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空调控制技术与变频基础知识(一)

 痕迹资料库 2019-05-23

基本控制技术

除了制冷循环系统和空气循环系统之外,电气控制系统是空调装置的三大系统之一。

一、 控制的作用:

    中央空调控制系统主要控制空调装置正常运行,防止压缩机和风扇电动机因其过载而烧毁。

二、按控制特点分类:

    1、有触点控制系统:由压缩机电动机、功能选择开关、温控器、定时器、过载保护器、继电器等部件构成。温控器通过控制室内温度保持在设定值,不能设定一个准确温度(如26度),只能设定一个温度范围,如0~6档。功能选择开关,选择强冷,弱冷,高风,低风等。

    2、无触点控制系统:是一个电子式系统,普遍采用遥控器、线控器、电路板、接收器等部件,为目前大多中央空调控制系统采用。

三、主要控制功能

    1、自动控制室温:通过温度传感器测量房间实际温度,将房间温度与设定温度相比较,温度温差来决定空调装置的开、停,从而将室温控制在一个理想的温度范围内。

    2、风速控制:一般为三速(高、中、低),高风速主要用于快速制冷或制热,低风速可以降低噪音。

    3、自动摆叶:通过横向或纵向摆叶,使空调装置的出风可以吹向房间的各个方向,保证房间温度均匀。

    4、延时启动:如果压缩机停止运转后马上重起,在空调制冷系统中,由于高、低压力没来得及平衡,会使压缩机起动困难,甚至因过载而烧坏压缩机。延时起动功能就是保证压缩机有足够时间平衡系统压力,一般为3MIN。

    5、过电流保护:空调装置正常运转时,随着环境温度等的变化,运转电流也会变化,如果电流过大可能会导致压缩机损坏。过电流保护装置可以根据运转电流的大小,控制压缩机的开停。

    6、自动除霜:空调装置正常运转时,由于室外热交换器蒸发温度低,会在换热器表面形成一层霜或冰,影响换热效果。自动除霜控制可以对室外换热器是否接霜进行判断。若结霜,就控制空调装置进行除霜运转,融化霜层。

    7、其他还有水泵控制、四通阀控制、水流开关控制、传感器检测、曲轴箱加热带控制、室内外机通讯控制、故障检测、地址设置等,通过软件控制,单片机系统来完成自动控制功能。

四、控制部件

     1、压缩机电动机

          主要特点:

          一、耐高温。绝缘等级一般采用E级或F级,极限工作温度分别是120℃和150℃。降低壳内温度的具体办法是降低进入压缩机机壳的过热蒸气温度,以过热蒸气温度来冷却电动机绕组,进气口尽量对着电动机定子。

          二、具有较大的起动转矩。为确保电动机在较低的电压下起动,充分利用电动机绕组的作用,将起动转矩倍数由一般电动机的1.4~2倍,提高到2.5~3倍。

          三、能适应供电电压的波动。220V±10%。

          四、耐冲击和振动。

          五、耐制冷剂和油的侵蚀。

          六、电动机引线柱耐压、耐热。

    2、单相电动机类型与特点

         一、电阻启动型:150W以下。定子铁芯上的绕组是电感线圈,接到交流电路中,电流滞后电压90℃相位角。因为运行绕组和起动绕组的阻抗不同而产生不同相位的电流,起到了阻抗分相的作用,从而产生转矩,当转速达到额定转速的70-80%时,起动继电器断开。

         二、电容起动型:在起动绕组中串入电容器,一般为45-100μF,串入的电容器的容抗大于绕组的感抗,此支路呈现容抗特性,起动绕组中的电流超前与电压一定相位,而运行绕组的感抗特性未变,其电流滞后于电压一定相位。这样就使两绕组中的电流的相位差增大,更接近于90°相位差,有利于电动机的起动。

        三、电容运转型:该类型电动机为永久分相电容式,多用于小型空调装置中,电动机工作时,其运行绕组和起动绕组始终都接在电路中。其起动绕组上串联一个小容量的电容器。由于电容器的作用,使得单相电源被分成两个有一定相位差的电流,这样产生旋转磁场而使得电机得以起动和运转。该类型电动机有较好的运行性能,功率因数,效率,过负荷能力都比其他类型的单相电动机高,运转噪声也小。但起动转矩较小,只适合起动负荷小的设备上,此类电动机不能频繁启动。

            四、双值电容型:该类型实际是电容起动型和电容运转型的结合。起动时,运行绕组中串入一个大容量的起动电容器,在转入运行后,由于起动继电器的作用,大容量的起动电容器脱开电路,仅剩下一个容量较小的运转电容器串联在电路中。该类电动机具有起动转矩大、电动机效率高等特点。电路中有保护器等。

    3、三相电动机

          功率较大的中央空调采用三相电源(380V,50Hz),压缩机采用三相异步电动机。笼型转子加三相定子绕组组成,三相交流产生一个方向不断改变的旋转磁场。

          接线错误时会发生反转(反相),反相后,可以将U、V、W三相接线任意调换即可。

          起动方式:

          一、直接起动,全电压起动,起动电流大,为额定电流的5~6倍,能迅速达到正常运行状态。但是电流过大,会引起电网电压下降,有时影响瞬间电源容量,造成电源电压波动。

          二、减压起动,为减小起动电流,对于低负荷起动情况可以采用此方法,如回转式压缩机可用减压起动法。通常这种方法较麻烦,在小型三相异步电动机中一般不采用。

    4、起动与保护装置

        ⑴起动继电器:电压式起动继电器

                                    起动电容器和运行电容器

                                    运行电容器

        ⑵过负荷保护器

            双金属片过热过电流保护器

            埋入式热保护器

    5、温度控制器 

        ⑴温控开关(压力式)

        ⑵热敏电阻(电子式)

           电子式温控器一般是由温控电路、过(欠)电压保护电流和延时电路等构成。

    6、压力控制器

         ⑴压力开关:高压、低压、防冻低压开关等。

          ⑵压力传感器:高压压力传感器,低压压力传感器。

    7、遥控器

         ⑴遥控发射器

         ⑵遥控接收器

五、控制电路分析

    按温控器的型式可分为:

           机械式控制:通过感应元件直接把信号传递给控制器的执行机构。执行机构自动地控制电路的通、断,从而控制空调房间的温度。

           电子式控制:一般采用电子式感应元件,把信号传递给电子控制贿赂,并通过选择、放大后实现对能量(冷、热量)的控制,电子式控制可以实现远距离的自动调节控制,如果把信号采集、传递、放大等送入计算机网络,则可以实现计算机自动显示和打印记录。

            微电脑控制:可以自动控制制冷、供暖的切换,进行温度、风速的设定与调整,并可进行定时、睡眠功能等,其具有舒适、可靠、节能、低噪、简便等特点。

微电脑控制电路由电源电路、微电脑主控电路、驱动电路、温度传感器电路、遥控器电路等构成。

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