本文詳細(xì)介紹室內(nèi)風(fēng)機(jī)(PG電機(jī))的啟動原理、控制電路,、引線檢測方法及常見故障等基礎(chǔ)知識,。 說明:室內(nèi)風(fēng)機(jī)電路由兩個輸入部分電路和一個輸出部分電路組成,由于知識點較多,,因此單設(shè)一節(jié)進(jìn)行說明,。
一、PG電機(jī)啟動原理及特點 圖3-30所示為PG電機(jī)的安裝位置及作用,。
1.啟動原理 PG電機(jī)使用電容感應(yīng)式電機(jī),,內(nèi)部含有啟動和運(yùn)行兩個繞組。PG電機(jī)工作時通入單相交流電源,,由于電容的作用,,啟動繞組比運(yùn)行繞組電流超前90°,在定子 與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,,電機(jī)便轉(zhuǎn)動起來,,帶動貫流風(fēng)扇吸入房間內(nèi)的空氣至室內(nèi)機(jī),經(jīng)蒸發(fā)器降低溫度后以一定的風(fēng)速和流量吹出,,來降低房間溫度,。 2.特點 ①插頭:共有2個插頭,如圖3-31所示,,大插頭為供電插頭,,有3根引線,;小插頭為霍爾反饋插頭,同樣為3根引線,。
②供電電壓:通常為交流90~170V,。 ③轉(zhuǎn)速控制:通過改變供電電壓的高低來改變轉(zhuǎn)速。 ④控制電路:為使控制轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確,,PG電機(jī)內(nèi)含霍爾元件,,并且主板增加霍爾反饋電路和過零檢測電路。 ⑤轉(zhuǎn)速反饋:PG電機(jī)內(nèi)含霍爾元件,,向主板CPU反饋代表實際轉(zhuǎn)速的霍爾信號,,CPU通過調(diào)節(jié)光耦可控硅的導(dǎo)通角,使PG電機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同,。
二,、控制原理 圖3-32所示為室內(nèi)風(fēng)機(jī)電路原理圖。
室內(nèi)風(fēng)機(jī)電路用于驅(qū)動PG電機(jī)運(yùn)行,,由過零檢測電路,、PG電機(jī)驅(qū)動電路和霍爾反饋電路3個單元電路組成。用戶輸入的控制指令經(jīng)主板CPU處理,,需要控制室 內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時,,首先檢查過零檢測電路輸入的過零信號,以便在電源零點附近驅(qū)動光耦可控硅的導(dǎo)通角,,使PG電機(jī)運(yùn)行,。電機(jī)運(yùn)行之后輸出代表轉(zhuǎn)速的霍爾信號經(jīng) 電路反饋至CPU的相關(guān)引腳,CPU計算實際轉(zhuǎn)速并與程序設(shè)定的轉(zhuǎn)速相比較,,如有誤差則改變光耦可控硅的導(dǎo)通角,,改變PG電機(jī)的工作電壓,從而改變轉(zhuǎn)速,, 使之與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同,。
三、過零檢測電路 過零檢測電路如圖3-33所示,。
該電路的作用是為CPU提供一個標(biāo)準(zhǔn),,標(biāo)準(zhǔn)的起點為零點,是CPU控制光耦可控硅導(dǎo)通角大小的依據(jù),,PG電機(jī)高速,、中速、低速,、超低速運(yùn)行時都對應(yīng)一個導(dǎo) 通角,,導(dǎo)通角的導(dǎo)通時間是從零點開始計算的,導(dǎo)通時間不同,導(dǎo)通角度的大小也就不同,,供電電壓改變,,PG電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之改變。同時過零信號還作為CPU檢 測輸入電源是否正常(即瞬時停電)的參考信號,。 1.工作原理 過零檢測電路由電阻R201~R204、電容C202,、三極管DQ201,、CPU35腳組成。 變壓器次級交流12.5V電壓經(jīng)D101~104橋式整流后,,輸出脈動直流電,,其中一路經(jīng)R201、R202分壓,,提供給DQ201基極,。 電壓波形位于正半周時,基極電壓大于0.7V,,使DQ201導(dǎo)通,,CPU35腳為低電平;電壓波形位于負(fù)半周時,,基極電壓為0V,,使DQ201截止,CPU35腳為高電平,。 三極管反復(fù)導(dǎo)通,、截止,在CPU35腳形成1 OOHz脈沖波形,,經(jīng)CPU內(nèi)部處理,,檢測電壓的零點。 過零檢測電路正常時,,無論是處于待機(jī)還是運(yùn)行狀態(tài),,三極管的基極電壓都為0.7V,集電極電壓為0.3V,、CPU35腳電壓為0.3V,。 2.常見故障 (1)無過零信號輸入 假如電阻R201開路,DQ201基極電壓為0V,,三極管截止,,CPU35腳電壓為5V、CPU處理后停止驅(qū)動光耦可控硅,,PG電機(jī)因無供電而停止運(yùn)行,;只有過零信號恢復(fù)正常,PG電機(jī)才能運(yùn)行。 (2)過零信號輸入不正常 整流橋D101~D104任意一個二極管短路,,都會使得輸入 CPU35腳的過零信號不正常,,CPU不能在零點附近驅(qū)動光耦可控硅的導(dǎo)通角,即使PG電機(jī)插座的交流電壓在100~180V之間,,PG電機(jī)也不能正常運(yùn) 行,,表現(xiàn)為電機(jī)抖動,轉(zhuǎn)速極慢,,電流過大(為1.5A,,正常值為0.2A),電機(jī)表面很熱,,容易燒壞線圈,。同時變壓器初級電流也變大,溫度上升也很快,,同 樣容易因過熱而燒壞線圈,。
四、PG電機(jī)驅(qū)動電路 PG電機(jī)驅(qū)動電路如圖3-34所示,,表3-25為CPU引腳電壓與PG電機(jī)狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系,。
光耦可控硅調(diào)速的原理是:CPU輸出驅(qū)動信號改變光耦可控硅的導(dǎo)通角,改變PG電機(jī)線圈的交流電壓波形,,從而改變交流電壓的有效值,,達(dá)到調(diào)速的目的。 1.工作原理 PG電機(jī)驅(qū)動電路由CPU23腳,、電阻R324/R502,、電容C503、光耦可控硅IC203,、啟動電容,、PG電機(jī)線圈組成。 CPU23腳輸出驅(qū)動信號,,經(jīng)R324送至IC203(光耦可控硅)初級發(fā)光二極管的負(fù)極,,次級可控硅導(dǎo)通,PG電機(jī)開始運(yùn)行,。 CPU通過霍爾反饋電路計算出實際轉(zhuǎn)速值,,并與內(nèi)置數(shù)據(jù)相比較,如有誤差通過改變CPU23腳輸出信號改變光耦可控硅的導(dǎo)通角,,從而改變風(fēng)機(jī)供電電壓,,使實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。為了控制光耦可控硅在零點附近導(dǎo)通,,主板設(shè)有過零檢測電路,,向CPU提供參考依據(jù),。 CPU23腳輸出的是波形信號,在改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時只是改變波形,,電壓并未改變,,但光耦可控硅的導(dǎo)通角己經(jīng)改變,PG電機(jī)插座電壓改變,,轉(zhuǎn)速也隨之變化,。 2.關(guān)鍵元器件 過零檢測電路的關(guān)鍵元器件為IC203光耦可控硅,實物外形如圖3-35所示,,在電路中的英文符號為'IC'(代表為集成電路),。其特點是將光耦和雙向可 控硅集成為一體,直接驅(qū)動PG電機(jī),;常用型號為TLP3616、TLP3526等,;外觀通常為白色或黑色的長方形(部分型號為黑色的方形扁狀且為垂直安 裝),,其中的一個引腳與風(fēng)機(jī)插座相連;初級工作電壓一般為直流5V,,早期一部分型號為直流12V,。
光耦可控硅的測量方法和光耦相同,詳細(xì)內(nèi)容參見第2章第1節(jié)的第二部分內(nèi)容,。 3.檢修技巧 ①測量室內(nèi)風(fēng)機(jī)工作電壓時,,要將PG電機(jī)線圈插頭插在主板插座上,這時為真實電壓,;否則光耦可控硅無論是否導(dǎo)通,,測量的電壓均為交流220V。 ②檢修電機(jī)不運(yùn)行故障,。應(yīng)首先測量插頭供電,,看故障是由控制電路引起還是由電機(jī)線圈故障引起,如供電正常則檢查電機(jī),。 ③電機(jī)轉(zhuǎn)速慢故障,。為判斷是繞組短路還是啟動電容容量小故障,可用萬用表電流擋測量運(yùn)行電流,,如電流小于額定值,,則為啟動電容容量減少故障;如電流超過額定值很多,,則為繞組短路,。 ④風(fēng)機(jī)損壞需要更換時,如無原型號電機(jī)更換,,在購買配用電機(jī)時需要注意:功率,、轉(zhuǎn)軸(固定風(fēng)扇方式)、電機(jī)軸的長短、運(yùn)行方向(正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn))及電機(jī)固定方式均應(yīng)相同,。還應(yīng)注意的是,,電容應(yīng)使用配用電機(jī)所標(biāo)配的容量。 ⑤室內(nèi)風(fēng)機(jī)損壞時,,如無原型號電機(jī)更換,,改為配用電機(jī),霍爾反饋插頭Vcc供電(5V或12V)線與地線一定要與主板相對應(yīng),。如果供電線與地線插反,,則一上電就會損壞電機(jī)內(nèi)部霍爾元件,只能再次更換風(fēng)機(jī),。 4.常見故障 PG電機(jī)驅(qū)動電路常見故障見表3-26,。
五、霍爾反饋電路 霍爾反饋電路如圖3-36所示,。 PG電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈,,內(nèi)部霍爾元件
會輸出一個脈沖信號或幾個脈沖信號(廠家不同,脈沖信號數(shù)量不同),,CPU根據(jù)脈沖信號數(shù)量計算出實際轉(zhuǎn)速,。 1.工作原理 霍爾反饋電路的作用是向CPU提供代表PG電機(jī)實際轉(zhuǎn)速的霍爾信號,由PG電機(jī)內(nèi)部霍爾反饋元件,、電阻R328/R321,、電容C306、CPU的34腳組成,。 PG電機(jī)內(nèi)部設(shè)有霍爾元件,,旋轉(zhuǎn)時輸出端輸出霍爾信號,通過CZ402插座,、電阻R321提供給CPU②腳,,CPU內(nèi)部電路計算出實際轉(zhuǎn)速,與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比較,,如有誤差通過改變光耦可控硅導(dǎo)通角,,從而改變PG電機(jī)工作電壓,使實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同,。 PG電機(jī)停止運(yùn)行時,,根據(jù)內(nèi)部霍爾元件位置不同,霍爾反饋插座的信號引針電壓即CPU②腳電壓為5V或0V; PG電機(jī)運(yùn)行時,,不論高速還是低速,,電壓恒為2.5V,即供電電 壓5V的一半,。 2.常見故障 CPU判斷PG電機(jī)停轉(zhuǎn)(無霍爾信號),、堵轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低(霍爾信號數(shù)量少)時,,則會改變光耦可控硅導(dǎo)通角,增大PG電機(jī)供電電壓,;如果30s內(nèi)霍爾信號仍然不正常,,則停止驅(qū)動光耦可控硅,PG電機(jī)停止運(yùn)行,,并報“霍爾信號異?!钡墓收洗a。 光耦可控硅初級發(fā)光二極管開路或內(nèi)部光源損壞,、啟動電容無容量,、PG電機(jī)線圈開路、PG電機(jī)供電插座或霍爾反饋插座接觸不良,,均會使CPU檢測不到霍爾信號,,則會報相同的故障代碼。 如果驅(qū)動電路正常,,PG電機(jī)能正常運(yùn)行,,但由于某種原因CPU檢測不到霍爾信號,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為:開機(jī)后PG電機(jī)運(yùn)行,,轉(zhuǎn)速逐漸升高,1min左右停止運(yùn)行,。 3.霍爾元件檢查方法 空調(diào)器報“霍爾信號異?!惫收洗a,在PG電機(jī)可以啟動運(yùn)行的前提下,,為判斷故障是PG電機(jī)內(nèi)部霍爾元件損壞還是室內(nèi)機(jī)主板損壞,,應(yīng)測量霍爾電壓是否正常,方法如下所述,,實物及故障分析見表3-27,。
空調(diào)器通上電源但不開機(jī),使用萬用表直流電壓擋,,黑表筆接地,,紅表筆接霍爾反饋插座信號引針,用手慢慢轉(zhuǎn)動貫流風(fēng)扇的同時觀察電壓變化情況,。如果為 5V~0V~5V~0V跳動變化的電壓,,說明PG電機(jī)內(nèi)部霍爾元件正常,應(yīng)更換室內(nèi)機(jī)主板試機(jī),;,。如果電壓一直為5V、0V或其他固定值,,則為PG電機(jī)內(nèi) 部霍爾元件損壞,,需要更換PG電機(jī),。
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