设备管理_制冷设备控制线路培训讲座

制冷设备控制线路主讲文刚 第一部分电冰箱微电脑控制电路 学习要点 电冰箱微电脑控制系统的组成及原理 华菱BCD 320W电冰箱控制电路分析 电冰箱微电脑控制系统常见故障的检修 一 普通电冰箱控制电路特点 采用了机械式温控器 电路简单 但控制温度不精确 温控器触点易烧死 氧化 二 微电脑控制式电冰箱的特点 采用了电子温控器 控制温度更精确 工作更稳定 使用寿命更长 采用微电脑控制冰箱的自动除霜 三 电冰箱微电脑控制系统的组成及原理 1 基本组成框图 2 各部分的作用及原理 电源电路 交流市电经整流滤波后 产生 9V和 5V电压 分别给继电器和CPU供电 温度控制部分 该部分由感温探头 热敏电阻 构成 当温度变化时 感温头的阻值随之变化 其送往CPU的电压也随之变化 CPU将该电压与比较电压进行比较 从而控制压缩机的工作 温度调节部分 给CU提供比较电压 以实现温度控制和化霜控制 晶体振荡器 给CPU提供一个基准时钟信号 复位电路 使CPU在工作前的程序处于起始状态 控制驱动部分 微电脑通过控制驱动电路及相关继电器的通断 来实现温度与化霜控制 四 华菱BCD 320W型间冷式电冰箱微电脑控制电路 插槽CN2的5脚为冷冻室传感器 6脚为冷藏室传感器 7脚为蒸发器传感器 R01 R04 C08和C11的作用是过滤由传感器感应如的高低频杂波 以减少干扰 提高信号强度 插槽CN2外接W21为冷藏室温度调节 W22为冷冻室温度调节 W11为化霜温度调节 继电器K1控制风门电机 K2控制压缩机 K3控制除霜加热器 五 华菱BCD 320W电冰箱电路接线示意图 六 海尔BCD 289 DVC变频太空王子电冰箱原理图 七 电冰箱微电脑控制电路的检修 温度传感器的好坏检测 给温度传感器加热 用完用表测其阻值 正常时 阻值要快速变化 电冰箱不制冷 压缩机不运行故障分析 采用将压缩机继电器开关短路的方法来判断大致故障部位 第二部分空调器微电脑控制电路 学习要点 空调器微电脑控制系统的组成及原理 微电脑控制系统的基本电路分析 海尔KFR 25GW空调器控制电路原理及故障分析 海尔KFR 502GW柜式空调器控制电路原理及故障分析 目前 空调器普遍采用了微电脑芯片控制技术 控制程序集中编写在一块微电脑芯片内 它功能齐全 工作可靠 集成度高 微电脑芯片通常也叫单片机 内部含有微处理器MPU 微处理器 MPU 又包括中央处理器 CPU 存储器 ROM RAM 模数转换 A D 定时器 计数器 串行通信接口 SCI 并行接口 PIO 显示驱动 LED LCD 脉宽调制输出 PWM 多路模拟转换开关 通用I O接口 具有人工智能 CPU具有数据处理能力 如数学运算 逻辑运算 数据传送和中断处理等功能 常用微电脑芯片 1 松下公司的TMP87C446 D8749H MC6805R3 2 NEC公司的D75304BGF UPD7500系列 3 摩托罗拉公司的MC6805R3 4 三星公司的KS56C820 微电脑控制器的工作流程 一 空调器微电脑控制系统的组成及原理 1 基本组成框图 2 各部分的作用及原理 电源电路 交流市电经整流滤波后 产生 12V和 5V电压 分别给继电器和CPU 光耦合器件供电 信号检测部分 该部分完成各种模拟信号 由感温探头送入 和开关量的检测 当温度变化时 感温头的阻值随之变化 其送往CPU的电压也随之变化 CPU将该电压与比较电压进行比较 从而控制压缩机的运行 信号接收部分 由遥控系统及键盘系统给CU提供比较电压 以实现温度控制 晶体振荡器 给CPU提供一个基准时钟信号 复位电路 使CPU在工作前的程序处于起始状态 控制驱动部分 根据微处理器发出的控制命令 通过控制驱动电路及相关继电器的通断来控制压缩机 风机 四通阀等部件执行相关动作 3 微电脑控制系统基本电路分析 供电电路 Q A B C 1 过压保护 ZE1压敏电阻 270V B保险丝 2 交流电过零检测 作用是检测处交流电的过零点 使CPU控制双向可控硅在交流电零点附近导通 以防止可控硅因导通瞬间电流过大而烧坏 该电路就是在交流电过零点时给CPU提供一个检测信号 CPU基本电路 CPU工作必须具备的3个条件 1 5V供电正常 2 清零复位电路正常 3 时钟振荡电路正常 CPU复位的原理 CPU的复位端上电时间比电源端延迟1ms 便完成复位 当上电瞬间 CPU的 5V建立需要一定时间 而复位块T600D在输入电压低于4 5V时 无输出电压 当输入高于4 5V时才输出电压 利用这个时间差来使CPU复位 复位时为低电平 工作时为高电平 约4 5V 时钟振荡脚的数据 用数字表测其电压约为2 5V CPU的输入电路 1 室温 管温传感器输入 当温度变化时 温度传感器 负温度系数热敏电阻 的阻值随之变化 其分压后送往CPU的检测电压也随之发生变化 CPU将其与设定的参考值进行比较 从而控制压缩机的运行 2 遥控信号输入 正常情况下 用完用表测量遥控接收头的输出端 当有信号输出时 表针应在4V左右摆动 3 室内风机转速检测输入 风机转速由霍尔元件产生 风机转一圈输出3个脉冲 4 应急运行输入 气温若在23 C以上 空调器进入强制制冷状态 气温若在23 C以下 空调器进入强制制热状态 5 压缩机过流保护信号输入 当压缩机运行电流偏大时 经整流滤波后 送CPU的电压升高 当高过一定值时 CPU发出停机命令 切断压缩机电源 从而保护了压缩机 内机CPU的指示灯 蜂鸣器 外风机控制电路 1 CPU的指示灯控制 59脚为电辅加热指示 58脚为电源指示 57脚为定时指示 56脚为压缩机运行指示 2 蜂鸣器控制 控制时31脚为高电平 3 外风机控制 30脚输出低电平时 光耦可控硅SCR1导通 时外风机运转 4 内风机采用光耦可控硅控制的特点 可实现无极调速 其转速由CPU输出的脉冲宽度来控制 反向器控制输出电路 1 ULN2803为8路反向器 2 加热带的作用是冬天防止压缩机因气温低粘度过大而难以启动 一般在气温低于5度时 CPU发出指令 使RL7吸合 为压缩机加热 二 热泵型壁挂式空调器控制电路简图 三 海尔KFR 25GW空调器控制电路分析 电源电路 12V电压为继电器 反向器供电 5V为CPU供电 CPU的基本电路 64脚为供电 20脚为复位 低电平复位 18 19脚为时钟振荡 晶体振荡频率为6MHZ CPU的信号输入端 1 遥控信号输入 46脚输入 2 室温传感 室温传感器ROOMTH与R31分压 送入CPU的38脚 3 管温传感 室温传感器PIPETH与R30分压 送入CPU的37脚 4 内风机速度检测 由霍尔元件产生 从CN7输入 CPU的输出控制 继电器RL1控制压缩机 继电器RL2控制四通阀 光耦可控硅SCR1控制室内风机 光耦可控硅SCR2控制室外风机保护电路 1 FU EE1的过流 过压保护 2 CT1压缩机过流保护 3 压缩机上的过载保护 1 电路分析 2 常见故障检修 故障现象一 空调器整机不运转 故障分析与维修 按应急开关 若空调器运行 则说明故障在遥控接收与发射部分 若仍不工作 则应检测CPU的供电 复位电路及晶体振荡电路 如果都正常 则是CPU坏 故障现象二 开机后运转灯即灭 机器不工作 故障分析与维修 测量电源电压是否过低 若不是 应检查是否过流保护 断开压缩机工作电源线 开机若正常 则大多为压缩机绕组不良 卡缸以及启动电容不良 若仍不工作 再检查CT1 D3 VR1是否损坏 使过流保护值减小 另外 管温传感器阻值减小也原因之一 故障现象三 内风机运转不正常 故障分析与维修 主要检查CPU的17脚运转脉冲是否正常 一般为CN7未插好 内风机损坏 霍尔元件损坏 四 柜式空调器控制电路简图 AP1为显示面板 AP2为内机主控板 M1 M2为室内风机 M3为导风板电机 M4 M5为室外风机SW为除霜温控器 V为四通阀 1 海尔KFR 502GW柜机的电控框图 五 海尔KFR 502GW柜机电脑控制图 2 控制面板控制面板采用NEC753106单片机作为核心控制单元 其功能是将所期望的信息发送到内机电脑板 采用LCD显示 1 控制面板CPU的基本电路 该CPU有两个时钟电路 主晶体振荡器为4 19MHZ 为CPU提供基准时钟 子晶体振荡器频率为32 768MHZ 供液晶显示电路用 2 辅助电路 液晶分压电路 由CPU的1 4脚外接电阻构成 提供液晶显示分段电压 调整液晶显示各部分的亮度 键扫描电路 遥控接收电路 3 面板信号驱动 信号驱动电路 将面板CPU输入的各种信号进行处理后由其35脚输出 经Q2放大后送给内机电脑板的46脚 以完成各种控制功能 液晶显示电路 采用CPU内置的LCD驱动电路 由37 64脚输出信号 驱动LCD显示 电热指示灯驱动电 由内电脑板CPU的59脚控制 通过面板上的Q1驱动 3 内机电脑板控制图 该电路采用了东芝公司47P862芯片作为CPU控制系统 其功能是根据面板发送来的信号和自身系统的信息综合运算分析后对各执行电路进行开关控制 并在特定的条件下执行电路保护程序 电路分析RL7为压缩机加热带控制继电器 RL1为压缩机控制继电器 RL8为四通阀控制继电器 RL6为摇摆电机控制继电器 RL2为电辅加热管控制继电器 RL5 RL3 RL4为内风机低 中 高控制继电器 RL9为空气清新 负离子发生器 功能控制继电器 SCR1为外风机光耦可控硅 SW为应急开关 插槽CN3为室温 管温传感器 CPU40 43脚为输入接口 IC2 ULN2803 为反向驱动 4 常见故障检修 遥控器常见故障 1 显示不全 该故障多为斑马条 印制板 LCD引线处赃污 LCD损坏所至 2 不工作且无显示 该故障多为电池及弹簧夹 复位电路及晶振坏 内机电脑板常见故障 1 不工作 该故障主要应检查CPU供电 CPU复位及晶体振荡器 2 执行元件不动作 该故障多为反向驱动器坏 相应继电器坏 3 指示灯闪烁 整机不工作 该故障多为传感器短路或开路引起 4 外机不工作 该故障一般为内外机连线错误 外机运行电容坏 室内热敏电阻变值 第三部分变频空调器的控制电路 学习要点 变频方式和控制原理 变频空调器的特有元件及变频原理 海尔KFR 50LW BP空调器控制电路原理及故障分析 一 变频方式和控制原理 1 普通空调和变频空调的比较普通空调 以开关的方式控制压缩机的启动和运行 压缩机要么以固定转速运行 要么停止 压缩机工作于启动 运行 停止 启动 运行 停止的循环过程 变频空调 它的压缩机转速不是恒定的 而是随环境的需要而改变 其制冷量 或制热量 也随之变化 其由一个变频器来实现转速的自动控制 另外 变频空调一直工作于运行状态 避免了频繁启动 变频器的控制原理 利用电机转速公式n 60f p可知 改变电源频率 就可改变电机的转速 变频器正是一个能改变输出电源频率的装置 2 变频方式及其基本原理 交流变频 工作原理是先把工频市电转换为直流电源 为变频器提供工作电压 然后再将直流电压 逆变 成脉动交流电 并把它送往功率模块 晶体管开关组合 同时 功率模块受CPU送来的指令控制 输出频率可变的交流电压 使压缩机的转速随电压频率的变化而相应改变 从而实现CPU对压缩机转速的控制和调节 如图所示 直流变频 其同样也是把交流市电转换成直流电源 并送至功率模块 模块同样受CPU指令的控制 所不同的是模块输出的是电压可变的直流电源 该大小变化的直流电源就可控制压缩机的转速 该压缩机应为直流电机 故直流变频空调器就更省电 噪声更小 但这种压缩机的价格要高一些 二 变频空调器的技术特点和优点 1 变频空调器的技术特点 压缩机的转速是根据室内空调负荷成比例变化的 当室内需要急速降温 或急速升温 即室内空调负荷较大时 压缩机转速就快 制冷量 或制热量 就会按比例增加 当达到设定温度时 随即处于低速运转以维持室温基本不变 变频空调器的节流运用了电子膨胀阀以控制流量 普通空调为毛细管节流 CPU根据设在电子膨胀阀进出口 压缩机吸气管等处的传感器收集的信息 来控制阀门的开启度 随时改变制冷剂的流量 压缩机的转速与电子膨胀阀的开启度成正比 采用电子膨胀阀后 化霜时不停机 它利用压缩机排气时的热量先向室内供热 余下的热量输送到室外机 将换热器翅片上的霜融化掉 2 变频空调器的技术优点 优异的变频特性 变频空调器运用变频技术与模糊控制技术 具有先进的记忆判别功能 变频压缩机能在频率为12 150HZ的范围内连续变化 调制范围大 反应快 制冷迅速 高效节能 变频空调长期处于低速轻负荷下运转 比定速空调节约20 30 的电 温度波动小 舒适度高 定频空调的温度波动大于1 5度 而变频空调仅为0 5度 人体无忽冷忽热的感觉 运行电压适应范围宽 160V 250V都能正常工作 超低温运行时适应性强 定速空调在环境温度低于0度时 制热效果较差 但变频空调在环境温度低到 15度时 都还能正常工作 较好的独力除湿功能 注意 变频空调节电应满足 1 房间不能过大 2 工作时间尽量长 三 变频空调的特有元件 功率变频模块 IGBT 特点 功率大 开关速度快 目前 变频空调器使用最多的是功率晶体管组件 通过PWM脉冲控制 实现对压缩机的交流变频供电方式 功率晶体管组件也称功率变频模块 它有6只晶体管 PWM脉冲依次控制它们的通断 PWM脉冲是间隔很小的多个脉冲 它和矩形开关脉冲组合 形成良好的正弦波形 用来推动三相感应电机的转动 每相电压为50 160V 变频压缩机1 变频空调压缩机与普通空调压缩机的结构不同 变频压缩机也采用全封闭结构 设计上能保证在高速和低速时都有良好性能 例如日本三菱公司生产的旋转活塞式压缩机 采用圆环形排气阀 通道面积大 阻力损耗小 压缩机还采用了优质材料 以避免长时间运转造成的疲劳损耗 2 在频率变化时 变频压缩机的制冷量或制热量变化范围大 3 三各绕组阻值相同 电子膨胀阀1 毛细管 结构简单 价格低廉 但当机组的工作状态发生变化时 适应能力较差 对变频空调制冷或制热能力变化大的要求 毛细管就不能达到要求 2 电子膨胀阀 1 能很好的适应制冷量或制热量的大范围变化 2 具有 不停机化霜技术 利用压缩机排气时的热量先向室内供热 余下的热量输送到室外机 将换热器翅片上的霜融化掉 定速空调化霜 在化霜时要换向 使空调器的工作由制热状态转换到制冷状态 化霜结束后 又要回到制热状态 四 变频空调器的控制系统 控制系统框图 变频空调器控制系统的基本原理1 变频空调器室内机和室外机都有独力的CPU芯片 2 两个控制电路之间由电源线和信号线连接 完成供电和相互信息交换 内外机间的通信 室内机完成的功能 1 接收内机传感器送来的检测信号 遥控接收信号 室内温度信号 室内管温信号 室内风扇电机转速信号 2 发出控制指令 室内风机控制 向外机发出压缩机运转频率的控制信号及相互通信用的串行信号 显示控制 3 接收外机送入的外机状态信号 室外机完成的功能 1 由监控元件得到感应信号 来自室内及的串行信号 压缩机过流检测信号 电子膨胀阀温度检测信号 压缩机吸 排气管温度检测信号 室外环境温度检测信号等 2 发出的控制指令 外风机控制 压缩机运转控制 四通阀换向控制 电子膨胀阀开启度控制 各种安全保护检测信号等 五 海尔壁挂式变频空调器 海尔KFR 36GW BP室内机的控制电路特点 没有对压缩机和室外机的控制功能 而增加了与室外机通信回路 以实现内外机组相互通信 主要机型 KFR 20GW BP KFR 28GW BP KFR 32GW BPKFR 36GW BP KFR 40GW BP 1 海尔KFR 36GW BP室内机组成框图 2 室内机的实际布线图 3 室内风扇电机驱动电路 C304为内风机的运行电容 风扇用交流220V晶闸管调速电机 它的工作由光耦合器Q301控制 CN205接霍尔元件 其检测信号进R9 C3滤波后送CPU 4 室内遥控及显示 这两部分电路由CN1接入系统 遥控信号经R114 C113滤波后送CPU 空调器有3个指示灯 黄绿双色灯是电源接通指示同时作为遥控开机指示 在电源接通时程黄色 开机后转为绿色 当内机发生故障时 它开始闪烁 起到故障显示 黄色灯作定时指示 在外机发生故障时闪烁 作为外机故障显示 绿色为运行指示 在室外机电源接通后点亮 三个指示灯由3只发光二极管指示 分别由三个开关管BG102 BG103 BG104驱动 海尔KFR 36GW BP室外机的控制电路1 室外机控制系统框图 2 室外机主电源电路 1 软开机电路 它由PTC 正温度系数热敏电阻 和功率继电器组成 PTC在常温时阻值为30 50欧姆 开机时 由于PTC的限流作用而起到软启动 整流滤波后得到的310V直流电一方面给功率模块供电 另一方面给开关电源供电 开关电源输出12V直流电为功率继电器供电 使继电器吸合 将PTC短路 完成软启动 2 功率因数提升电路 由电抗器和两只二极管组成 使变频空调的无功功率减小 减小对电网的浪费 3 过流检测电路 RL1用作调节过流检测参考值 310V 3 开关电源及电压取样电路 1 电压取样 由R1 R2 R3分压后 再经R4 C1滤波 作为电压电压的取样值送往CPU 供过压 欠压保护电路参考 2 开关电源 为功率模块提供4路15V直流电源 为继电器和部分集成块提供12V电源 为CPU提供5V直流电源 4 电脑芯片电路 5 室外机控制板接线图 6 室内 外机的通信 变频空调器室内机与室外机的通信 采用的是将信号叠加在 220V电源线上的双向串行通信方式 这种通信方式分为两种 一种是内 外机同时通信 另一种是分时通信 海尔KFR 36GW BP采用分时通信 通信电路分析 室内 外机各有4个接线端子 1 2号线为 220V电源供电线 3号线为通信线 4号为地线 图中未画 空调器室内外机的通信由各自的电脑芯片通过光耦合器完成 IC2与IC3配合完成内机向外机发送信号 IC4与IC1配合完成室外机向室内机发送信号 它充分利用了交流电正负半周方向不同的特点 正半周由内机向外机发信号 而负半周由外机向内机发送信号 分时通信 通信是否正常的判断 当通信正常时 用万用表测量1 3端之间和2 3端之间电压 读数都应在100V左右 而且表针有明显摆动 六 海尔柜式变频空调器 芯片介绍 海尔KFR 50LW BP 金元帅柜机王 是海尔变频柜机的代表机型 室内机采用变频空调专用电脑芯片47C862AN GC51 室外机采用海尔变频空调专用的电脑芯片9821K03 或98C029 1 室内机控制电路 电路分析 35脚 64脚为CPU 5V供电 室内机接线端子排 BR BL为 220V市电引入 W为外机供电端 R为通信数据线 36脚为管温传感器 38脚为室温传感器 20脚外接复位电路 31脚外接蜂鸣器 62脚为开关控制口 多功能口 低电平有效 该开关又作应急开关 56脚为电源指示 57脚为定时指示 58脚为运行指示灯 46脚为遥控接收信号输入 2脚控制室外风机供电继电器 4脚控制步进电机 带动导风板 实现立体导风 10脚为室内风机低速档控制 11脚为室内风机中速档控制 12脚为室内风机高速档控制 23脚 28脚为数据通信脚 2 室内机控制板布线图 3 室外机控制电路 电路分析 电源电路 CN701连接CN102 软启动的原理 SW3未吸合 220V交流电经PTC1送往后级 让开关电源工作 让CPU工作 CPU52脚输出高电平 经IC1反向SW3继电器加电 PTC1短路 给功率模块提供大的工作电流 完成软启动 保护电路 如果机器温控 压缩机温度等不正常 室外52脚输出低电平 SW3断开 PTC1接入电路 让功率模块无正常工作电流而保护 17脚为CPU的值班电压 在开关电源 5V未产生前 通过CN401 R1 R2等给CPU提供一个8V左右的电压 让CPU先得电工作 SW1为外风机低速档运行 当压缩机高速运行时 SW2吸合 外风机高速运行 CT为外机过流检测 VP1为过流检测调节值 外机接线端子3为通信线 CPU1脚 63脚完成数据通信 1脚为通信信号输出 63脚为通信信号输入 4 室外机控制板接线图 七 变频空调器的检修 维修测量数据应以强制定频运行状态下得测量结果为依据 充注制冷剂应在定频制冷状态下进行 检修电源时应将大电解放电 注意通信线路故障对电路得影响 1 变频空调器检修的注意事项 2 基本检修方法 了解故障出现前后得基本情况 充分