電子膨脹閥結(jié)構(gòu)
電子膨脹閥有步進(jìn)電機型和電磁線圈型兩種結(jié)構(gòu)形式。電磁線圈型嚴(yán)格地說是一種電磁膨脹閥。目前,在家用空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備中常說的電子膨脹閥通常指的是步進(jìn)電機型。該類電磁閥由閥體、閥芯、波紋管、傳動機構(gòu)和脈沖步進(jìn)電機等組成,如圖2所示。
閥體是指膨脹閥本身,由針閥、磁體及上下蓋等部件組成,如圖3所示。針閥的開度大小靠回氣過熱度(通過回氣溫度和壓力檢測得到)控制,過熱度越大開度越大,過熱度越小開度也就越小。
波紋管是將制冷劑通道與運動部件隔開,以防制冷劑泄漏。脈沖步進(jìn)電機是驅(qū)動機構(gòu),主要由線圈、支架、連接件等組成,如圖4所示。
傳動機構(gòu)的作用是將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)殚y芯的往復(fù)運動。傳動機構(gòu)有兩種,減速式傳動機構(gòu)包括齒輪副(兩個相嚙合的齒輪組成的基本結(jié)構(gòu))、羅紋副(利用螺紋旋合實現(xiàn)連接作用的機械組合)、傳動桿等。直動式傳動機構(gòu)沒有齒輪副。
提示:膨脹閥也稱節(jié)流閥,是組成制冷系統(tǒng)的主要部件,安裝在蒸發(fā)器入口處,是制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點。其功用是:把來自貯液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓,調(diào)節(jié)和控制進(jìn)入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量,使之適應(yīng)制冷負(fù)荷的變化,同時可防止壓縮機出現(xiàn)液擊(即未蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機后被壓縮,極易引起壓縮機閥片的損壞)和蒸發(fā)器出口蒸氣異常過熱現(xiàn)象。
電子膨脹閥工作原理
從結(jié)構(gòu)分析可知,常用電子膨脹閥的工作原理實際就是步進(jìn)電機的工作原理。
常用步機電機的轉(zhuǎn)子為永磁體,當(dāng)電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度時,轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)動一個角度。也就是說,給步進(jìn)電機每加一個電脈沖,電機就轉(zhuǎn)動一個角度。電機轉(zhuǎn)動的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉(zhuǎn)。
1.電流和磁場
當(dāng)電流流過導(dǎo)體時,根據(jù)右手螺旋定則,將會產(chǎn)生與電流方向垂直的向右旋轉(zhuǎn)的磁力線。如果是螺旋狀的導(dǎo)體,就會產(chǎn)生如下圖所示的磁場。
2.線圈的勵磁
脈沖步進(jìn)電機的線圈分上下兩相,如下圖所示,上側(cè)線圈進(jìn)行A、勵磁(為電磁感應(yīng)設(shè)備提供工作磁場),線圈的繞線方向是同一方向,在線圈中間引出COM線,兩端口是A和A,通過改變COM端電流方向即可改變勵磁,從而實現(xiàn)單極驅(qū)動。
1-2相勵磁時,線圈支架及定子的爪產(chǎn)生的勵磁狀態(tài)如下圖所示,其開閥順序為A→AB→B→BA→A→AB→B→BA。閉閥順序與開閥相反。脈沖步進(jìn)電機定子的爪以4個為1組,共有12組。施加96個脈沖,磁體轉(zhuǎn)動1圈。
在實際檢修時,應(yīng)注意該步進(jìn)電機的以下特點:
勵磁方式:1-2相勵磁。勵磁速度(常用每秒發(fā)出的脈沖數(shù)表示,單位是pps):
31.25pps/83.4pps(CPF、YPF:30~35pps)。
線圈工作電壓:DC12V+10‰。為了防止線圈的溫度上升,在電磁閥停止動作時,不能再通電。電流方向:將COM側(cè)作為正極(+)。初期閥基點在A相勵磁狀態(tài)下,為0脈沖。膨脹閥反向動作時,應(yīng)加上0.5s左右的勵磁,令電機穩(wěn)定。否則,會引起失步。
3.流量的控制方法
步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動通過傳動機構(gòu)變換為直線運動,控制針閥與閥孔之間的間隙,實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。
電子膨脹閥的特點是調(diào)節(jié)范圍大、動作迅速靈敏、調(diào)節(jié)精密、穩(wěn)定可靠。制冷劑在電子膨脹閥中可以正、逆兩個方向流動,避免了熱力膨脹閥只有一個方向的缺點。用于熱泵時可使制冷系統(tǒng)大為簡化。制冷系統(tǒng)停機時,電子膨脹閥可以完全關(guān)閉,使制冷劑進(jìn)口處無需安裝電磁閥。
電子膨脹閥壞了原因
1:電子膨脹閥的閥門處于全閉狀態(tài)。
2:開機后,電子膨脹閥內(nèi)有噪音。
3:電子膨脹閥不動作。
4:電子膨脹閥卡死。
5:提供的制冷劑流量少造成供液小。
6:供液大造成回液。
7:膨脹閥選型不正確造成供液忽大忽小。
8:感溫包破損。
9:電子膨脹閥內(nèi)冰堵或臟堵。
10:電子膨脹閥線圈燒毀。
常見電子膨脹閥壞故障
故障現(xiàn)象1:電子膨脹閥的閥門處于全閉狀態(tài)
分析檢修:正常時,電子膨脹閥在通電前,針閥處于打開位置。閥體出廠時閥開度是480個脈沖,但由于轉(zhuǎn)子是通過螺紋結(jié)構(gòu)固定,在運輸過程中可能會由于振動而使轉(zhuǎn)子位置發(fā)生改變,最終使閥門處于全閉狀態(tài)。
遇此故障時,上電后進(jìn)行復(fù)位操作即可,以確保閥體處于開的狀態(tài),這樣才能通過步進(jìn)電機控制針閥開度的大小,從而調(diào)節(jié)膨脹閥的流量。
故障現(xiàn)象2:開機后,電子膨脹閥內(nèi)有噪音
分析檢修:如果噪音過大,表明其內(nèi)部器件卡滯,需整體更換加以解決。
值得一提的是,若接通電源時閥體內(nèi)有“咔嗒”聲,這是正?,F(xiàn)象。在空調(diào)通電后,電控板會給電子膨脹閥送來全開或者全閉的脈沖,這時電子膨脹閥的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到最大開度時,與限位裝置碰撞,發(fā)出“咔嗒”摩擦音。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)充滿了冷媒,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的阻力加大以及聲音的傳播方式有所改變時,電子膨脹閥的動作音會變得很小。
故障現(xiàn)象3:電子膨脹閥不動作
分析檢修:接通電源時,先聽閥體內(nèi)有無“咔嗒”聲,如無,則檢查閥體是否完全套入線圈,線圈與電路板連接是否正常,線圈供電電壓是否符合要求(12V±1.2V)。
若上述檢查均正常,則檢查閥體能否全開,如不能,則表明閥體已壞,需換新。若閥體能全開,則檢查閥全閉的脈沖數(shù)是否大于480pps,若低于480pps,則檢查驅(qū)動機構(gòu)。
故障現(xiàn)象4:電子膨脹閥卡死
分析檢修:該故障是由于雜物在冷媒流動時進(jìn)入電子膨脹閥內(nèi)部并積聚,雜物嵌入到閥體內(nèi),就會使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的摩擦力增大,引起卡死現(xiàn)象,通常只有整體更換來解決。
常見的雜物有管路異物、焊接氧化物等,即故障多系人為所致。為防止出現(xiàn)該故障,在檢修時一是加強管路清潔度,二是采取焊接保護(hù),一般采用充入氯氣的方法,以減少氧化物,三是在閥體兩端安裝100目以上的過濾器。
變頻空調(diào)電子膨脹閥檢測技巧
正常的電子膨脹閥在插電后有“咯嗒”的響聲。若沒有響聲,或在制冷時膨脹閥在壓縮機工作后便開始結(jié)霜,則應(yīng)檢測其線圈及供電是否正常(12V脈沖電)。若電壓正常,則說明電腦板正常,若此時膨脹閥內(nèi)無聲音,則是膨脹閥不良,這時先測量電子膨脹閥線圈直流電阻,若正常,則可能是閥體內(nèi)臟堵,可用高壓氣體進(jìn)行吹洗。
另外,在斷電時電子膨脹閥應(yīng)復(fù)位,這時可通過聽聲音或感覺是否振動來判定閥針是否有問題。在關(guān)機狀態(tài)下,閥芯一般處在最大開度,此時斷開線圈引線,然后開機運行,如果此時制冷劑無法通過,可以判定閥針卡死。正常情況下,用手摸電子膨脹閥的兩端,進(jìn)口處是溫的,出口處是涼的。
現(xiàn)以三花五線Q12-GL-01與盾安六線DPF1.65C-002型電子膨脹閥為例說明其線圈檢測方法。
1、三花五線Q12-GL-01型線圈
該型線圈的等效電路圖如下圖所示。正常時,用萬用表測得1端與2、3、4、5端的電阻分別為47.1Ω、47.0Ω、47.0Ω和46.3Ω; 2端與3、4端的電阻分別為94.4Ω、93.4Ω。由此可見,1號線與其他線圈端的阻值均在47Ω左右,這說明1號線為公共端,其他4根線為線圈端,即共用一個公共端。
如測得引線之間電阻為無窮大,則說明線圈開路;如果阻值過小,則說明線圈短路,均需要更換。
2、六線盾安DPF1.65C-002型線圈
該型線圈的等效電路圖如下圖所示。
正常時,用萬用表測得1端與3、5端的電阻分別為47.3Ω、47.5Ω、1端與2端的電阻為無窮大;;2端與4、6端的電阻均為47.5Ω。由此可見,該型線圈共分成兩組,其中1、3、5端為一組,1號線為其公共端,3、5為線圈端;2、4、6端為另一組,其公共端為2、4、6為線圈端。
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電子膨脹閥
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