家用电器基础与维修技术_6

1、第6 章 家用空调器 【教学目标】【教学目标】 了解家用空调器的功能与种类。了解家用空调器的功能与种类。 掌握热泵冷风型空调器的结构与工作原理。掌握热泵冷风型空调器的结构与工作原理。 了解变频式空调器的工作原理。了解变频式空调器的工作原理。 掌握家用壁挂式空调器的安装方法。掌握家用壁挂式空调器的安装方法。 掌握空调器的常见故障与维修方法。掌握空调器的常见故障与维修方法。6.1家用空调器的功能与种类 6.1.1 6.1.1 功能功能 1)调节室内温度。一般情况下，人们居住或工作的环境与外界的调节室内温度。一般情况下，人们居住或工作的环境与外界的温差如能保持在温差如能保持在5C左右是比较适宜的，若

2、温差过大，每当受到左右是比较适宜的，若温差过大，每当受到“热热冲击冲击”或或“冷冲击冷冲击”时，都会使人感到不舒服。因此，对大多数人来时，都会使人感到不舒服。因此，对大多数人来说，空调房间夏季保持在说，空调房间夏季保持在2428C、冬季保持在、冬季保持在1820C是比较理是比较理想的。想的。 2)调节室内湿度。空调器的湿度调节，是通过增加或减少空气中调节室内湿度。空调器的湿度调节，是通过增加或减少空气中的潜热来实现的，夏季降温除湿，冬季升温加湿。的潜热来实现的，夏季降温除湿，冬季升温加湿。 3)调节室内气流速度。空调器上设有高、中、低调节室内气流速度。空调器上设有高、中、低3挡风速，能将挡风速

3、，能将室内气流速度调至室内气流速度调至0.150.3m/s范围内。范围内。 4) 净化室内空气。通过空调器上的空气过滤器，将空气中灰尘等净化室内空气。通过空调器上的空气过滤器，将空气中灰尘等过滤掉，以保证室内空气的新鲜和清洁。空调器在进风口处设置空气过滤掉，以保证室内空气的新鲜和清洁。空调器在进风口处设置空气过滤网，其作用就是为达到上述目的。过滤网，其作用就是为达到上述目的。 5) 定期更换室内空气。空调器为了节能运转，一般仅循环室内空定期更换室内空气。空调器为了节能运转，一般仅循环室内空气，但时间一长，室内空气的品质会下降。这时可以打开新风门和排气，但时间一长，室内空气的品质会下降。这时可以

4、打开新风门和排风门，吸入室外新鲜空气，排除室内污浊空气。风门，吸入室外新鲜空气，排除室内污浊空气。 6)调节送风方向。空调器出风口上设有水平格栅和垂直格栅。水调节送风方向。空调器出风口上设有水平格栅和垂直格栅。水平格栅用来调节气流出口倾角。垂直格栅能左右调节，即调节气流在平格栅用来调节气流出口倾角。垂直格栅能左右调节，即调节气流在室内扩散范围。室内扩散范围。 7)产生负离子。有些空调器上安装有负离子发生器，使房间负离产生负离子。有些空调器上安装有负离子发生器，使房间负离子浓度增加。子浓度增加。 6.1.2 种类 1.按使用环境分类按使用环境分类T1允许使用环境最高气温允许使用环境最高气温43;

5、T2允许使用环境最高气温允许使用环境最高气温35;T3允许使用环境最高气温允许使用环境最高气温52。 我国现用空调器基本按我国现用空调器基本按T1气候类型设计气候类型设计,对于热泵型空调器来说对于热泵型空调器来说, T1、 T2、 T3的工作环境温度下限按设计标准都是的工作环境温度下限按设计标准都是-7。实际使用时。实际使用时应高于此值。应高于此值。 2.按结构形式分类按结构形式分类 1）窗式空调器。窗式空调器是将压缩机、通风电动机、热交换器）窗式空调器。窗式空调器是将压缩机、通风电动机、热交换器等全部安装在一个机壳内，主要是利用窗框进行安装。等全部安装在一个机壳内，主要是利用窗框进行安装。

6、2）分体式空调器。分体式空调器是将压缩机、通风电动机、热交）分体式空调器。分体式空调器是将压缩机、通风电动机、热交换器等分别安装在两个机壳内，分为室内机组和室外机组。分体式空换器等分别安装在两个机壳内，分为室内机组和室外机组。分体式空调器又可分为壁挂式、立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。调器又可分为壁挂式、立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。 3.按主要功能分类按主要功能分类 1) 冷风型（单冷型）。只能制冷，而不能制热，可降温去湿。冷风型（单冷型）。只能制冷，而不能制热，可降温去湿。 2) 热泵冷风型。在冷风型的基础上增加了一个电磁换向阀，既能制热泵冷风型。在冷风型的基础上增加了一

7、个电磁换向阀，既能制冷降温，又可制热取暖。冷降温，又可制热取暖。 3) 电热冷风型。这种机型是在冷风型机上加装了电热丝，热量由风电热冷风型。这种机型是在冷风型机上加装了电热丝，热量由风扇吹向室内。这种供热方式耗电多，比热泵冷风型制热效率低。扇吹向室内。这种供热方式耗电多，比热泵冷风型制热效率低。 4.按室内机组数量分类按室内机组数量分类 （1）普通的分体式空调器；）普通的分体式空调器； （2） “一拖二一拖二”分体式空调器。分体式空调器。 1)定排量单压缩机式。室外机组装有一台定排气量的压缩机，同时定排量单压缩机式。室外机组装有一台定排气量的压缩机，同时带动两台室内机组。带动两台室内机组。 2

8、)定排量双压缩机式。室外机组装有两台相互独立的定排量压缩机，定排量双压缩机式。室外机组装有两台相互独立的定排量压缩机，每台压缩机分别带动一台室内机组，而两台室内机组也是相互独立运行。每台压缩机分别带动一台室内机组，而两台室内机组也是相互独立运行。这种类型空调器相当于两台这种类型空调器相当于两台“一拖一一拖一”空调器，只是把两个室外机组合空调器，只是把两个室外机组合二为一。二为一。 3)变排量单压缩机式。室外机组只有一台压缩机，但其排量可以变变排量单压缩机式。室外机组只有一台压缩机，但其排量可以变化，并带动两台室内机组。这种方式可根据空调房间负荷变化，来调节化，并带动两台室内机组。这种方式可根据

9、空调房间负荷变化，来调节压缩机的排气量，其压缩机一般都采用变频调速方式来调节其排量。压缩机的排气量，其压缩机一般都采用变频调速方式来调节其排量。6.1.3 型号命名方法 根据国家标准（根据国家标准（GB/T 77252004）规定，我国生产的空调器，）规定，我国生产的空调器，必须采用全封闭式压缩机，风冷式冷凝器，制冷量在必须采用全封闭式压缩机，风冷式冷凝器，制冷量在14000W以下，全以下，全称是称是“房间空气调节器房间空气调节器”，简称，简称“空调器空调器”，其型号表示方法如下：，其型号表示方法如下：6.2 空调器制冷系统主要部件 与电冰箱一样，空调器制冷与电冰箱一样，空调器制冷(热热)循环

10、系统一般由全封闭式压缩机、循环系统一般由全封闭式压缩机、风冷式冷凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个封闭风冷式冷凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个封闭式制冷循环系统，系统内充以式制冷循环系统，系统内充以R22制冷剂。为避免液击，制冷系统还制冷剂。为避免液击，制冷系统还设有气液分离器。设有气液分离器。6.2.1 全封闭压缩机 目前房间空调器主要采用全封闭转子式旋转压缩机以及往复活塞目前房间空调器主要采用全封闭转子式旋转压缩机以及往复活塞式的连杆式压缩机。式的连杆式压缩机。 转子式旋转压缩机通过汽缸容积变化压缩制冷剂气体来达到制转子式旋转压缩机通过汽缸容积变化压缩制冷剂气

11、体来达到制冷的目的。旋转式压缩机泵体浸在机壳内的润滑油中。冷的目的。旋转式压缩机泵体浸在机壳内的润滑油中。 储液器是为了防止液态制冷剂流入压缩机而在蒸发器和压缩机储液器是为了防止液态制冷剂流入压缩机而在蒸发器和压缩机之间安装的气液分离器。之间安装的气液分离器。6.2.2 电磁换向阀 电磁换向阀的外形与结构原理如图电磁换向阀的外形与结构原理如图6-3所示。由压缩机排出的高所示。由压缩机排出的高压蒸汽从压蒸汽从4管进入换向阀气室。气室内活塞管进入换向阀气室。气室内活塞I和活塞和活塞上都设有气孔。上都设有气孔。在未接通电源的情况下，弹簧在未接通电源的情况下，弹簧1将阀心将阀心A和阀心和阀心B推向左端

12、，使推向左端，使E管和管和C管接通，这时活塞管接通，这时活塞外侧的高压气体从外侧的高压气体从C管经过阀心流入管经过阀心流入E管，进入管，进入压缩机吸气管压缩机吸气管2。而活塞。而活塞I外侧的高压气体经外侧的高压气体经D管到阀心管到阀心A处被堵塞，处被堵塞，于是形成活塞于是形成活塞I外侧的压力高于活塞外侧的压力高于活塞外侧的压力，从而将活塞连同外侧的压力，从而将活塞连同滑块推向左端，使管道滑块推向左端，使管道1和和2连通。高压气体从连通。高压气体从4管流入管流入3管进入室外管进入室外换热器，冷凝成液体后，经过毛细管、蒸发器进入管道换热器，冷凝成液体后，经过毛细管、蒸发器进入管道1，流经管道，流经

13、管道2回到压缩机的吸气口。这是制冷过程。回到压缩机的吸气口。这是制冷过程。 当换向阀电磁线圈接通电源后，由于电磁力的作用将阀心当换向阀电磁线圈接通电源后，由于电磁力的作用将阀心A和和B吸向右端而压缩弹簧吸向右端而压缩弹簧1，于是，于是C管上端口被阀心管上端口被阀心B堵塞，活塞堵塞，活塞外侧和外侧和D管中的高压气体经管中的高压气体经E管流入管流入2管，形成活塞管，形成活塞连同滑块推向右端，使连同滑块推向右端，使管道管道3和和2连通。从连通。从4管来的高压气体则流入管来的高压气体则流入1管进入冷凝器（室内换管进入冷凝器（室内换热器）冷凝成液体。这时，原室内的蒸发器变成了冷凝器，于是产生热器）冷凝成

14、液体。这时，原室内的蒸发器变成了冷凝器，于是产生了制热效果。了制热效果。制冷过程制冷过程6.2.3 换热器 蒸发器、冷凝器统称为换热器，是空调器的核心部件之一。蒸发器、冷凝器统称为换热器，是空调器的核心部件之一。 换热器一般由传热管、肋片和端板三部分组成，通常都是在紫铜换热器一般由传热管、肋片和端板三部分组成，通常都是在紫铜管上胀接铝肋片，组成整体肋片管束式。其中传热管通常采用管上胀接铝肋片，组成整体肋片管束式。其中传热管通常采用10 mm0.7 mm、10 mm0.5 mm、9mm0.5 mm的紫铜管弯成的紫铜管弯成U形管，形管，U形管口再用半圆管焊接。传热管排列方式为等边三角形或形管口再用

15、半圆管焊接。传热管排列方式为等边三角形或等腰三角形。等腰三角形。 肋片的材料为纯铝薄板，肋片片距一般在肋片的材料为纯铝薄板，肋片片距一般在1.23.0 mm之间。蒸之间。蒸发器的肋片由于有凝露不断流下，所以蒸发器的片距应比冷凝器的片发器的肋片由于有凝露不断流下，所以蒸发器的片距应比冷凝器的片距大。距大。 肋片形式有平肋片、波纹肋片和冲缝肋片三种。肋片形式有平肋片、波纹肋片和冲缝肋片三种。 目前我国房间空调器换热器大多采用波纹形铝肋片。它比平肋片目前我国房间空调器换热器大多采用波纹形铝肋片。它比平肋片刚性好，传热面积比平肋片增加约刚性好，传热面积比平肋片增加约9。同时肋片上的波纹增强了空。同时肋

16、片上的波纹增强了空气的扰动，破坏了层流边界层，换热系数比平肋片提高了气的扰动，破坏了层流边界层，换热系数比平肋片提高了20。 冲缝肋片又称开窗口肋片。其特点是冲缝增加了空气扰动及传热冲缝肋片又称开窗口肋片。其特点是冲缝增加了空气扰动及传热性能，从而减少了换热器的面积，使空调器小型化、轻型化。冲缝肋性能，从而减少了换热器的面积，使空调器小型化、轻型化。冲缝肋片的换热系数比平肋片提高片的换热系数比平肋片提高80，比波纹肋片增加，比波纹肋片增加30。 冲缝肋片的缺点是易积灰尘，且积尘后不易清洗。用户在选用冲缝肋片的缺点是易积灰尘，且积尘后不易清洗。用户在选用此类空调器时，应注意工作环境，否则肋片上积

17、尘过多，会使空调器此类空调器时，应注意工作环境，否则肋片上积尘过多，会使空调器制冷量急剧下降。制冷量急剧下降。其它形式的空调换热器其它形式的空调换热器6.2.4 毛细管与干燥过滤器 1. 毛细管毛细管 毛细管是制冷系统用以调定工质流量的一个关键部件。单冷型空毛细管是制冷系统用以调定工质流量的一个关键部件。单冷型空调器中制冷系统只用一根毛细管，而热泵型空调器中因制冷、制热工调器中制冷系统只用一根毛细管，而热泵型空调器中因制冷、制热工况不同，换热器不同，因此不能用同一根毛细管，一般配以两根或两况不同，换热器不同，因此不能用同一根毛细管，一般配以两根或两根以上的毛细管，分别与各自对应的蒸发器、冷凝器

18、的有关部分相连。根以上的毛细管，分别与各自对应的蒸发器、冷凝器的有关部分相连。维修这类空调器时，每根毛细管相互位置不能搞错，否则会因不匹配维修这类空调器时，每根毛细管相互位置不能搞错，否则会因不匹配而使空调器的制冷量下降。而使空调器的制冷量下降。 2.干燥过滤器干燥过滤器 为了避免毛细管微小孔径的堵塞，常在冷凝器出口、毛细管的入为了避免毛细管微小孔径的堵塞，常在冷凝器出口、毛细管的入口之间接一只过滤器，高压液体制冷剂经过过滤器后，再流入毛细管。口之间接一只过滤器，高压液体制冷剂经过过滤器后，再流入毛细管。有的空调器将干燥器与过滤器分开安装，其作用不变。干燥过滤器的有的空调器将干燥器与过滤器分开

19、安装，其作用不变。干燥过滤器的构造和电冰箱的相似。构造和电冰箱的相似。 6.3 家用空调器的工作原理 6.3.1 冷风（单冷）型空调器的工作原理 1. 冷风型空调器的组成冷风型空调器的组成 冷风型空调器主要由制冷循环系统、空气循环系统、控制与电冷风型空调器主要由制冷循环系统、空气循环系统、控制与电器保护系统等器保护系统等3部分组成。部分组成。 1)制冷循环系统。主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、干燥过滤器制冷循环系统。主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、干燥过滤器和毛细管连接成闭路系统，在压缩机不停的运行中，制冷剂不断的蒸和毛细管连接成闭路系统，在压缩机不停的运行中，制冷剂不断的蒸发，冷凝循环，完成制冷

20、作用。发，冷凝循环，完成制冷作用。 2)空气循环系统。主要由风扇电动机、离心风扇、轴流风扇、空空气循环系统。主要由风扇电动机、离心风扇、轴流风扇、空气过滤网、排气挡板和出风栅等组成，它们的作用是驱使空气循环，气过滤网、排气挡板和出风栅等组成，它们的作用是驱使空气循环，更新室内空气，为蒸发器、冷凝器提供热交换的气流，调节室内的温更新室内空气，为蒸发器、冷凝器提供热交换的气流，调节室内的温度等。度等。 3)控制电器及过载保护电器。主要由温度控制器、过电流与温度控制电器及过载保护电器。主要由温度控制器、过电流与温度保护器等组成，它们在系统中起控制、指挥作用，在出现异常状态时保护器等组成，它们在系统中

21、起控制、指挥作用，在出现异常状态时起保护作用。起保护作用。6.3.2 热泵冷风型空调器制冷工作原理 图图6-9是热泵冷风型空调器制冷时制冷剂的流动路线，制冷剂蒸是热泵冷风型空调器制冷时制冷剂的流动路线，制冷剂蒸汽由压缩机排出，经过换向阀进入冷凝器换热冷凝后，流经毛细管进汽由压缩机排出，经过换向阀进入冷凝器换热冷凝后，流经毛细管进入蒸发器吸热气化，制冷剂蒸汽再经过换向阀进入压缩机的吸气口，入蒸发器吸热气化，制冷剂蒸汽再经过换向阀进入压缩机的吸气口，由压缩机进行压缩再循环。结果从室内换热器送出的是冷风，即制冷。由压缩机进行压缩再循环。结果从室内换热器送出的是冷风，即制冷。6.3.3 热泵冷风型空调

22、器制热工作原理 图图6-10为热泵冷风型空调器制热时制冷剂流动路线，由压缩机为热泵冷风型空调器制热时制冷剂流动路线，由压缩机排出的高压高温蒸汽，经过换向阀进入室内换热器排出的高压高温蒸汽，经过换向阀进入室内换热器(冷凝器功能冷凝器功能)，冷，冷凝散热后经毛细管流入室外换热器吸热气化，制冷剂蒸汽再经过换向凝散热后经毛细管流入室外换热器吸热气化，制冷剂蒸汽再经过换向阀进入压缩机的吸气口，经压缩进行再循环。结果是从室内换热器送阀进入压缩机的吸气口，经压缩进行再循环。结果是从室内换热器送出的是热风，即制热。出的是热风，即制热。 6.4 空调器电路分析 6.4.1 冷风型空调器的电气系统 冷风型空调器的

23、电路可分成风扇电动机线路和压缩机线路两部分。冷风型空调器的电路可分成风扇电动机线路和压缩机线路两部分。当操作开关置于通风位置，选择开关处于强、中或弱风的位置时，风当操作开关置于通风位置，选择开关处于强、中或弱风的位置时，风扇电动机电源接通，风扇运转，空调器只通风，不制冷；当操作开关扇电动机电源接通，风扇运转，空调器只通风，不制冷；当操作开关处于制冷位置时，压缩机的电源接通，压缩机运行。当室内温度低于处于制冷位置时，压缩机的电源接通，压缩机运行。当室内温度低于设定温度时，温控器自动断开，压缩机停止运行；当室内温度高于设设定温度时，温控器自动断开，压缩机停止运行；当室内温度高于设定温度时，温控器自

24、动闭合，压缩机重新工作，室内温度又逐渐下降，定温度时，温控器自动闭合，压缩机重新工作，室内温度又逐渐下降，如此反复进行。当室外温度过高，或压缩机电路的电流过大时，过载如此反复进行。当室外温度过高，或压缩机电路的电流过大时，过载继电器自动断开，切断压缩机电源，以保护压缩机的电动机。当外界继电器自动断开，切断压缩机电源，以保护压缩机的电动机。当外界恢复正常后，过载继电器自动合上。恢复正常后，过载继电器自动合上。 当操作开关打至制冷位置时，风扇处于高速挡，为当操作开关打至制冷位置时，风扇处于高速挡，为“高冷高冷”。风。风扇处于低速挡，为扇处于低速挡，为“低冷低冷”。 压缩机供电电路：电源压缩机供电电

25、路：电源操作开关操作开关温控器温控器过载保护器过载保护器压缩压缩机机电源。电源。 风扇电动机供电电路：电源风扇电动机供电电路：电源风速选择开关风速选择开关风扇电动机风扇电动机风扇风扇电动机保护装置电动机保护装置电源。电源。6.4.2 分体式热泵型空调器的电气系统 图图6-12所示是带有除霜器的热泵型空调器的电路原理图。图中所示是带有除霜器的热泵型空调器的电路原理图。图中MF为风扇电动机；为风扇电动机；M为压缩电动机为压缩电动机;C1、C2是运转电容器；是运转电容器；SC为除霜为除霜器；器；YV为电磁换向阀；为电磁换向阀；FR为过载保护器；为过载保护器；SA1是工作选择开关，是工作选择开关，SA

26、2是制是制冷制热选择开关；冷制热选择开关；ST为温度控制器为温度控制器。6.4.3 微电脑控制空调器电路 1. 微电脑控制空调器的特点微电脑控制空调器的特点 微电脑控制机构主要由传感器、放大器、微电脑和继电器组成。传微电脑控制机构主要由传感器、放大器、微电脑和继电器组成。传感器把检测到的信号经放大器放大送入微电脑处理后，再输出到控制继感器把检测到的信号经放大器放大送入微电脑处理后，再输出到控制继电器等执行机构，进而控制压缩机的工作状态。电器等执行机构，进而控制压缩机的工作状态。 为使微电脑控制的空调器进行多功能自动控制，常配有温度、湿度、为使微电脑控制的空调器进行多功能自动控制，常配有温度、湿

27、度、化霜、安全保护等传感器以及键盘输入和遥控操作系统，并由显示器显化霜、安全保护等传感器以及键盘输入和遥控操作系统，并由显示器显示。微电脑主体通常是一片大规模集成电路，包括了输入、输出接口电示。微电脑主体通常是一片大规模集成电路，包括了输入、输出接口电路，功放电路，储存电路和中央控制器等构成的计算机系统，以完成各路，功放电路，储存电路和中央控制器等构成的计算机系统，以完成各种数据的转换、处理和输出。种数据的转换、处理和输出。 2. 典型控制电路分析典型控制电路分析 图图6-13是春兰是春兰KFR20W型空调器控制电路图。春兰型空调器控制电路图。春兰KFR-20W型分体式壁挂机，具有制冷、制热和

28、除湿等功能。主控制电路采用型分体式壁挂机，具有制冷、制热和除湿等功能。主控制电路采用NEC公司的四位单片机公司的四位单片机PD75028，附加几个与非门电路和驱动集成，附加几个与非门电路和驱动集成块来共同完成空调器的控制。块来共同完成空调器的控制。 （1）电源部分）电源部分 220V交流市电电源经交流市电电源经3A保险管到达电源变压器后，由变压器次级保险管到达电源变压器后，由变压器次级输出输出9V和和13.5V交流电压，分别经整流、滤波和三端稳压器交流电压，分别经整流、滤波和三端稳压器7805、7812稳压，输出稳压，输出+5V和和+12V直流电压。其中，直流电压。其中，+5V电压作为芯片电压

29、作为芯片PD75028工作电源，工作电源，+12V电压给驱动电路和继电器等供电。电压给驱动电路和继电器等供电。 （2）电脑芯片工作保证电路）电脑芯片工作保证电路 电脑芯片电脑芯片PD75028的正常工作必须具备的正常工作必须具备3个条件，即适合的电个条件，即适合的电源、正确的时钟振荡和复位信号。源、正确的时钟振荡和复位信号。 电路中，电源提供的电路中，电源提供的+5V电压，加到芯片的相关引脚电压，加到芯片的相关引脚(16脚、脚、19脚、脚、21脚和脚和20脚脚)，作为芯片工作电源。，作为芯片工作电源。 芯片的芯片的14、15脚外接脚外接4.19MHz振荡晶体，提供相应频率的时钟振振荡晶体，提供

30、相应频率的时钟振荡。芯片即在这个频率的统一协调下，执行相应的指令。荡。芯片即在这个频率的统一协调下，执行相应的指令。 芯片的芯片的13脚为复位端脚为复位端(RESET)。电源刚接通时，由于外接电容。电源刚接通时，由于外接电容C11两端电压不能突变，两端电压不能突变，13脚为低电平，完成复位清零功能。脚为低电平，完成复位清零功能。 （3）显示电路）显示电路 空调器控制电路用指示灯和蜂鸣器作为状态显示。室内机面板上空调器控制电路用指示灯和蜂鸣器作为状态显示。室内机面板上有红、黄、绿有红、黄、绿3个指示灯，它们分别代表空调器的工作状态。这个指示灯，它们分别代表空调器的工作状态。这3个指个指示灯的亮灭

31、，分别由示灯的亮灭，分别由IC1的的10脚、脚、11脚和脚和4脚电平高低控制，当引脚为脚电平高低控制，当引脚为低电平时，相应的指示灯点亮。低电平时，相应的指示灯点亮。 在芯片在芯片PD75028的的5脚上接有蜂鸣器。当遥控信号接收电路接脚上接有蜂鸣器。当遥控信号接收电路接收到遥控器发出的信号时，收到遥控器发出的信号时，5脚便输出一个高电平脉冲，使蜂鸣器发脚便输出一个高电平脉冲，使蜂鸣器发出声音。用户进行遥控操作时，听到蜂鸣器的出声音。用户进行遥控操作时，听到蜂鸣器的“嘀嘀”声，表示此次遥声，表示此次遥控操作有效。控操作有效。 （4）控制信号处理电路）控制信号处理电路 1)自动温度控制。在室内机

32、的控制电路板的下面装有一个热敏电自动温度控制。在室内机的控制电路板的下面装有一个热敏电TR2(502AT)，负责检测室内温度，将室内温度高低转化为电压信号，负责检测室内温度，将室内温度高低转化为电压信号，再经再经R19电阻分压，反馈给芯片的电阻分压，反馈给芯片的26脚。芯片将室温与设定温度进行脚。芯片将室温与设定温度进行比较后做出反应，发出指令进一步控制压缩机的工作。比较后做出反应，发出指令进一步控制压缩机的工作。 2)自动化霜。在室外机冷凝器上装有热敏电阻自动化霜。在室外机冷凝器上装有热敏电阻TR1(502AT)。当。当空调进行制热时，检测室外热交换器的温度。空调制热运行，当室外空调进行制热

33、时，检测室外热交换器的温度。空调制热运行，当室外温度降至温度降至-3左右，室外机热交换器上将结霜层。这时左右，室外机热交换器上将结霜层。这时TR1将其阻值将其阻值变化转变为电压变化，再经变化转变为电压变化，再经R20分压传至芯片的分压传至芯片的25脚，机组便启动除脚，机组便启动除霜功能。当冷凝器上的霜全部化完，温度升至霜功能。当冷凝器上的霜全部化完，温度升至6以上时，控制电路以上时，控制电路停止化霜，芯片发出指令，压缩机再次起动继续进行制热。停止化霜，芯片发出指令，压缩机再次起动继续进行制热。 3)压缩机控制。当芯片发出开机指令时，压缩机控制。当芯片发出开机指令时，36脚输出高电平，送脚输出高

34、电平，送到反相器到反相器IC2的的7脚，经过脚，经过IC2反相，从反相，从10脚输出低电平。这样压缩机脚输出低电平。这样压缩机控制继电器控制继电器Y6线圈通电，将线圈通电，将K6触点吸合，压缩机得电而起动。触点吸合，压缩机得电而起动。 当遇到某种原因要压缩机停止工作时，芯片的当遇到某种原因要压缩机停止工作时，芯片的36脚输出低电平，脚输出低电平，IC2的的10脚输出高电平。这样压缩机控制继电器脚输出高电平。这样压缩机控制继电器Y6线圈将失去线圈将失去12V电电压，压，K6触点断开，压缩机因无触点断开，压缩机因无220V供电而停机。供电而停机。 4)室外风扇控制。当芯片控制需要室外风扇运转时，芯

35、片室外风扇控制。当芯片控制需要室外风扇运转时，芯片61脚脚输出高电平，输出高电平，IC2的的11脚由原来高电平变为低电平，室外风扇继电器脚由原来高电平变为低电平，室外风扇继电器Y2动作吸合动作吸合K2，室外风扇得电而运转。反之，芯片的，室外风扇得电而运转。反之，芯片的61脚为低电平，脚为低电平，IC2的的11脚为高电平。室外风扇继电器脚为高电平。室外风扇继电器Y2线圈失电，同时线圈失电，同时K2断开，室断开，室外风扇因外风扇因220V供电中断而停止运转。供电中断而停止运转。 5)高压保护控制。电路设有高压自动保护控制功能。在室外机的高压保护控制。电路设有高压自动保护控制功能。在室外机的高压排气

36、管处接有一个高压保护开关高压排气管处接有一个高压保护开关KP，用来防止制冷系统压力过，用来防止制冷系统压力过高损坏管路，促使压缩机停机。当系统管路中压力过高时，开关高损坏管路，促使压缩机停机。当系统管路中压力过高时，开关KP闭合，三极管闭合，三极管VT3(17026)基极得高电压促使基极得高电压促使VT3饱和导通。芯片的饱和导通。芯片的27脚变为低电平。这一电压信号，经芯片内部处理后，芯片发出指令，脚变为低电平。这一电压信号，经芯片内部处理后，芯片发出指令，控制压缩机停机。控制压缩机停机。 （5）应急工作开关）应急工作开关 在室内机面板的右下角部位，装有两个拨动开关在室内机面板的右下角部位，装

37、有两个拨动开关SW1、SW2，是应急工作开关是应急工作开关(强迫运行开关强迫运行开关)。 当当SW1拨至调试位置时，为强制制冷状态，整机电路不再受遥拨至调试位置时，为强制制冷状态，整机电路不再受遥控信号的控制，此开关一般为检修时备用，不可长期使用。当控信号的控制，此开关一般为检修时备用，不可长期使用。当SW2拨拨至自动状态时，整机内将不受遥控器的控制，而是自动检测室温，自至自动状态时，整机内将不受遥控器的控制，而是自动检测室温，自动控制工作状态。动控制工作状态。 变频空调器采用由变频压缩机、电子膨胀阀、室内外换热器和风变频空调器采用由变频压缩机、电子膨胀阀、室内外换热器和风机系统构成的可变容量

38、制冷系统，该系统主要完成三大调节功能，即机系统构成的可变容量制冷系统，该系统主要完成三大调节功能，即压缩机功率调节、制冷剂流调节和热交换器能力的调节。其中压缩机压缩机功率调节、制冷剂流调节和热交换器能力的调节。其中压缩机功率调节由变频器完成，制冷剂流则由电子膨胀阀调节，而热交换能功率调节由变频器完成，制冷剂流则由电子膨胀阀调节，而热交换能力由风扇调节。力由风扇调节。 6.5 变频式空调器 变频空调器采用变频调速技术，它与传统空调相比较，最根本变频空调器采用变频调速技术，它与传统空调相比较，最根本的特点在于它的压缩机转速不是恒定的，而是随运行环境的需要而改的特点在于它的压缩机转速不是恒定的，而是

39、随运行环境的需要而改变，即压缩机转速连续可调，并根据室内空调负荷而成比例变化。当变，即压缩机转速连续可调，并根据室内空调负荷而成比例变化。当需要急速降温需要急速降温(或急速升温或急速升温)，室内空调负荷加大时，压缩机转速就加，室内空调负荷加大时，压缩机转速就加快，空调器制冷量快，空调器制冷量(或制热量或制热量)就按比例增加；当房间到达设定温度时，就按比例增加；当房间到达设定温度时，压缩机随即处于低速运转，维持室温基本不变。压缩机随即处于低速运转，维持室温基本不变。 目前，在变频式空调中变频方式有两种：交流变频方式和直流变目前，在变频式空调中变频方式有两种：交流变频方式和直流变频方式。频方式。6

40、.5.1 6.5.1 变频器及控制原理变频器及控制原理1.变频器工作原理变频器工作原理 变频器是将电网供电的工频交流电，变换为适用于交流电动机变变频器是将电网供电的工频交流电，变换为适用于交流电动机变频调速用的电压可变、频率可变的交流电的变频装置。交流变频的原频调速用的电压可变、频率可变的交流电的变频装置。交流变频的原理是把理是把220V交流电转换为直流电源，为变频器提供工作电压，然后交流电转换为直流电源，为变频器提供工作电压，然后再将直流电压再将直流电压“逆变逆变”成脉动交流电，并把它送到功率模块。同时，成脉动交流电，并把它送到功率模块。同时，功率模块受电脑芯片送来的指令控制，输出频率可变的

41、交流电压，使功率模块受电脑芯片送来的指令控制，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，这样就实现了电脑芯片压缩机的转速随电压频率的变化而相应改变，这样就实现了电脑芯片对压缩机转速的控制和调节。对压缩机转速的控制和调节。 （1）交流变频）交流变频 采用交流变频方式的空调器压缩机要使用三相感应电动机，才能采用交流变频方式的空调器压缩机要使用三相感应电动机，才能通过改变压缩机供电的频率，来控制它的转速。交流通过改变压缩机供电的频率，来控制它的转速。交流-直流直流-交流变频交流变频器的工作原理框图如图器的工作原理框图如图6-15所示。所示。 1）整流器。整流器的作用是把交流电

42、整流为直流电。在变频技）整流器。整流器的作用是把交流电整流为直流电。在变频技术中，整流器可采用硅整流元件构成不可控整流器，也可以采用晶闸术中，整流器可采用硅整流元件构成不可控整流器，也可以采用晶闸管元件构成可控整流器。管元件构成可控整流器。 2）逆变器。逆变器的作用是把直流电逆变为频率、电压可调的）逆变器。逆变器的作用是把直流电逆变为频率、电压可调的交流电。在现代交流调频系统中，逆变器使用的功率元件有普通的晶交流电。在现代交流调频系统中，逆变器使用的功率元件有普通的晶闸管闸管(STR)、门极可关断的晶闸管、门极可关断的晶闸管(GTO)、大功率晶闸管、大功率晶闸管(GTR)和绝和绝缘栅双极性晶体

43、管缘栅双极性晶体管IGBT等。等。 3）控制回路。控制回路是根据变频调速的不同控制方式产生相）控制回路。控制回路是根据变频调速的不同控制方式产生相应的控制信号，控制整流器及逆变器中各功率元件的工作状态，使逆应的控制信号，控制整流器及逆变器中各功率元件的工作状态，使逆变器输出预定频率和预定电压。变器输出预定频率和预定电压。 控制器有两种控制方式，一种是以各种集成电路构成的模拟控制控制器有两种控制方式，一种是以各种集成电路构成的模拟控制方式；另一种是以单片机、微处理器构成的数字控制方式。方式；另一种是以单片机、微处理器构成的数字控制方式。 （2）直流变频）直流变频 直流变频空调器同样是把交流市电转

44、换为直流电源，并送至功率直流变频空调器同样是把交流市电转换为直流电源，并送至功率模块，模块同样受电脑芯片指令的控制，所不同的是模块输出的是电模块，模块同样受电脑芯片指令的控制，所不同的是模块输出的是电压可变的直流电源，驱动压缩机运行，控制压缩机排量。由于压缩机压可变的直流电源，驱动压缩机运行，控制压缩机排量。由于压缩机转速是受电压高低的控制，所以要采用直流电动机。直流电动机的定转速是受电压高低的控制，所以要采用直流电动机。直流电动机的定子绕有电磁线圈，而采用永久磁铁作转子。当施加在电动机上的电压子绕有电磁线圈，而采用永久磁铁作转子。当施加在电动机上的电压增高时，转速加快；当电压降低时，转速下降

45、。利用这种原理来实现增高时，转速加快；当电压降低时，转速下降。利用这种原理来实现压缩机转速的变化，通常称为直流变频。压缩机转速的变化，通常称为直流变频。 2.变频空调器的控制系统变频空调器的控制系统 变频空调器的控制系统采用新型电脑芯片，整个系统电路结构如变频空调器的控制系统采用新型电脑芯片，整个系统电路结构如图图6-16所示。从图中可以看出，变频空调器的室内机和室外机中，都所示。从图中可以看出，变频空调器的室内机和室外机中，都有独立的电脑芯片控制电路，两个控制电路之间有电源线和信号线连有独立的电脑芯片控制电路，两个控制电路之间有电源线和信号线连接，完成供电和相互信息交换接，完成供电和相互信息

46、交换 (即室内、室外机组的通信即室内、室外机组的通信)，控制机组，控制机组正常工作。正常工作。 变频空调器采用模糊控制技术，可实现对多变量的动态控制。它变频空调器采用模糊控制技术，可实现对多变量的动态控制。它包括三个输入量：室内温差及其随时间的变化率，室内热换器管壁的包括三个输入量：室内温差及其随时间的变化率，室内热换器管壁的温度及其时间的变化率，室外热换器管壁的温度及其随时间的变化率。温度及其时间的变化率，室外热换器管壁的温度及其随时间的变化率。输出量包括对空调器和制冷、制热、除湿、化霜、风向、风量等功能输出量包括对空调器和制冷、制热、除湿、化霜、风向、风量等功能实行智能化控制。实行智能化控

47、制。 6.5.26.5.2变频空调器的制冷系统及其特有部件变频空调器的制冷系统及其特有部件 变频空调器的制冷系统一般由变频式压缩机、室内与室外换热器（冷变频空调器的制冷系统一般由变频式压缩机、室内与室外换热器（冷凝器、蒸发器）、电子膨胀阀、电子换向阀、除霜电磁阀等部件组成。凝器、蒸发器）、电子膨胀阀、电子换向阀、除霜电磁阀等部件组成。 1.功率变频模块功率变频模块 目前变频空调器使用最多的是功率晶体管组件，通过目前变频空调器使用最多的是功率晶体管组件，通过PWM脉冲控脉冲控制，实现对压缩机交流变频供电。功率晶体管组件也称功率变频模块，制，实现对压缩机交流变频供电。功率晶体管组件也称功率变频模块

48、，它的外形和电路原理如图它的外形和电路原理如图6-18所示。图中的功率晶体管组件构成电动所示。图中的功率晶体管组件构成电动机驱动电路，由开关脉冲和机驱动电路，由开关脉冲和PWM脉冲共同控制各晶体管依次通断。脉冲共同控制各晶体管依次通断。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动机转动。好的正弦波形，用来推动三相感应电动机转动。 功率晶体管组件中有功率晶体管组件中有6只只IGBT管，开关脉冲依次控制它们的通断管，开关脉冲依次控制它们的通断切换一次后，电动机就转动一周。如果每秒钟切换切换一次后

49、，电动机就转动一周。如果每秒钟切换90次，则电动机的次，则电动机的转速为转速为90rs，也就是，也就是5400rmin。开关脉冲频率越高，电动机转。开关脉冲频率越高，电动机转动越快。动越快。 2.变频压缩机变频压缩机 变频式空调器中使用的变频压缩机，其转速是随供电频率而变变频式空调器中使用的变频压缩机，其转速是随供电频率而变化的，所以压缩机的制冷量或制热量均与供电频率成比例地变化。这化的，所以压缩机的制冷量或制热量均与供电频率成比例地变化。这样，压缩机可以在较低的转速下，在较小的启动电流下启动。之后，样，压缩机可以在较低的转速下，在较小的启动电流下启动。之后，依靠连续运转时转速的变化，使其制冷

50、量或供热量发生变化，以便和依靠连续运转时转速的变化，使其制冷量或供热量发生变化，以便和房间负荷相适应。因此，变频空调器启动后，能很快地达到所要求的房间负荷相适应。因此，变频空调器启动后，能很快地达到所要求的房间温度，之后又能使室内温度变化保持在较小范围。房间温度，之后又能使室内温度变化保持在较小范围。变频压缩机的优点如下变频压缩机的优点如下: 1)在频率变化时，变频压缩机的制冷量或制热量变化范围大，能在频率变化时，变频压缩机的制冷量或制热量变化范围大，能很好地适应空调房间因室外气温变化时引起负荷变化的要求。特别是很好地适应空调房间因室外气温变化时引起负荷变化的要求。特别是冬季严寒季节，房间温度

51、低、散热量大的情况下，变频压缩机可以高冬季严寒季节，房间温度低、散热量大的情况下，变频压缩机可以高速运转，使空调器产生较大的制热量，维持舒适的供暖室温。此外，速运转，使空调器产生较大的制热量，维持舒适的供暖室温。此外，变频压缩机启动后高频运转，可以使房间温度很快升高。变频压缩机启动后高频运转，可以使房间温度很快升高。 2)在低频率下运转时，变频压缩机的制冷能效和供暖性能系数显在低频率下运转时，变频压缩机的制冷能效和供暖性能系数显著提高。因此，变频压缩机比传统压缩机开关运转方式能节省电力消著提高。因此，变频压缩机比传统压缩机开关运转方式能节省电力消耗，一般节能在耗，一般节能在30以上。以上。 3

52、.热交换器热交换器(蒸发器和冷凝器蒸发器和冷凝器) 空调器中使用的热交换器主要采用平面散热片型的热交换器。包空调器中使用的热交换器主要采用平面散热片型的热交换器。包括散热片，发卡型长腰管，括散热片，发卡型长腰管，U型弯管。这样不但结构坚固，空气压力型弯管。这样不但结构坚固，空气压力损失小，同时也构成了制冷剂流动的封闭系统。由于变频式空调器的损失小，同时也构成了制冷剂流动的封闭系统。由于变频式空调器的制冷（热）量变化范围大，因此，室、内外热交换器的发卡型长腰管、制冷（热）量变化范围大，因此，室、内外热交换器的发卡型长腰管、U型弯管等管路全部采用内螺纹钢管，不仅可以增大热交换面积，而型弯管等管路全

53、部采用内螺纹钢管，不仅可以增大热交换面积，而且可以使流动的制冷剂产生紊流，从而提高了热交换效率。散热片采且可以使流动的制冷剂产生紊流，从而提高了热交换效率。散热片采用翅片式覆膜铝片，不仅可以防止水滴的形成，而且可以提高热交换用翅片式覆膜铝片，不仅可以防止水滴的形成，而且可以提高热交换器的换热效率。器的换热效率。 4.电子膨胀阀电子膨胀阀 空调器制冷循环系统中，常用节流方式有毛细管节流和电子膨胀空调器制冷循环系统中，常用节流方式有毛细管节流和电子膨胀阀节流两种。阀节流两种。 变频空调器采用的电子膨胀阀由微电脑控制，利用步进式电动机变频空调器采用的电子膨胀阀由微电脑控制，利用步进式电动机驱动，在整

54、个系统中可以非常精确并流畅地控制制冷剂的流动量，适驱动，在整个系统中可以非常精确并流畅地控制制冷剂的流动量，适用于制冷剂流量变化快且变化范围大的制冷系统中。它与原有的热力用于制冷剂流量变化快且变化范围大的制冷系统中。它与原有的热力式膨胀阀不同，由于采用步进式电动机控制，可以非常精确地控制阀式膨胀阀不同，由于采用步进式电动机控制，可以非常精确地控制阀体的开度，并且开关调节快速、省电、体积较小。在系统中不但可以体的开度，并且开关调节快速、省电、体积较小。在系统中不但可以调节制冷剂的流量，而且可以实现多种保护，如防冻结保护、制冷防调节制冷剂的流量，而且可以实现多种保护，如防冻结保护、制冷防冷凝器温度过高保护、防过载保护、防压缩机排气温度过高保护等。冷凝器温度过高保护、防过载保护、防压缩机排气温度过高保护等。电子膨胀阀结构如图电子膨胀阀结构如图6-19所示。所示。 5.除霜电磁阀除霜电磁阀 空调器在制热运行时，室外机热交换器会因着霜而影响换热效果。空调器在制热运行时，室外机热交换器会因着霜而影响换热效果。普通定速空调器是通过电子换向阀改变制冷剂流向，以达到除霜的目普通定速空调器是通过电子换向阀改变制冷剂流向，以达到除霜的目的；而在变频空调器系统中加入除霜电磁阀后，可以在不改变换向阀的；而在变频空调器系统中加入除霜电磁阀后，可以在不改变换向阀