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技術知识

變頻空調原理特点及維修技術探讨

引言

  變頻空調的微電腦可以通過比較室内環境與内部設定值,運算處理輸出控制信号,使得壓縮機電機的轉速随控制信号的變化做出變化,從而控制壓縮機的排量,調節制冷或制熱量。因此,變頻空調較定頻空調有節能省電、噪音更小等特点,需要正确了解其原理、主要特点和維修技術。

1、變頻空調的基本控制原理與主要特点

  變頻空調的基本控制原理:控制系統中的新型電腦芯片,在室内機和室外機中,都有獨立的電腦控制電路,兩個控制電路之間有電源線和信号線連接,完成供電和相互交換信息(即室内、室外機組的通信),控制機組正常工作。變頻空調工作時,室内機組電腦芯片接收各路傳感元件送来的檢測信號:遙控器指定運轉狀态的控制信号、室内風扇電機轉速的反饋信号等。電腦芯片接收到上述信号後便發出控制指令,其中包括室内股指配资轉速控制信号、壓縮機運轉頻率的控制信号、顯示部分的控制信号(主要用于故障診斷)和控制室外機傳送信息用的串行信号等。同時,室外機内電腦芯片從監控元件得到感應信号;来自室内機的串行信号、電流傳感信号、電子膨脹閥溫度檢測信号、吸氣管溫度信号、壓縮機殼體溫度信号、大氣溫度傳感信号、變頻開關散熱片溫度信号、除霜時冷凝器溫度信号等8 種信号。室外電腦芯片根據接收到的上述信号,经運算後發出指令,其中包括室外風扇機的轉速控制信号、壓縮機運轉的控制信号、四通電磁閥的切換信号、電子膨脹閥制冷劑流量控制信号、各種安全保護監控信号、用于故障診斷的顯示信号、控制室内機除霜的串行信号等。整個控制系統由智能功率模塊、開關電源、通信電路室内控制闆、室外控制闆和變頻壓縮機等幾大部分組成。被控對象是變頻壓縮機,室外主控闆将220V交流電整流濾波後的直流電,根據微電腦芯片的指令,依次對該模塊内的6個大功率晶體管實行開關控制,得到模拟交流三相電壓。

  變頻空調有如下特点:(1)變頻器能使壓縮機電动機的轉速無級連續可調,其轉速是根據室内空調負荷而成比例變化的,當室内需要急速降溫(或急速升溫),空調負荷加大時,壓縮機轉速就加快,制冷量(或制熱量)就按比例增加,當达到設定溫度時,随即處于低速運轉維持室溫基本不變;(2)變頻空調器的節流是運用電子膨脹閥控制流量,它的室外微處理器可以根據設在膨脹閥進出口、壓縮機中氣管處的溫度傳感器收集的信息来控制閥門的開啟度,随時改變制冷劑的流量。壓縮機的轉數與膨脹閥的開啟度相對應,使蒸發器的能力得到最大限度的發揮。同時,由于采用了電子膨脹閥作为節流元件,化霜時不停機,利用壓縮機排氣的熱量先向室内供熱,餘下熱量送到室外,将換熱器翅片上的霜融化;(3)變頻技術已從交流式向直流式轉化,控制技術由PWM(脈沖寬度調制)發展为PAM(脈振幅調制)。采用PWM控制方式的壓縮機轉速受到上限轉速的限制,一般不超過7000轉/分,而采用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右,这樣大大提高了制冷和低溫下的制冷能力。

2、變頻空調的維修

  在變頻空調出現故障時,如果要鑒别整個控制系統是否有故降,可先将室内機控制器上的開關置于“試運行”檔,此時如能運轉且頻率保持在50 Hz穩定不變,可基本排除控制系統故障的可能,應重点檢查相關溫度傳感器。調空器置“試運行”檔,此時若空調無法正常運轉,則可判定控制系統有故障,應對其進行檢查消除故障。如果空調器出現頻率無法升、降與保護动作、停機等故障,首先檢查相關溫度傳感器。大多數傳感器都可從電路闆上拔下,并從外表觀察是否有斷裂、脫膠等明顯現象,同時通過萬用表電阻檔(R?00 )測其在不同溫度下阻值變化是否符合該型号溫度傳感器的特性,如偏離太大,表明該傳感器特性變差,應換用新的。不同型号的溫度傳感器特性不同。各類溫度傳感器特性參數可從其說明書或相關资料中查得。

  區分内/外機故障。通電檢測内外機各組連線電壓,若短時存在AC 22OV電壓和AC10-40V信号電壓(因品牌和模式不同而異)說明故障在外機,否則在内機。外機有無280V左右的電壓。如果沒有。故障可能在濾波基闆、矽整流橋和外機供電保險裝置。外機中5V指示燈是否亮如果不亮,查25V、12V是否正常。若不正常,故障在開關電源電路;如果有12V,側可能为5V電路有故障。U、V、W端之間是否存在60-185V的交流電壓。如果U、V、W端之間交流電壓不正常。而将壓縮機連線脫開後,交流電壓恢複正常,則可能为壓縮機損壞。否則可能为功率模塊等相關部分故障。

  在空調制冷效果變差需要補充制冷劑時應将壓縮機工作于50Hz狀态下,此時可采用改變溫度設定的方式来實現;也可将運行方式選擇開關置“試運行”檔来實現。應注意在維修時要注意變頻空調中的濾波電容,該電容容量最大的达4700 F,因此應在斷電10分鐘後,经限流充分放電後,才能保證人體不受電擊傷害。

3、結束語

  變頻空調較定頻空調有較多優点,是未来家用空調的發展方向,因此維修人員需要不斷了解和掌握變頻空調器的原理、主要部件的結構特点和維修技術。它的故障維修是傳統制冷維修技術與變頻空調新技術的結合,需要不斷比較、讨論和反複總結经验教訓。


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