冷状态时，风扇电动机运转但压缩机不工作。此故障多为温控器的L-C触点或过载保护器断路所致．选择开关的0-2触点损坏或压缩机绕组线圈断路也会出现这种故障。3)制热状态时，压缩机运转但风扇电动机不转。如果系统处于制冷状态．则多为电磁四通换向阀损坏或机械卡死造成换向阀不能自动换向所致，但除霜定时器触点2-3损坏也能造成此故障：如果系统处于制热状态，则多为选择开关的触点0-3接触不良或断路所致．另外风扇电动机绕组线圈损坏或运转电容损坏也是常见原因。4)制热状态时，风扇电动机运转但压缩机不工作。此故障多为选择开关触点断路、温控器触点L-C断路所致；当然．过载保护器损坏、压缩机绕组线圈损坏、压缩机运转电容损坏也会造成此故障。5)制热状态时，空调器不能自动除霜。此故障多为除霜定时器或除霜温控器损坏，除霜温控器感温包与事外热交换器接触不良所致。四、空调器机械控制式控制电路2．分体式空调器电路分析分体式空调器KFR-31LW电路如图6-23所示。本机属热泵型空调器。整机电路可分为室内机组电路和室外机组电路