1、第7章制冷與空調(diào)系統(tǒng)的控制 7.1小型制冷裝置的控制 7.2典型活塞式制冷機(jī)組的控制 7.3溴化鋰吸收式機(jī)組的控制 7.4螺桿式制冷機(jī)組的控制 7.5離心式制冷機(jī)組的控制 7.6空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動控制 7.1小型制冷裝置的控制7.1.1家用房間空調(diào)器的控制1.電氣控制系統(tǒng)的基本組成1)基本組成空調(diào)器的電氣控制系統(tǒng)主要由電源、信號輸入、微電腦、輸出控制(即室溫給定、運(yùn)轉(zhuǎn)控制)和LED顯示等部分組成,如圖71所示。 圖71空調(diào)器的電氣控制系統(tǒng)基本組成框圖 2)各部分功能電源部分為整個控制系統(tǒng)提供電能。220V交流電壓經(jīng)變壓器降壓輸出15V交流電壓,再由橋式整流電路轉(zhuǎn)變成直流電壓,然后通過三段穩(wěn)壓7

2、805和7812芯片輸出穩(wěn)定的5V及12V直流電壓供給各集成電路及繼電器。信號輸入部分的作用是采集各個時間的溫度,接收用戶設(shè)定的溫度、風(fēng)速、定時等控制內(nèi)容。 微電腦是電氣控制系統(tǒng)中的運(yùn)算和控制部分,它處理各種輸入信號,發(fā)出指令控制各個元器件的工作。輸出控制部分是電氣控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分,它根據(jù)微電腦發(fā)出的控制指令,通過繼電器或光耦來控制壓縮機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)、電磁換向閥、步進(jìn)電動機(jī)等部件的工作。LED顯示部分的作用是顯示空調(diào)器的工作狀態(tài)。 2.電氣元器件介紹1)風(fēng)扇電動機(jī)風(fēng)扇電動機(jī)有單相和三相兩種,主要由定子、轉(zhuǎn)子和輸出軸等組成,其外形如圖72所示。對風(fēng)扇電動機(jī)的要求是噪音低、振動小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、重量

3、輕、體積小、轉(zhuǎn)速能調(diào)節(jié)。窗式空調(diào)器的風(fēng)扇電動機(jī)帶有離心風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇兩個風(fēng)扇。分體式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)組和室外機(jī)組各有一只風(fēng)扇電動機(jī),分別帶動離心風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇。其中,室內(nèi)機(jī)組多采用單相多速電動機(jī),而室外機(jī)組一般采用單相單速電動機(jī)。為了保護(hù)電動機(jī),一般在其內(nèi)部或外部設(shè)置熱保護(hù)器。大部分分體式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)組的電動機(jī)都采用外置式熱保護(hù)器,熱保護(hù)器串聯(lián)在主電源回路中,一旦電動機(jī)溫升過高,熱保護(hù)器就動作切斷整個電路。而分體式空調(diào)器室外機(jī)組的電動機(jī)一般采用內(nèi)置式熱保護(hù)器,當(dāng)熱保護(hù)器動作時只有電動機(jī)停止工作,不會影響到其他元器件。圖72風(fēng)扇電動機(jī)的外形 圖73風(fēng)扇電動機(jī)的接線(a)單相單速電動機(jī);(b)單相雙速

4、電動機(jī);(c)單相三速電動機(jī) 測量各繞組的阻值,如果阻值為無窮大或者零,說明繞組斷路或者短路。檢修采用內(nèi)置式熱保護(hù)器的電動機(jī)時,要先確定保護(hù)器是可復(fù)性的還是一次性的。圖74(a)所示為可復(fù)性保護(hù)器,圖74(b)所示為一次性保護(hù)器。對于帶有可復(fù)性保護(hù)器的電動機(jī),應(yīng)在保護(hù)器回復(fù)后測量繞組阻值;對于帶有一次性保護(hù)器的電動機(jī),其維修過程與采用外置式熱保護(hù)器的電動機(jī)相同。 圖74外置式熱保護(hù)器(a)可復(fù)性保護(hù)器;(b)一次性保護(hù)器 2)電容器在風(fēng)扇電動機(jī)和壓縮機(jī)電動機(jī)電路中都有電容器,它為電動機(jī)提供啟動力矩并減小運(yùn)行電流和提高電動機(jī)的功率因數(shù)。這些電容器一般為薄膜電容,常見故障為無容量、擊穿或漏電。檢測

5、時可用萬用表的R100或R1K擋,如圖75所示。 圖75電容器的檢測 測量前,先將電容器斷開電源并用導(dǎo)線或其他導(dǎo)電物體將電容器兩端短路放電,然后將表棒分別接到電容器兩端。電容器良好時,指針會偏轉(zhuǎn)一個角度,然后慢慢回到原處,偏轉(zhuǎn)角度的大小取決于電容器的容量。如指針不動,說明電容器無容量,內(nèi)部斷路;如阻值接近零,說明電容器已擊穿,內(nèi)部短路;如指針有偏轉(zhuǎn)但不能回到原位,說明電容器漏電。 3)選擇開關(guān)選擇開關(guān)用于空調(diào)器的功能選擇。常見的旋轉(zhuǎn)式選擇開關(guān)的外形如圖76所示。選擇開關(guān)一般有3種控制功能:制冷、制熱和送風(fēng)。選擇開關(guān)的功能切換要快,特別是弱冷、強(qiáng)冷之間的轉(zhuǎn)換,否則會因轉(zhuǎn)換時間過長而引起瞬間斷電,

6、使壓縮機(jī)電動機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)而引起故障。選擇開關(guān)的常見故障有該通不通、該斷不斷和接觸不良等。檢查時可用萬用表的R1擋,對照原理圖檢測觸點(diǎn)的通斷來確定其是否正常,通時阻值應(yīng)為零,斷時阻值應(yīng)為無窮大。選擇開關(guān)的電氣原理圖如圖77所示。 圖76旋轉(zhuǎn)式選擇開關(guān)圖77選擇開關(guān)的電氣原理圖 4)溫控器空調(diào)器上使用的溫控器有機(jī)械式和電子式兩種。電子式溫控器具有溫控精度高、反應(yīng)靈敏、使用方便等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛用于微電腦控制的空調(diào)器電路中。目前空調(diào)器中使用的電子式溫控器一般采用全密閉封裝的熱敏電阻。當(dāng)溫度升高時,熱敏電阻的阻值降低;當(dāng)溫度降低時,阻值升高。電子式溫控器的常見故障是斷路,如溫度探頭斷落、壓碎等。這時微

7、電腦檢測到的溫度為無窮低,從而影響空調(diào)器的正常工作。 機(jī)械式溫控器的溫控精度比電子式溫控器差,一般溫度調(diào)節(jié)范圍為1832。機(jī)械式溫控器的外形、動作原理及圖形符號如圖78所示,溫控器上有3個觸點(diǎn)C、L、H,C是公共端,制冷時與L接通,制熱時與H接通。維修時可用萬用表R1擋來檢測,通時阻值應(yīng)為零,斷時阻值應(yīng)為無窮大。機(jī)械式溫控器的常見故障是感溫包內(nèi)感溫劑泄漏,導(dǎo)致溫控器不能正常工作。 圖78機(jī)械式溫控器(a)外形;(b)動作原理圖;(c)圖形符號 5)步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)一般用于分體壁掛式空調(diào)器的風(fēng)向調(diào)節(jié)。在脈沖信號控制下,其各相繞組加上驅(qū)動電壓后電動機(jī)可正反向轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電路如圖7

8、9所示。步進(jìn)電動機(jī)的電源電壓為12V,勵磁方式為12相勵磁。當(dāng)脈沖信號按圖710所示的步序輸入時,步進(jìn)電動機(jī)的4個繞組依次得到驅(qū)動電壓,從而帶動步進(jìn)齒輪轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電動機(jī)不同,其減數(shù)比和步進(jìn)角度也不同。步進(jìn)電動機(jī)的常見故障是繞組損壞或傳動機(jī)構(gòu)工作不正常。檢修時可用萬用表的R10擋測量電動機(jī)各個繞組的阻值,正常時4個繞組的阻值都是相同的。圖79步進(jìn)電動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電路 圖710步進(jìn)電動機(jī)的接線及步序 6)交流接觸器和繼電器交流接觸器是一種常用的低壓控制繼電器,它由主觸點(diǎn)、動鐵芯、靜鐵芯和吸引線圈等部分組成,如圖711所示。當(dāng)吸引線圈通電時,動鐵芯帶動主觸點(diǎn)閉合,電路接通;吸引線圈斷電時,主觸點(diǎn)分?jǐn)?/p>

9、,電路切斷。交流接觸器主要用于頻繁啟動及三相交流電動機(jī)的控制電路中,以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制的目的。 圖711交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu) 繼電器由吸引線圈、觸點(diǎn)、復(fù)位彈簧等組成,它常用在電氣控制電路中,實現(xiàn)既定的控制程序,或提供一定的保護(hù)。除了結(jié)構(gòu)及適用范圍不同,繼電器與交流接觸器的工作原理是類似的。在釋放狀態(tài)時,吸引線圈斷電,在復(fù)位彈簧的作用下所有常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合;在工作狀態(tài)時,吸引線圈通電,所有常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開。應(yīng)注意的是,加到吸引線圈上的電壓應(yīng)符合要求,否則會吸合不好甚至燒毀線圈。測量線圈阻值時可用萬用表的R100擋,阻值偏小說明線圈局部短路,阻值無窮大說明線圈斷路。另外,用萬用

10、表的R1擋還可測量觸點(diǎn)的接觸電阻,觸點(diǎn)閉合時阻值應(yīng)為零,斷開時阻值應(yīng)為無窮大。交流接觸器和繼電器的常見故障是線圈燒毀、內(nèi)部卡死以及觸點(diǎn)燒蝕、粘連等。 7)熱繼電器和過載保護(hù)器熱繼電器由發(fā)熱元件和常閉觸點(diǎn)組成,其外形如圖712所示。發(fā)熱元件由雙金屬片和電阻絲組成當(dāng)電流超過額定值時,雙金屬片因過熱而彎曲,推動滑桿使觸點(diǎn)動作,切斷控制電路使壓縮機(jī)停止工作,起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。在壓縮機(jī)停機(jī)后,雙金屬片經(jīng)一段時間冷卻又可恢復(fù)到原來的位置。熱繼電器復(fù)位有手動和自動兩種方法。整定熱繼電器工作電流時,應(yīng)使其稍大于壓縮機(jī)的額定工作電流(約1.5倍)。若電流調(diào)得太大,壓縮機(jī)過熱時熱繼電器不動作,就容易損壞壓縮機(jī)

11、;若調(diào)得太小,會使壓縮機(jī)頻繁啟停而不能正常工作。 圖712熱繼電器的外形過載保護(hù)器也是用來保護(hù)壓縮機(jī)的,它由雙金屬圓盤、觸點(diǎn)、發(fā)熱絲等組成,常見的圓頂框架式過載保護(hù)器如圖713所示。雙金屬圓盤的兩個觸點(diǎn)串聯(lián)在壓縮機(jī)電路中,當(dāng)壓縮機(jī)過流或過熱時,雙金屬圓盤發(fā)熱變形使觸點(diǎn)斷開,切斷電路,從而保護(hù)壓縮機(jī)。檢查時可用萬用表的R1擋,因兩個接線柱正常情況下是導(dǎo)通的,所以阻值應(yīng)接近于零,若阻值為無窮大,則應(yīng)檢查壓縮機(jī)的通風(fēng)是否良好,制冷劑是否過多或泄漏,工作電流是否偏大等。如果空調(diào)器長期工作在通風(fēng)不良的環(huán)境中,過載保護(hù)器會經(jīng)常動作而使觸點(diǎn)燒蝕、粘連,起不到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。 圖713圓頂框架式過載保護(hù)器(

12、a)外形;(b)結(jié)構(gòu) 8)主控電路板主控電路板是空調(diào)器的核心部分,它接收各種信號,經(jīng)微電腦處理后發(fā)出各種指令,控制空調(diào)器工作。空調(diào)器微電腦的控制流程如圖714所示。 圖714微電腦控制流程 3.微電腦控制空調(diào)器1)空調(diào)器微電腦控制電路的構(gòu)成空調(diào)器微電腦控制電路由單片機(jī)和外圍電路構(gòu)成。單片機(jī)是一種超大規(guī)模集成電路,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,但非?？煽?很少出現(xiàn)故障。單從應(yīng)用的角度來看,可以簡單地把它看成一個器件,只需要了解其基本控制和運(yùn)行功能即可。其控制功能分外部和內(nèi)部兩大部分。外部功能主要包括顯示和按鍵、紅外接收與編程、機(jī)型設(shè)置、蜂鳴、風(fēng)向板控制、室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制、電加熱、換新風(fēng)、通信、模擬實時數(shù)據(jù)采集功

13、能等;內(nèi)部功能主要指不同運(yùn)行模式的控制,包括制動、制冷、制熱、除濕、送風(fēng)、定時、睡眠、自檢、除霜、各種保護(hù)、延時等功能。 外圍電路的組成如下:(1)傳感與信號轉(zhuǎn)換電路:采集非電量信號或電量信號,并將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓量,如溫度傳感器采集溫度信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號,過流保護(hù)裝置采集電流信號并轉(zhuǎn)換為電壓信號等。(2)指令接收電路:接收按鍵指令或遙控指令,并對這些指令進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換為電壓信號后,送到單片機(jī)。 (3)放大驅(qū)動電路:單片機(jī)將接收到的外界各種信號進(jìn)行運(yùn)算處理后,再發(fā)出各種控制信號,直接驅(qū)動小功率執(zhí)行元件(如發(fā)光二極管),或通過放大驅(qū)動電路(如壓縮機(jī)驅(qū)動電路),去驅(qū)動繼電器(如風(fēng)機(jī)繼電器)或執(zhí)行

14、元件(如蜂鳴器)。(4)單片機(jī)工作輔助電路:這些電路主要是為了單片機(jī)正常工作而設(shè)置的,包括電源電路、晶振電路、復(fù)位電路等。圖715所示是根據(jù)科龍KFR35GW/EQF分體熱泵強(qiáng)力除濕空調(diào)微電腦控制電路繪制的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。 圖715微電腦控制電路的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2)空調(diào)器微電腦控制分立電路的種類與功能空調(diào)器微電腦控制分立電路主要指外圍電路。所有家用空調(diào)無論是單冷、冷暖,或是定頻、變頻,還是分體、窗機(jī)和柜機(jī),其微電腦控制電路都由許多個分立電路所組成,而80左右的分立電路是相同或相似的。這里以某典型熱泵輔助電加熱強(qiáng)力除濕分體空調(diào)器的微電腦控制電路為例進(jìn)行介紹。 (1)直流電源電路：為單片機(jī)和

15、各分立電路提供5V和12V兩種直流電源。(2)過零檢測電路:為室內(nèi)風(fēng)機(jī)提供與電源同步的過零觸發(fā)信號。(3)遙控接收電路:接收遙控器所發(fā)射的各種控制指令。(4)顯示電路:顯示空調(diào)器的運(yùn)行狀態(tài)。(5)室外風(fēng)機(jī)繼電器驅(qū)動電路:控制室外風(fēng)機(jī)的啟停,制冷、制熱時與壓縮機(jī)同步。(6)四通閥繼電器驅(qū)動電路:控制四通閥的轉(zhuǎn)換,即制冷與制熱轉(zhuǎn)換。 (7)電加熱繼電器驅(qū)動電路:當(dāng)冬季制熱能力下降時,控制電加熱通斷,進(jìn)行輔助制熱。(8)晶振電路:產(chǎn)生高速振蕩頻率,為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘和運(yùn)算速度。(9)復(fù)位電路:也叫清零電路,用于提高空調(diào)器控制部分的穩(wěn)定性和可靠性。(10)室內(nèi)環(huán)境溫度檢測電路:通過采集室內(nèi)環(huán)境溫度的

16、變化,控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和自動狀態(tài)下的室內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。(11)蒸發(fā)器管溫度檢測電路:通過檢測蒸發(fā)器管溫,決定在制熱時是否進(jìn)行防過熱或防冷風(fēng)保護(hù),同時在制冷或除霜狀態(tài)下進(jìn)行防凍結(jié)保護(hù)。 (12)冷凝器管溫度檢測電路:通過檢測冷凝器管溫,決定制熱狀態(tài)下的除霜。(13)存儲器電路:輔助單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存,可以對空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行計時,并可以決定空調(diào)器的開機(jī)運(yùn)行模式,實現(xiàn)關(guān)機(jī)或掉電功能記憶等。(14)反向驅(qū)動器驅(qū)動壓縮機(jī)繼電器電路:通過控制繼電器開合,實現(xiàn)弱電對強(qiáng)電的控制,控制壓縮機(jī)的啟停。(15)反向驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)電路:當(dāng)需要風(fēng)向擺動時,控制步進(jìn)電機(jī)順、逆轉(zhuǎn)動,室內(nèi)風(fēng)擺在070范圍內(nèi)搖擺。(16)開關(guān)電

17、路:應(yīng)急開關(guān)作用,遙控器丟失或損壞情況的強(qiáng)制啟動。 (17)室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路:控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的啟停,并實現(xiàn)速度的自動調(diào)節(jié)。(18)蜂鳴器電路:發(fā)射遙控指令或出現(xiàn)故障時,發(fā)出蜂鳴聲。(19)霍爾元件檢測電路:檢測室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,從而對風(fēng)機(jī)進(jìn)行有效控制。(20)3min延時電路:保證兩次開機(jī)之間時間間隔在3min以上,使空調(diào)器輕負(fù)荷啟動。(21)壓縮機(jī)過流檢測電路:檢測壓縮機(jī)的運(yùn)行電流,進(jìn)行過載保護(hù)。 3)家用空調(diào)器的主要控制功能家用空調(diào)器的主要控制功能概括為以下幾個方面:(1)制冷、制熱恒溫自動控制功能。該功能通過溫度傳感器和微電腦單片機(jī)的相互配合,實現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動控制,同時還可實現(xiàn)制冷或制

18、熱。(2)電源過壓、欠壓以及過電流保護(hù)功能?？照{(diào)器壓縮機(jī)正常工作電壓在198242V之間。若電壓超出此范圍,單片機(jī)可采取保護(hù)措施,使壓縮機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)停止。壓縮機(jī)過電流保護(hù)由電流互感器檢測,并通過單片機(jī)內(nèi)部控制使壓縮機(jī)自動停機(jī)。 (3)壓縮機(jī)3min延時啟動保護(hù)功能。當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)以后,單片機(jī)會使壓縮機(jī)再次啟動時自動延時3min,以防止突然停電后再次突然來電而導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞。(由于壓縮機(jī)停機(jī)后,系統(tǒng)內(nèi)壓力不會很快平衡,如停機(jī)后馬上又開機(jī)很容易損壞壓縮機(jī)。)(4)制冷系統(tǒng)壓力過高或過低保護(hù)功能。在室外主機(jī)管路上有系統(tǒng)高壓和低壓檢測開關(guān),當(dāng)系統(tǒng)管道壓力高于或低于其設(shè)定壓力時,壓力控制開關(guān)觸點(diǎn)會斷開或接

19、通,并通過單片機(jī)控制系統(tǒng)使其能很快斷開電源從而保護(hù)壓縮機(jī)。 (5)曲軸箱預(yù)熱功能。在壓縮機(jī)曲軸箱外部固定有一個由微電腦自動控制(當(dāng)室外溫度在0以下時,壓縮機(jī)中的冷凍油黏度增大,使壓縮機(jī)啟動困難)的電加熱器,它在冬天時能對壓縮機(jī)曲軸箱提前加熱。當(dāng)室外機(jī)初次接通電源時,該加熱器自動通電加熱,壓縮機(jī)正常工作后加熱器斷電停止工作。壓縮機(jī)停機(jī)后,該加熱器并不立即通電,只有在停機(jī)超過30min后,才啟動加熱。停機(jī)不足30min該加熱器不工作。在軟件設(shè)計上,該功能不是通過檢測壓縮機(jī)溫度來實現(xiàn)的,而是通過檢測壓縮機(jī)停機(jī)時間以及室外環(huán)境溫度來實現(xiàn)的。(6)風(fēng)扇調(diào)速自動控制功能。在制熱或制冷時,該功能是由室內(nèi)管溫

20、傳感器檢測溫度,并通過單片機(jī)控制室內(nèi)或室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。自動調(diào)節(jié)室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速,以提供最合適的運(yùn)動狀態(tài)。 (7)輔助電加熱功能。在采用熱泵制熱模式時,當(dāng)室外溫度低于-5時,熱泵型空調(diào)器制熱量將明顯下降,因此需在室內(nèi)機(jī)上安裝輔助電加熱器。當(dāng)室內(nèi)溫度為15時,單片機(jī)會自動接通輔助電加熱器。當(dāng)室內(nèi)與設(shè)定溫度相差8以上時,單片機(jī)會使電加熱器自動接通電源,這樣就使室內(nèi)溫度能盡快上升。當(dāng)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度相差4,空調(diào)器出風(fēng)口達(dá)到50時,單片機(jī)會自動切斷電加熱器的電源。 (8)干燥除濕功能。當(dāng)室內(nèi)處于高溫、高濕(即室溫高于設(shè)定溫度5以上)時可進(jìn)行除濕,運(yùn)行時空調(diào)器壓縮機(jī)開開停停,室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)以低速運(yùn)

21、行,使房間的濕度下降。(9)制熱停機(jī)時熱量排除功能。當(dāng)制熱時,由于有輔助電加熱器,因此空調(diào)器停機(jī)后室內(nèi)機(jī)熱量會排不出去,這樣很容易使空調(diào)器的塑料部件受熱變形。所以要求空調(diào)器停機(jī)時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)能自動延時2min以上,使熱量排出。該功能由單片機(jī)內(nèi)部自動控制。(10)自動調(diào)試功能。該功能用于在空調(diào)器安裝或維修時使用,即通過調(diào)試開關(guān)使微電腦由自動控制變成手動控制,而且空調(diào)器工作在制冷狀態(tài)。此功能由微電腦內(nèi)部決定。 (11)過溫升防止功能。在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時,當(dāng)室內(nèi)管道溫度在60以上時,室內(nèi)管溫電阻將此信號送入微電腦中,然后使空調(diào)器壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(12)制熱時室內(nèi)防冷風(fēng)功能。在冬季制熱運(yùn)行時,初次開機(jī)或在除霜

22、時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)會吹出冷風(fēng)使人感到不適,所以利用微電腦軟件設(shè)計的特點(diǎn)就能很容易達(dá)到防冷風(fēng)功能,即初次開機(jī)或除霜時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn),當(dāng)室內(nèi)機(jī)管道溫度升至一定值時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)才開始運(yùn)行。 (13)自動除霜功能。在制熱運(yùn)行時,可通過微電腦控制實現(xiàn)自動除霜功能。除霜時四通換向閥線圈斷電,室內(nèi)、外風(fēng)扇電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),但壓縮機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)除去室外機(jī)散熱器上的霜以后,四通換向閥線圈通電,空調(diào)器繼續(xù)制熱運(yùn)行。在軟件設(shè)計上,當(dāng)室外機(jī)管溫低于-4,壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行50min以上時除霜開始;當(dāng)室外管溫上升到12或除霜10min以上時,空調(diào)器除霜結(jié)束。 (14)自動運(yùn)行與睡眠功能。自動運(yùn)行是指單片機(jī)按照室內(nèi)溫度自動決定空調(diào)器運(yùn)

23、行狀態(tài)的功能,如夏季自動制冷,冬季自動制熱,控制溫度在1530之間。由于人體新陳代謝在白天和夜晚不同,因此感到舒適的溫度也不相同,空調(diào)器在人入睡以后可自動調(diào)節(jié)設(shè)定溫度。制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時使室溫比設(shè)定溫度提高3,冬季制熱可使溫度比設(shè)定溫度降低5,這樣可防止入睡以后有過冷或過熱的感覺。 (15)定時運(yùn)轉(zhuǎn)功能。根據(jù)人們生活和工作的需要,單片機(jī)可定時控制空調(diào)器開停機(jī),控制時間為116小時,控制功能為定時開機(jī)或定時關(guān)機(jī)。(16)室內(nèi)風(fēng)速自動控制功能。根據(jù)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度之差,室內(nèi)風(fēng)機(jī)速度可自動變化。當(dāng)室溫與設(shè)定溫度相差大時,風(fēng)機(jī)速度變快;當(dāng)溫差小時,風(fēng)扇速度變低。也可通過遙控器控制室內(nèi)風(fēng)扇速度。(17)液晶顯

24、示功能。該功能通過發(fā)光二極管或液晶顯示器,可顯示空調(diào)器風(fēng)速、運(yùn)轉(zhuǎn)模式、時間、溫度、風(fēng)向、故障代碼等。 (18)故障檢測功能。通過軟件設(shè)計,單片機(jī)可對空調(diào)器常見故障進(jìn)行判斷,然后以故障代碼形式顯示在操作顯示器上,或通過電腦板上發(fā)光二極管顯示空調(diào)器故障。(19)多機(jī)控制功能。該功能利用一塊電腦板可同時控制幾臺空調(diào)器的運(yùn)行。(20)機(jī)型選擇功能。微電腦芯片可以通過電路板上的插針(跳線)短接或開關(guān)通斷達(dá)到一機(jī)多能的作用,即一塊電路板可用于單冷型、熱泵型、窗式、分體式、柜式等一大類之中,或作改變風(fēng)速用。 (21)換新風(fēng)功能。窗式空調(diào)由于是一體機(jī),因此本身有換新風(fēng)裝置。分體式空調(diào)要實現(xiàn)換新風(fēng)功能,則需要另

25、外加設(shè)風(fēng)扇和風(fēng)管。有些空調(diào)的換新風(fēng)具有智能功能,可以自動檢測房間內(nèi)CO2的濃度,并自動開停換新風(fēng)系統(tǒng)。(22)除塵殺菌功能。臭氧可以殺菌,負(fù)離子可以除塵,根據(jù)電壓的高低可以分別產(chǎn)生臭氧或負(fù)離子。一些空調(diào)器加裝負(fù)離子發(fā)生器,具備除塵殺菌作用。有些廠家的空調(diào)器還利用光波發(fā)生裝置殺菌。 (23)加濕功能。冬季制熱時,房間的濕度非常小,需要加濕補(bǔ)充水分,具有加濕功能的空調(diào)器可以自動檢測房間空氣的濕度,實現(xiàn)加濕功能。以上功能,由于各廠家設(shè)計參數(shù)不同,功能多少也不完全相同。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,單片機(jī)在空調(diào)器上的應(yīng)用將更加完善、更加先進(jìn)、更加可靠。 4.家用空調(diào)器控制電路1)直流電源電路直流電源電路原理

26、如圖716所示,由保險管TH1、抗干擾電容C103、防過電壓壓敏電阻TH2、超溫保護(hù)熱敏電阻TH3等組成前端電源保護(hù)及抗干擾電路;由變壓器T1將220V電壓降至15V,經(jīng)過VD101VD104四個二極管整流,電容C109、C110濾波,由三端穩(wěn)壓集成塊7812穩(wěn)壓輸出12V直流電源;電容C111、C112濾波,由三端穩(wěn)壓集成塊7805穩(wěn)壓輸出5V直流電源。12V、5V兩種直流電分別供應(yīng)給電路板相應(yīng)的分立電路和芯片使用。 圖716直流電流電路原理圖 2)過零檢測電路過零檢測電路控制原理如圖717所示,T1為變壓器,將220V市電的電壓降到15V;VD105、VD106為整流二極管,將交流整流為脈

27、動的直流電;R107為下拉電阻,起分壓作用,保證進(jìn)入三極管基極的電壓小于0.7V;電阻R108起限流作用,使進(jìn)入三極管的電流IB控制在較小范圍;電阻R103起分壓限流作用,在二極管導(dǎo)通時,保證11點(diǎn)的電位基本在0.3V;三極管V107起到開關(guān)作用。 圖717過零檢測電路控制原理圖 該電路與直流電源電路共用變壓器T1,通過變壓器降壓,再由兩個二極管整流,然后通過電阻的分壓和限流,得到100Hz的脈動信號,經(jīng)過三極管開關(guān)元件的作用,在11點(diǎn)得到100Hz的脈沖矩形波。此信號經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部控制后,再去控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路,使室內(nèi)風(fēng)機(jī)以不同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 3)遙控接收電路遙控接收電路控制原理如圖718所

28、示,N301為遙控接收集成電路,俗稱接收頭,有三只引腳,分別是VDD接電源、OUT接收信號輸出(到單片機(jī))、GND接公共端(俗稱弱電的接地);電阻R301起逐流作用,將微弱的接收信號逐一送到單片機(jī);電阻R302起到分壓限流作用;電容C301接在電源與公共端之間,用于消除雜波干擾。 從遙控器接收來的信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào),通過逐流電阻R301,將信號送入單片機(jī)的8腳(即P70腳),以達(dá)到不同的控制功能。 圖718遙控接收電路控制原理圖 4)顯示電路顯示電路控制原理如圖719所示,電阻R303的作用為限流和分壓,保證發(fā)光二極管的電壓和電流在一定的范圍內(nèi);E301、E302和E303為發(fā)光二極管,分別代表

29、運(yùn)行、定時和加熱。根據(jù)運(yùn)行的狀態(tài),由單片機(jī)的12、10和11腳輸出低電平(0V電壓),形成回路,從而使對應(yīng)的燈發(fā)光。 圖719顯示電路控制原理圖 5)室外風(fēng)機(jī)繼電器驅(qū)動電路室外風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路控制原理如圖720所示,電阻R125起限流分壓作用;三極管V121起開關(guān)作用；繼電器K102控制風(fēng)機(jī)電路的通斷,其內(nèi)部由線圈和開關(guān)觸點(diǎn)組成;續(xù)流二極管VD118,斷電時可以避免因繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢而沖擊損壞三極管;電機(jī)M帶動風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖720室外風(fēng)機(jī)繼電器驅(qū)動電路控制原理圖當(dāng)空調(diào)器接收到運(yùn)行指令后,從單片機(jī)3腳(P75)發(fā)出控制信號,觸發(fā)三極管導(dǎo)通,12V直流電源經(jīng)過繼電器K102和三極管V121回

30、到公共端,形成回路,繼電器線圈因此得電產(chǎn)生吸力,使其中的觸點(diǎn)閉合,220V交流電通過風(fēng)機(jī),使風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。一般的驅(qū)動電路基本上都是通過繼電器,將單片機(jī)的弱電信號轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電信號,去驅(qū)動執(zhí)行元件,如風(fēng)機(jī)、四通閥等,以實現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的目的。6)四通閥繼電器驅(qū)動電路四通閥繼電器驅(qū)動電路結(jié)構(gòu),與室外風(fēng)機(jī)繼電器驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)基本相同,如圖721所示。 圖721四通閥繼電器驅(qū)動電路控制原理圖 7)電加熱繼電器驅(qū)動電路 圖722電加熱繼電器驅(qū)動電路控制原理圖 8)晶振電路圖723所示是晶振電路控制原理圖。晶振電路較為簡單,主要是石英晶振B102,其晶體結(jié)構(gòu)為六角形柱體,按一定尺寸切割的石英晶體夾在一對金屬片中間,

31、在晶片兩極通上電壓,就具備了壓電效應(yīng),即施加電壓產(chǎn)生變形,變形受力又產(chǎn)生電壓,從而不斷振蕩。石英晶振有三只腳,一只腳接單片機(jī)輸入腳19,一只腳接單片機(jī)輸出腳20,另一只腳接公共端。石英晶振通過與單片機(jī)內(nèi)部的電路作用,產(chǎn)生4.1MHz的振蕩頻率,為單片機(jī)提供工作標(biāo)準(zhǔn)時鐘。 圖723晶振電路控制原理圖 9)復(fù)位電路如圖724所示,二極管VD122起到隔離作用,作為斷電時電解(極性)電容C123放電之用。當(dāng)空調(diào)器上電時,單片機(jī)通過18腳送出5V直流電源,上電初期,電容相當(dāng)于短路,于是公共端的0V電位被送入單片機(jī)。單片機(jī)收到0電位信號后,即刻開機(jī)運(yùn)行。與此同時,電容很快充滿5V電壓并保持。復(fù)位電路的主

32、要作用是提高空調(diào)器電控部分的穩(wěn)定性和可靠性,防止單片機(jī)初次上電或受到強(qiáng)干擾信號出現(xiàn)死機(jī)。 圖724復(fù)位電路控制原理圖10)室外換熱器溫控電路室外換熱器溫控電路控制原理如圖725所示,電阻R131起分壓作用;熱敏電阻TH3也稱感溫探頭,感受溫度的變化,轉(zhuǎn)化為電阻的變化,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電壓的變化;電阻R128起限流作用,使進(jìn)入單片機(jī)的電流不會過大;電容C126起抗干擾作用,保證單片機(jī)不受偶然電壓變化的影響而造成誤判斷。 感溫探頭是一個負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,即溫度越高,電阻越小;溫度越低,電阻越大。熱敏電阻將感知的溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻的大小變化,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電壓的變化,送入單片機(jī)。單片機(jī)將接收到的電壓值

33、通過內(nèi)部程序進(jìn)行運(yùn)算比較,以決定是否進(jìn)行除霜。 圖725室外換熱器溫控電路控制原理圖 11)室內(nèi)環(huán)境溫度控制電路該電路將采集的室內(nèi)環(huán)境溫度與遙控器設(shè)定的溫度進(jìn)行比較,決定室外機(jī)是否停止或繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),但室內(nèi)機(jī)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)。自動風(fēng)速控制情況下,根據(jù)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度的差值,自動調(diào)整風(fēng)機(jī)的速度,溫度越接近,風(fēng)速越慢;溫差越大,風(fēng)速越快。室內(nèi)環(huán)境溫度控制電路控制原理如圖726所示。 圖726室內(nèi)環(huán)境溫度控制電路控制原理圖 12)室內(nèi)管溫控制電路室內(nèi)蒸發(fā)器管溫度控制電路控制原理如圖727所示。該電路將采集的管溫與單片機(jī)內(nèi)設(shè)定的防冷風(fēng)和防熱風(fēng)溫度進(jìn)行比較,制熱時,當(dāng)蒸發(fā)器的管溫低于25時,風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),因為這個溫

34、度吹到人身上還是覺得冷;當(dāng)管溫超過53時,室外機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),以防止高溫危險,此時室內(nèi)機(jī)繼續(xù)吹風(fēng)降低蒸發(fā)器溫度。 圖727室內(nèi)蒸發(fā)器管溫度控制電路控制原理圖 13)存儲電路存儲電路控制原理如圖728所示。由于單片機(jī)的內(nèi)部存儲量不夠,因此該控制電路外加EEPROM存儲器93C46,可以對空調(diào)器的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行計時,并可以決定空調(diào)器的開機(jī)運(yùn)行模式、關(guān)機(jī)和記憶等。由單片機(jī)對93C46進(jìn)行讀寫操作,不讀寫時70為高電平,67、68、69為低電平。圖728存儲電路控制原理圖 14)反向驅(qū)動器驅(qū)動電路反相驅(qū)動器驅(qū)動電路控制原理如圖729所示。電路板所用的反相驅(qū)動器為N103,由7個反相驅(qū)動器封裝而成,分別為17腳對

35、應(yīng)1610腳,其作用是將由單片機(jī)發(fā)出的微弱信號反相并放大,以帶動較大電流(功率)的繼電器、蜂鳴器以及步進(jìn)電機(jī)等。B101為蜂鳴器,遙控接收信號時會發(fā)出響聲。M為步進(jìn)電機(jī),帶動室內(nèi)風(fēng)擺擺動。K101為壓縮機(jī)繼電器,控制壓縮機(jī)的開停。 圖729反向驅(qū)動器驅(qū)動電路控制原理圖 當(dāng)遙控器發(fā)出開機(jī)指令時,單片機(jī)P73(5腳)發(fā)出高電平信號,經(jīng)過N103反相后,在16腳反相為低電平,因此與12V直流電源構(gòu)成回路,繼電器線圈導(dǎo)通,觸點(diǎn)閉合,壓縮機(jī)交流220V電源接通運(yùn)轉(zhuǎn)。同理,當(dāng)發(fā)出風(fēng)擺遙控指令后,單片機(jī)P12P15(3336腳)周期性地依次發(fā)出高電平,通過反相驅(qū)動器的1411腳,驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)上下擺動。當(dāng)接收

36、遙控信號時,單片機(jī)P72(6腳)發(fā)出一組脈沖信號,觸發(fā)蜂鳴器鳴叫?？照{(diào)機(jī)故障現(xiàn)象:本分立電路的反相驅(qū)動器損壞,壓縮機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn),遙控風(fēng)擺不能擺動,蜂鳴器不能鳴叫。 15)開關(guān)電路開關(guān)電路控制原理如圖730所示,按鍵開關(guān)起應(yīng)急作用;電阻R110為負(fù)載電阻。 圖730開關(guān)電路控制原理圖 在無遙控器情況下,按動S101可以直接啟動空調(diào)器,此時空調(diào)器按自動狀態(tài)工作,根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度,或制冷或制熱。平時S101懸空,單片機(jī)40腳為低電平,電控系統(tǒng)處于遙控狀態(tài)。 16)室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路控制原理如圖731所示。 圖731室內(nèi)風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路控制原理圖 該電路由三部分組成:(1)整流濾波穩(wěn)壓電路:電

37、阻R101起限流分壓作用;二極管VD108起整流作用:極性電容C106起濾波作用;穩(wěn)壓二極管VD109起穩(wěn)壓作用。(2)觸發(fā)電路:電阻R105、R104、R109起限流分壓作用;光電藕合器E101起信號傳遞作用;電容C107起抗干擾作用。 (3)主電路:雙向晶閘管VD110起控制開關(guān)作用;電機(jī)M帶動室內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn);電阻R102與電容C105構(gòu)成阻容保護(hù)電路,保護(hù)雙向晶閘管(又稱雙向可控硅)VD110不受損壞;電容C104起風(fēng)機(jī)分相作用;電感L101起抗干擾作用。 220V交流工頻電壓經(jīng)過半波整流、濾波及穩(wěn)壓之后,得到12V直流電源,供觸發(fā)電路用。單片機(jī)將過零信號發(fā)送至光電耦合器中,通過光耦合,在

38、18點(diǎn)產(chǎn)生過零觸發(fā)信號供給雙向晶閘管,使之受控導(dǎo)通。一旦雙向晶閘管導(dǎo)通,則220V交流工頻電源通過電機(jī),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動風(fēng)扇吹風(fēng)。單片機(jī)根據(jù)遙控指令發(fā)出占空比不同的脈沖信號,就可以控制雙向晶閘管導(dǎo)通與關(guān)閉的時間比例不同,因而通過電機(jī)的電壓有效值也不同,從而得到高、中、弱、微四種風(fēng)速。 圖732風(fēng)速檢測電路控制原理圖 17)風(fēng)速檢測電路風(fēng)速檢測電路只有一個霍爾元件,并且被置入室內(nèi)風(fēng)機(jī)的內(nèi)部,電路板是看不到的?；魻栐且粋€半導(dǎo)體薄片,隨著風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生脈沖信號輸出,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快,脈沖頻率越高。霍爾元件有三個管腳:接公共端、接5V電源以及輸出端(去單片機(jī)7腳P71)。脈沖信號送入單片機(jī)后,單片機(jī)內(nèi)部

39、程序判斷室內(nèi)風(fēng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并根據(jù)遙控指令進(jìn)行速度控制調(diào)整。風(fēng)速檢測電路控制原理如圖732所示。 18)3min延時電路3min延時電路控制原理如圖733所示,充電電阻R115和放電電阻R116起限流作用;二極管VD111起隔離作用;極性電容C118起充放電作用。上電時,+5V直流電源經(jīng)過充電電阻R115和正向二極管給電容充電,很快充至5V電壓;當(dāng)空調(diào)器斷電停機(jī)之后,不到3min又開機(jī)時,由于在斷電期間電容通過放電電阻R116的放電比較慢(因為放電電阻值比較大,為2.2M),3min之內(nèi)的放電不能將電容的電壓降低到1V以下,故空調(diào)器拒絕開機(jī),此時采用單片機(jī)計時3min以上,或單片機(jī)通過27

40、腳采集到電容的電壓降到1V以下時,才能進(jìn)行下一次開機(jī)。 圖7333min延時電路控制原理圖19)壓縮機(jī)過流檢測電路圖734是過流檢測電路控制原理圖,T101為電流互感器,感應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)行電流;負(fù)載電阻R117起分流作用;二極管VD112起整流作用;電容C119起濾波作用;電阻R118、R119起限流分壓作用。圖734過流檢測電路控制原理圖 5.典型電路分析1)窗式空調(diào)器的電路目前市場上出售的窗式空調(diào)器按其控制方式可以分為強(qiáng)電控制和弱電控制兩種。強(qiáng)電控制是指控制線路的電源為220V或380V交流電壓,其特點(diǎn)是控制線路比較簡單,查找故障方便。圖735所示是KC系列單冷型窗式空調(diào)器的控制線路。圖中X

41、1為電源插頭,S為選擇開關(guān),M1為風(fēng)扇電動機(jī),T為溫控器,M2為壓縮機(jī),Q為過載保護(hù)器,C1、C2分別為風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的電容器。 圖735單冷型窗式空調(diào)器的控制線路 當(dāng)插上電源并將選擇開關(guān)打至強(qiáng)風(fēng)擋時,1-2通,M1的高速擋被接通,風(fēng)扇電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于M2未接通,因此壓縮機(jī)不工作。當(dāng)選擇開關(guān)打至強(qiáng)冷擋時,1-2、1-4通,M1的高速擋被接通,M2也被接通,空調(diào)器作強(qiáng)冷運(yùn)行。當(dāng)選擇開關(guān)打至弱冷擋時,1-3、1-4通,M1的低速擋及M2被接通,空調(diào)器作弱冷運(yùn)行。當(dāng)選擇開關(guān)打至弱風(fēng)擋時,1-3通,M1的低速擋被接通,風(fēng)扇電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。在制冷運(yùn)行時,溫控器應(yīng)打在常冷擋,即C-Low通。KCD系列電

42、熱型窗式空調(diào)器的控制線路如圖736所示。圖中X1為電源插頭,M1為風(fēng)扇電動機(jī),M2為壓縮機(jī),S1為選擇開關(guān),T為溫控器,F為溫度熔斷器,E為電加熱器,Q為過載保護(hù)器,S2為可復(fù)性保護(hù)器,C1、C2分別為風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的電容器。 圖736電熱型窗式空調(diào)器的控制線路 當(dāng)選擇開關(guān)打在送風(fēng)擋時,1-2通而其余斷開,M1被接通,空調(diào)器作送風(fēng)運(yùn)行。當(dāng)選擇開關(guān)打在強(qiáng)冷或弱冷擋時,1-3與1-5通或者1-2與1-5通,而且溫控器打在常冷擋,C與Low通,此時風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)都被接通,空調(diào)器作制冷運(yùn)行。當(dāng)選擇開關(guān)打在強(qiáng)熱或弱熱擋時,1-3與1-4通或者1-2與1-4通,而且溫控器打在常熱擋,C與Hi通,此時風(fēng)機(jī)與電加

43、熱器同時工作,但壓縮機(jī)不工作,空調(diào)器作制熱運(yùn)行。強(qiáng)電控制的窗式空調(diào)器的控制線路比較簡單,故障也容易發(fā)現(xiàn)。一般檢查順序為電源插頭、機(jī)械式溫控器、選擇開關(guān)和保護(hù)器。如果上述元器件都正常,再檢查風(fēng)扇電動機(jī)、壓縮機(jī)、電加熱器等。弱電控制的窗式空調(diào)器控制線路主要由微電腦,驅(qū)動電路、顯示器、繼電器、電源及各種傳感器組成,如圖737所示。弱電控制的窗式空調(diào)器遙控器電路如圖738所示。S1S8為功能鍵,當(dāng)用戶按鍵時,遙控器主芯片會得到脈沖電壓,經(jīng)處理后發(fā)出紅外線發(fā)射代碼給主控電路板上的接收電路,再由微電腦來控制空調(diào)器工作。 圖737弱電控制的窗式空調(diào)器控制線路 圖738弱電控制的窗式空調(diào)器遙控器電路 2)分體

44、壁掛式空調(diào)器的電路分體壁掛式空調(diào)器的控制線路由室內(nèi)外機(jī)組控制電路和遙控器電路組成。遙控器發(fā)射控制命令,微電腦處理各種信息并發(fā)出指令控制室內(nèi)機(jī)組與室外機(jī)組工作。圖739所示是液晶顯示遙控器的電路。其中,遙控器主芯片的125腳、6264腳用來驅(qū)動LCD(液晶顯示);2843腳為I/O接口,用于按鍵掃描,控制信息由這里輸入;45腳用于控制紅外線發(fā)射,該腳輸出的是調(diào)制波。液晶顯示屏有兩個電極,由于加固定電平易損壞液晶,因此兩極間加的是脈沖信號。 圖739液晶顯示遙控器電路 遙控器有三種工作狀態(tài):一是正常工作狀態(tài),這時電路的主、副時鐘同時工作,電流為毫安級;二是休眠狀態(tài),這時電路僅主時鐘工作,電流不到1

45、mA;三是停止?fàn)顟B(tài),這時電路僅副時鐘工作,電流小于8A(帶液晶顯示)。遙控器信號采用紅外線發(fā)射,其波形為長短碼,如圖740所示。不同廠家的發(fā)射代碼的位數(shù)略有不同。 圖740紅外線發(fā)射代碼(長短碼)示意圖 圖741單冷型分體壁掛式空調(diào)器控制線路 圖742熱泵型分體壁掛式空調(diào)器控制線路 其具體工作過程如下:(1)制冷運(yùn)行。制冷運(yùn)行的溫度設(shè)定范圍為2030,當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時,微電腦發(fā)出指令,壓縮機(jī)繼電器吸合,通過室內(nèi)外機(jī)組的信號連線送出信號,于是壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。制冷運(yùn)行時室內(nèi)風(fēng)機(jī)始終運(yùn)轉(zhuǎn),可選擇高、中、低任意一擋風(fēng)速。當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時,壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)抽濕運(yùn)行

46、。選擇抽濕工作方式后,空調(diào)器先制冷使室內(nèi)溫度達(dá)到遙控器指定的溫度,然后轉(zhuǎn)入抽濕工作方式。抽濕時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)、室外風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)先同時運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)室內(nèi)溫度降至設(shè)定溫度后,室外風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),室內(nèi)風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)30s后停止,5.5min后再同時開啟室內(nèi)外機(jī)組,如此循環(huán)進(jìn)行。在抽濕運(yùn)行時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)自動設(shè)定為低速擋,而且睡眠、溫度設(shè)定等功能鍵均有效。如果遙控器發(fā)出變換風(fēng)速的信號,空調(diào)器可接收信號,但并不執(zhí)行。(3)送風(fēng)運(yùn)行。送風(fēng)運(yùn)行時,可選擇室內(nèi)風(fēng)機(jī)自動、高、中、低任意一擋風(fēng)速,但室外機(jī)組不工作。 (4)制熱運(yùn)行。空調(diào)器進(jìn)入制熱運(yùn)行后,可在1430的范圍內(nèi)以1為單位設(shè)定室內(nèi)溫度。當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時,

47、壓縮機(jī)繼電器、四通閥繼電器、室外風(fēng)機(jī)繼電器吸合,空調(diào)器開始制熱運(yùn)行。在制熱運(yùn)行中,當(dāng)盤管溫度小于等于20時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),當(dāng)盤管溫度大于等于28時,室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,為了提高制熱效率,微電腦會根據(jù)室外側(cè)銅管的溫度及壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況來判斷空調(diào)器是否需要除霜。在除霜時,壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),室外風(fēng)機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)停止工作,待除霜結(jié)束后再恢復(fù)工作。(5)自動運(yùn)行。進(jìn)入自動運(yùn)行工作方式后,室內(nèi)風(fēng)機(jī)按自動風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn),微電腦根據(jù)接收到的外界信息自動選擇制冷、制熱或送風(fēng)運(yùn)行。 3)分體立柜式空調(diào)器的電路分體立柜式空調(diào)器的控制線路如圖743所示。圖中,M1、M2為室內(nèi)風(fēng)機(jī),M3為擺葉電動機(jī),M4、M5為室外風(fēng)機(jī),C1、C2

48、、C4、C5為風(fēng)機(jī)電容器,AP1為顯示面板。AP2為主控電路板,J1、J2為繼電器,K1為交流接觸器,FR為熱繼電器,P為高壓控制器,SW為除霜溫控器,V為四通閥。M6為壓縮機(jī)。此外,L1、L2、L3代表三相交流電源(380V、50Hz),N代表零線,G代表接地線,C是壓縮機(jī)的控制線,V是四通閥的控制線,S是信號線。當(dāng)空調(diào)器正常制冷時,L1、L2、L3、N為電源輸入,C線即壓縮機(jī)控制線為220V,V線為0V。這時,交流接觸器K1的線圈得電,K1的常閉觸點(diǎn)斷開,切斷壓縮機(jī)的預(yù)加熱,而常開觸點(diǎn)閉合,壓縮機(jī)工作,室外風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),此時S線為220V。當(dāng)空調(diào)器正常制熱時,C線為220V,V線也為220V,

49、四通閥吸合,壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),此時S線也為220V。因此,在正常的制冷、制熱運(yùn)行時,S線總為220V,這也是判斷空調(diào)器工作是否正常的依據(jù)。當(dāng)經(jīng)過熱繼電器FR的電流超過規(guī)定值時,FR的常閉觸點(diǎn)跳開,常開觸點(diǎn)吸合;而當(dāng)系統(tǒng)壓力過高時,高壓控制器P的觸點(diǎn)跳開。只要出現(xiàn)上述任意一種情況,就可使繼電器J1的線圈通電,J2動作使S線電壓為零,這時空調(diào)器不能正常工作,顯示面板上就會出現(xiàn)故障提示。 圖743分體立柜式空調(diào)器控制線路 分體立柜式空調(diào)器在制熱運(yùn)行時也需要不定時地除霜來提高制熱效果。要使空調(diào)器除霜運(yùn)行,必須具備如下兩個條件:(1)室外熱交換器管路溫度低于-10。這時除霜控制器動作,繼電器J1的線

50、圈接在V(220V)和L(220V)之間,使J1線圈不通電。 (2)制熱運(yùn)行50分鐘以上。當(dāng)這兩個條件同時滿足時,主控電路板發(fā)出指令使室內(nèi)風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),四通閥斷電,則V線電壓變?yōu)榱?因而J1的線圈通電,J1的常閉觸點(diǎn)斷開,使室外風(fēng)機(jī)也停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時,只有壓縮機(jī)工作,空調(diào)器進(jìn)入除霜運(yùn)行。當(dāng)室外熱交換器管路溫度回升使除霜控制器復(fù)位或者除霜運(yùn)行時間在10分鐘以上時,主控電路板發(fā)出指令,室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),四通閥通電,室外風(fēng)機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn),空調(diào)器開始制熱運(yùn)行。 7.1.2家用電冰箱和冷柜的控制一臺合格的、功能齊全的電冰箱應(yīng)具有的四大功能是:制冷、保溫、溫控和化霜。電氣控制系統(tǒng)的任務(wù)就是要保證壓縮機(jī)的正常啟動和保護(hù),實

51、現(xiàn)對箱內(nèi)溫度的控制,實現(xiàn)化霜和照明。1.壓縮機(jī)電機(jī)的啟動與保護(hù)1)壓縮機(jī)電機(jī)(1)電壓與功率。目前家用電冰箱的壓縮機(jī)電機(jī)均采用單相鼠籠式異步電動機(jī),供電電壓為220V+10%-15%,即運(yùn)行在187242V之間,匹和瓦對應(yīng)的功率見表71。 表71匹和瓦對應(yīng)關(guān)系表 (2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)上,壓縮機(jī)電機(jī)與壓縮機(jī)構(gòu)成一個整體,全密封在一個殼體中。單相壓縮機(jī)電機(jī)有兩個繞組(在空間互成90的空間角,均勻地嵌放在定子鐵芯槽中),如圖744所示。其中一個繞組命名為運(yùn)行繞組(或工作繞組)用CM表示; 另一個命名為啟動繞組(或輔助繞組)用CS表示。C為公共端,M為運(yùn)行端,S為啟動端。在室溫下不同容量電機(jī)繞組的阻

52、值范圍大約為RCM=822,RCS=2445,可見啟動繞組的阻值RCS要大于運(yùn)行繞組的阻值RCM。在接線操作時,首先必須判別壓縮機(jī)電機(jī)的三個接線端,對普通壓縮機(jī)電機(jī),其判別的依據(jù)就是RCSRCM,且RSM=RCS+RCM,實際操作時,只要用萬用表的歐姆R1擋,在兩兩之間測量電阻,共測三次,就可判別出C、S、M三個端子。 圖744壓縮機(jī)繞組(3)絕緣性能測試。電冰箱的四大安全性能是指絕緣電阻、泄漏電流、電氣強(qiáng)度和接地電阻,前三項主要由壓縮機(jī)電機(jī)的定子繞組所決定。因此必須對壓縮機(jī)電機(jī)的定子進(jìn)行絕緣性能指標(biāo)的測試,具體測試方法如下:絕緣電阻的測量:用500型或1000型兆歐表,在施加500V的基準(zhǔn)電

53、壓1分鐘后,繞組的引出端(即導(dǎo)電部分)與殼體(即絕緣部分)之間的絕緣電阻必須大于2M,該值越大，絕緣性能越好。如有電熱元件,應(yīng)先將它斷開。 泄漏電流的測量:用泄漏電流儀,測量電源的任一極與易觸及到的金屬部件之間的泄漏電流,應(yīng)小于1.5mA。電氣強(qiáng)度:在高壓擊穿裝置上進(jìn)行,在帶電體與殼體之間施加頻率為50Hz的基本正弦波電壓,開始時電壓為750V,然后迅速升至1500V,歷時1分鐘,不應(yīng)出現(xiàn)擊穿和閃爍現(xiàn)象。接地電阻:用接地電阻儀測量電冰箱壓縮機(jī)接線柱與易觸及人體的較遠(yuǎn)的上或中部之間的電阻,應(yīng)不大于0.1。接地螺釘必須是銅制的。2)壓縮機(jī)電機(jī)的啟動方式(1)電阻分相啟動式(RSIR方式)。目前家用

54、冰箱大都采用此方式啟動,啟動時要求能自動接通啟動開關(guān)K,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到80%時,開關(guān)K應(yīng)能自動斷開,以斷開啟動繞組。該電機(jī)啟動繞組線徑細(xì),匝數(shù)少,即電阻大,電感小;而運(yùn)行繞組線徑粗,匝數(shù)多,即電阻小,電感大。由此可得出如圖745所示的相量圖。即在單相交流電壓的作用下,電感量較大的運(yùn)行繞組中的電流ICM便滯后于電壓U一個較大的相位差角,而流過啟動繞組的電流ICS滯后于電壓U一個較小的相位差角。這兩路電流分別流入兩個在空間互成90的繞組,也能形成一個橢圓形的旋轉(zhuǎn)磁場,從而形成電磁轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)得以啟動。電機(jī)的啟動電流IQ較大,約為額定值的68倍;而啟動轉(zhuǎn)矩MQ較小,一般為額定轉(zhuǎn)矩MN的1.42.0倍

55、。由于這種啟動方式有簡單、成本低、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),因而在200升以下的家用電冰箱中獲得了廣泛的采用,一般只用于輸出功率在130W以下的全封閉式制冷壓縮機(jī)上。 圖745電阻分相啟動式電路接線及相量圖 (2)電容分相啟動式(CSIR方式)。電容分相啟動式電路接線及相量圖如圖746所示。在啟動繞組支路中串接一個大容量的啟動電容器CS,只要選用合適的電容量,使啟動支路呈現(xiàn)為容性支路,且使流過兩繞組的電流在相位上相差90,就會在定、轉(zhuǎn)子空氣隙中形成一個圓形的旋轉(zhuǎn)磁場,作用在轉(zhuǎn)子上會產(chǎn)生一個較大的啟動轉(zhuǎn)矩使電機(jī)啟動。當(dāng)電機(jī)啟動完畢后,CS連同啟動繞組一起從電路中斷開。加CS的目的顯然是為了增大壓縮機(jī)電機(jī)的

56、啟動轉(zhuǎn)矩和減小啟動電流。根據(jù)不同的要求,所配置的電容器容量為30100F,耐壓為DC450V以上的無極性油浸式電容器,如CBB61。采用CSIR方式啟動時,IQ=(56)IN,MQ=(23.5)MN,故此啟動方式常用于對啟動轉(zhuǎn)矩要求較大的冰箱、冷水箱、商用冷藏冷凍箱壓縮機(jī)電機(jī)的啟動,輸出功率約為100300W。 圖746電容分相啟動式電路接線及相量圖 (3)電容啟動電容運(yùn)行式(CSR方式)。電容啟動電容運(yùn)行式電路接線及相量圖如圖747所示。這種方式除了在啟動繞組中串接一只受啟動開關(guān)K控制的啟動電容器CS外,還固定接有一只小容量的運(yùn)行電容器CR(CR=23F,450V)。加CR的目的是為了改善電

57、路的功率因數(shù),減小線路電流,降低電能的損耗,并使電機(jī)的運(yùn)行能力,過載能力均有所改善。這種啟動方式常用于1801500W大型商用冰箱、冷水器、制冷機(jī)壓縮機(jī)電機(jī)的啟動。 圖747電容啟動電容運(yùn)行式電路接線及相量圖 (4)電容運(yùn)行式(PSC方式)。電容運(yùn)行式電路接線如圖748所示。這種啟動方式常用于家用房間空調(diào)器壓縮機(jī)電機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)的啟動,在啟動支路中串有一個固定的電容器CR,無需啟動開關(guān),在啟動時,啟動與運(yùn)行兩個繞組均工作,使電機(jī)有較好的運(yùn)行性能。(5)人工啟動式。人工啟動式電路接線如圖749所示。先斷開電源開關(guān)K,從壓縮機(jī)電機(jī)接線柱的S端引出一根護(hù)套電線,在操作電源開關(guān)K閉合瞬間,手拿此導(dǎo)線的另

58、一端碰一下壓縮機(jī)電機(jī)接線柱的M端,就可使電機(jī)啟動。 圖748電容運(yùn)行式電路接線圖749人工啟動式電路接線 3)啟動器前述的RSIR、CSIR和CSR三種啟動方式中,都必須在啟動繞組支路中接入一個啟動開關(guān)K,當(dāng)電機(jī)啟動時將其閉合,啟動完畢后應(yīng)及時將其斷開,以切除電機(jī)的啟動繞組或啟動電容器。顯然這一開關(guān)無法用人工來操作,而必須用一種名為啟動器的自動開關(guān)來實現(xiàn)。最初的電冰箱采用簧片拍合式啟動器,而今已淘汰。目前常用的啟動器有兩種:一是重錘式電流啟動繼電器,二是PTC啟動器。(1)重錘式電流啟動繼電器。重錘式電流啟動繼電器的結(jié)構(gòu)、符號、接線及啟動過程曲線如圖750所示。 圖750重錘式電流啟動繼電器的

59、結(jié)構(gòu)、符號、接線及啟動過程曲線 該啟動器由一個電流勵磁線圈1和一副動合(常開)觸點(diǎn)2構(gòu)成,電流線圈應(yīng)與壓縮機(jī)的運(yùn)行繞組CM串接,動合觸點(diǎn)應(yīng)與壓縮機(jī)電機(jī)的啟動繞組CS串接。表征該啟動器工作特性的兩個指標(biāo)是最小吸合電流IA和最大釋放電流IB,且IAIB。對于RSIR方式啟動,啟動過程分析如下:一旦接通220V交流電源,則有很大的啟動電流IQ(IQ=68IN)流過壓縮機(jī)電機(jī)的運(yùn)行繞組和啟動器的電流線圈,當(dāng)電流上升到電流啟動繼電器的最小吸合電流IA時,觸點(diǎn)吸合,接通啟動繞組,在電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間形成旋轉(zhuǎn)磁場,并產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩使電機(jī)啟動。隨電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升,運(yùn)行繞組中的電流很快下降,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的80%左

60、右,流過運(yùn)行繞組的電流下降到繼電器最大釋放電流IB時,繼電器的吸力不足以克服重錘本身的重量,使重錘自由跌落,斷開觸點(diǎn),從而切斷了啟動繞組,使壓縮機(jī)電機(jī)運(yùn)行在正常的額定工作電流IN狀態(tài),啟動完畢。整個啟動過程時間為13秒。這種啟動器實際上是一個電磁開關(guān),其最大的缺點(diǎn)是有觸點(diǎn):觸點(diǎn)吸合時發(fā)生噪聲;觸點(diǎn)斷開時在觸點(diǎn)的斷開處要產(chǎn)生火花,時間一長會使觸點(diǎn)燒毛而造成接觸不良或觸點(diǎn)脫落,在觸點(diǎn)斷開瞬間還會對無線電通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。 (2)PTC啟動器。PTC是英文PositiveTemperatureCoefficient(正溫度系數(shù))的縮寫。PTC啟動器是以酞酸鋇為主要原料,摻以微量的稀土元素,采用陶瓷工