第一章變頻空調器通用元器件和主要元器件         第二節(jié)主要元器件

主要元器件是變頻空調器電控系統(tǒng)比較重要的電氣元器件，并且在定頻空調器電控系統(tǒng)中沒有使用,，由于工作時通過的電流大,，比較容易損壞。本節(jié)將對主要元器件的作用,、實物外形,、測量方法等做簡單說明,。

一、PTC電阻

1.作用

PTC電阻為正溫度系數熱敏電阻,，阻值隨溫度上升而變大,，與室外機主控繼電器觸點并聯。室外機初次通電后,，主控繼電器因無工作電壓而使觸點斷開,，交流220V電壓通過PTC電阻對濾波電容充電，PTC電阻通過電流時由于溫度上升阻值也逐漸變大,，從而限制了充電電流,，防止由于電流過大造成硅橋損壞等故障。在室外機供電正常后,，CPU控制主控繼電器觸點閉合,，PTC電阻便不起作用。

2.安裝位置

PTC電阻安裝在室外機主板主控繼電器附近,，見圖1-20,， 引腳與繼電器觸點并聯，外觀為黑色的長方體電子元件,，共有2個引腳,。

3.外置式PTC電阻

早期空調器使用外置式PTC電阻，沒有安裝在室外機主板上面,，見圖1-21,而是安裝在室外機電控盒內,，通過引線與室外機主板連接。外置式PTC電阻主要由PTC元件,、絕緣墊片,、接線端子、外殼,、頂蓋等組成,。

4.測量阻值

PTC元件使用型號通常為25°C/47Ω,，見圖1-22左圖,，常溫下測量阻值為50 Ω 左右，表面溫度較高時測量阻值為無窮大,。常見為開路故障,，即常溫下測量阻值為無窮大。

由于PTC電阻2個引腳與室外機主控繼電器2個觸點并聯,，使用萬用表電阻檔,，見圖1-22右圖，測量繼電器的2個端子(觸點)就相當于測量PTC電阻的2個引腳,，實測阻值約為50Ω,。

二,、硅橋

1.作用

硅橋內部為4個整流二極管組成的橋式整流電路，將交流220V電壓整流成為脈動的直流300V電壓,。

由于硅橋工作時需要通過較大的電流,，功率較大且有一定的熱量，見圖1-23左圖,，因此通常與模塊一起固定在大面積的散熱片上,。

2.分類

根據外觀分類常見有3種:方形硅橋、扁形硅橋,、PFC模塊(內含硅橋),。

(1)方形硅橋

方形硅橋常用型號為S25VB6o，安裝位置見圖1-23,，通常固定在散熱片上面,，通過引線連接電控系統(tǒng)，25的含 義為最大正向整流電流為25A, 6o的含義為最高反向工作電壓為6ooV,。

(2)扁形硅橋

扁形硅橋常用型號為D15XB6o,安裝位置見圖1-24,，通常焊接在室外機主板上面，15的含義為最大正向整流電流為15A,，6o的含義為最高反向工作電壓為6ooV,。

(3) PFC模塊(內含硅橋)

目前變頻空調器電控系統(tǒng)中還有-種設計方式，見圖1-25,， 就是將硅橋和PFC電路集成在一起,，組成PFC模塊，和驅動壓縮機的變頻模塊設計在一塊電路板上,，因此在此類空調器中,，找不到普通意義上的硅橋。

3.引腳功能和辨認方法

硅橋共有4個引腳,，分別為2個交流輸入端和2個直流輸出端,。2個交流輸入端接交流220V，使用時沒有極性之分,。2個直流輸出端中的正極經濾波電感接濾波電容正極,，負極直接與濾波電容負極相連。

方形硅橋:見圖1-26左圖,， 其中的1角有豁口,，對應引腳為直流正極，對角線引腳為直流負極,，其他2個引腳為交流輸入端(使用時不分極性),。

扁形硅橋:見圖1-26右圖， 其中1角有1個豁口,，對應引腳為直流正極,，中間2個引腳為交流輸入端,，最后1個引腳為直流負極。

4.測量硅橋

硅橋內部為4個大功率的整流二極管,，測量時應使用萬用表二極管檔,。

(1)測量正、負端子

相當于測量串聯的D1和D4 ( 或串聯的D2和D3)

紅表筆接正,，黑表筆接負,，為反向測量，見圖1-27左圖,，結果為無窮大,。

紅表筆接負，黑表筆接正,，為正向測量,，見圖1-27右圖， 結果為823mV,。

(2)測量正,、2個交流輸入端

測量過程見圖1-28,相當于測量D1、D2,。

紅表筆接正,，黑表筆接交流輸入端，為反向測量,，2次結果相同,，均為無窮大。

紅表筆接交流輸入端,，黑表筆接正,，為正向測量，2次結果相同,，均為452mV,。

(3)測量、4個交流輸入端

測量過程見圖1-29,相當于測量D3,，D4 ,。

(4)測量交流輸入端~1、~2

相當于測量反方向串聯的D1和D2 (或D3和D4),，見圖1-30,， 由于為反方向串聯,，因此2次測量結果應均為無窮大,。

三、濾波電感

1.作用和實物外形

根據電感線圈“通直流,、隔交流”的特性,，阻止由硅橋整流后直流電壓中含有的交流成分通過,，使輸送濾波電容的直流電壓更加平滑、純凈,。

濾波電感實物外形見圖1-31,將較粗的電感線圈按規(guī)律繞制在鐵心上,，即組成濾波電感。只有2個接線端子,，沒有正反之分,。

2.安裝位置

濾波電感通電時會產生電磁頻率、且自身較重,，容易產生噪聲,，為防止對主板控制電路產生干擾，見圖1-32左圖,，早期的空調器通常將濾波電感設計安裝在室外機底座上面,。

由于濾波電感安裝在底座上容易因化霜水浸泡出現漏電故障，見圖1-32中圖和右圖,，目前的空調器通常將濾波電感設計安裝在擋風隔板的中部或電控盒的頂部,。

圖1-32安裝位置

3.測量方法

測量濾波電感阻值時，使用萬用表電阻檔,，見圖1-33左圖,，實測阻值約為1Ω(o.3Ω）。

早期的空調器因濾波電感位于室外機底部,，且外部有鐵殼包裹,，直接測量其接線端子不是很方便，見圖1-33右圖,， 檢修時可以測量2個連接引線的插頭阻值,，實測約為1Ω (o.2Ω)。如果實測阻值為無窮大,，應檢查濾波電感上的引線插頭是否正常,。

4.常見故障

①早期的空調器濾波電感安裝在室外機底部，在制熱模式下化霜過程中產生的化霜水易將其浸泡,，-段時間之后(安裝5年左右),，會引起絕緣阻值下降，通常低于2MΩ時,，會出現空調器接通電源之后,，斷路器(俗稱空氣開關)跳閘的故障。

②由于繞制濾波電感繞組的線徑較粗,，很少有開路損壞的故障,。而其工作時通過的電流較大，接線端子處容易產生熱量，將連接引線燒斷,，常出現室外機無供電的故障,。

四、濾波電容

1.作用

濾波電容實際為容量較大(約2000μF),、耐壓較高(約直流400V)的電解電容,。根據電容“通交流、隔直流”的特性,，對濾波電感輸送的直流電壓再次濾波,，將其中含有的交流成分直接導入地，使供給模塊P,、N端的直流電壓平滑,、純凈，不含交流成分,。

2.引腳作用

濾波電容共有2個引腳,，分別是正極和負極。正極接模塊的P端子,，負極接模塊的N端子,，負極引腳對應有“|”狀標志。

3.分類

按電容個數分類,，有2種形式:單個電容或幾個電容并聯組成,。

(1)單個電容

見圖1-34，由1個耐壓400V,、 容量為2500чF的電解電容,，對直流電壓濾波后為模塊供電，常見于早期生產的掛式變頻空調器或目前的柜式變頻空調器,，電控盒內設有專用安裝位置,。

(2)多個電容并聯

由2~4個耐壓450V、容量68oμF的電解電容并聯組成,，對直流電壓濾波后為模塊供電,，總容量為單個電容標注容量相加，見圖1-35,。常見于目前生產的變頻空調器中,，直接焊在室外機主板上。

五,、直流電機

1.作用

直流電機應用在全直流變頻空調器的室內風機和室外風機,，見圖1-36，作用與安裝位置和普通定頻空調器室內機的室內風機(PG電機),、室外機的室外風機(軸流電機)相同,。

室內直流風機帶動室內風扇(貫流風扇)運行,，制冷時將蒸發(fā)器產生的冷量輸送到室內，降低房間溫度,。

室外直流風機帶動室外風扇(軸流風扇)運行,，制冷時將冷凝器產生的熱量排放到室外,，吸入自然空氣為冷凝器降溫,。

圖1 -36室內和室外直流風機的安裝位置

2.分類

直流電機和交流電機最主要的區(qū)別有兩點:一是直流電機供電電壓為直流300V;二是轉子為永磁鐵，直流電機也稱為無刷直流電機,。

目前直流電機根據引線常分為兩種類型:一種為5根引線:-種為3根引線,。5根引線的直流電機應用在早期和目前的全直流變頻空調器，3根引線的直流電機應用在目前的全直流變頻空調器,。

3.剖解5根引線的直流電機

由于5根引線的室內直流電機和室外直流電機的內部結構基本相同,，本小節(jié)以室內風機使用的直流電機為例，介紹內部結構等知識,。

(1) 實物外形和組成

見圖1-37左圖,，示例電機為松下公司生產，型號為ARW40N8P3oMS,，8極(實際轉速約750r/min),，功率為3oW，供電為直流280~ 340V.見圖1-37右圖,，直流電機由上蓋,、轉子(含上軸承、下軸承),、定子(內含線圈和下蓋),、控制電路板(主板)組成。

圖1-37實物外形和組成

(2)轉子組件

見圖1-38,，轉子主要由主軸,、轉子、上軸承,、下軸承等組成,。直流電機的轉子和交流電機的轉子的不同之處在于其由于磁鐵構成，表面有很強的吸力,，將螺釘旋具(俗稱螺絲刀)放在上面,，能將鐵桿部分緊緊地吸住。

圖1-38轉子組件

(3)定子組件

定子組件由定子和下蓋組成,，并塑封為一體,，見圖1-39。線圈塑封固定在定子內部,，從外面看不到線圈,，只能看到接線端子:下 蓋設有軸承孔,，安裝轉子組件中的下軸承，將轉子安裝到下軸承孔時,，轉子的磁鐵部分和定子在高度上相對應,。

線圈塑封在定子內部,，共引出4個接線端子,，見圖1-40左圖， 分別為線圈的中點,、U,、V、W,。U,、V、W端子和電機內部主板的模塊上U,、V,、W端子對應連接，中點接線端子和主板不相連,，相當于空閑的端子,。

測量線圈的阻值時，使用萬用表電阻檔,，測量U和V間,、U和W間、V和W間的3次阻值應相等,，見圖1-40右圖,， 實測約為80Ω。

(4)主板

電機內部設有主板,，見圖1-41, 主要由控制電路集成塊,、3個驅動電路集成塊、1個模塊,、1束連接線(共5根引線)組成,。

主要元器件均位于主板正面，反面只設有簡單的貼片元器件,。由于模塊運行時熱量較大,，其表面涂有散熱硅脂，緊貼在上蓋,，由上蓋的鐵殼為模塊散熱,。

(5) 5根連接線

見圖1-42，無論是室內直流電機還是室外直流電機,，插頭均只有5根連接線,，插頭一端連接電機內部的主板,，插頭另一端和室內機或室外機主板相連，為電控系統(tǒng)構成通路,。

插頭引線的作用見圖1-43,。

①號紅線VDc:直流30oV電壓正極引線，和②號黑線直流地組合成為直流300V電壓,，為主板內模塊供電,，其輸出電壓驅動電機線圈。

②號黑線GND:直流電壓300V和15V的公共端地線,。

③號白線Vcc:直流15V電壓正極引線,，和②號黑線直流地組合成為直流15V電壓,，為主板的弱信號控制電路供電,。

④號黃線Vsp:驅動控制引線，室內機或室外機主板CPU輸出的轉速控制信號,，由驅動控制引線送至電機內部控制電路,，控制電路處理后驅動模塊可改變電機轉速。

⑤號藍線FG:轉速反饋引線,，直流電機運行后,，內部主板輸出實時的轉速信號，由轉速反饋引線送到室內機或室外機主板,，供CPU分析判斷,，并與目標轉速相比較，使實際轉速和目標轉速相對應,。

圖1-43插頭引線的作用見圖,。

電動機)，型號為WZDK34-38G-W,，( 驅動線圈的模塊)供電為直流28oV,、34W、8極,，理論轉速為1000r/min,其連接線只有3根,，分別為藍線U、黃線V,、白線W,引線功能標識為U,、V、W,和壓縮機連接線功能相同,，說明電機內部只有線圈(繞組),。如圖1-44。

(2)風機模塊設計位置

由于電機內部只有線圈(繞組),，見圖1-45,， 將驅動線圈的模塊設計在室外機主板(或室內機主板),，風機模塊可分為單列或雙列封裝(根據型號可分為無散熱片自然散熱和散熱片散熱)，相對應的驅動電路也設計在主板,。

(3)測量線圈阻值

測量3線直流電機線圈阻值時,，使用萬用表電阻檔，見圖1-46,， 表筆接藍線(U)和黃線(V)測量阻值約為66Ω,，藍線(U)和白線(W)阻值約為66Ω，黃線(V)和白線(W)阻值約為66Ω,。根據3次測量阻值結果均相等,，可發(fā)現和測量變頻壓縮機線圈方法相同。

六,、電子膨脹閥

1.基礎知識

(1)安裝位置

電子膨脹閥通常是垂直安裝在室外機,，見圖1-47，其在制冷系統(tǒng)中的作用和毛細管相同,，即降壓節(jié)流和調節(jié)制冷劑流量,。

(2)電子膨脹閥組件

見圖1-48，電子膨脹閥組件由線圈和閥體組成,，線圈連接室外機電控系統(tǒng),，閥體連接制冷系統(tǒng)，其中線圈通過卡箍卡在閥體上面,。

(3)型號

示例電子膨脹閥由三花公司生產,。見圖1-49左圖，線圈型號為Q12-GL-01,表示為格力公司定制的Q系列閥體使用的線圈,，供電電壓為直流12V,，16082041為物料編號。

見圖1-49右圖,，閥體型號為1.65C-06,，1.65為閥孔通徑，C表示使用制冷劑為R410A的系統(tǒng)(A為R22制冷劑,、B為R407C制冷劑),，06為設計序列號，16071262為格力配件的物料編號,。

示例膨脹閥的閥孔通徑為1.65mm,，其名義容量為5-3kW,使用在1.5P的空調器中，閥孔通徑和空調器匹數的對應關系見表1-1,。

(4)主要部件

見圖1-50,，閥體主要由轉子、閥桿和底座組成,，和線圈一起稱為電子膨脹閥的四大部件,。

線圈:相當于定子,，將電控系統(tǒng)輸出的電信號轉換為磁場，從而驅動轉子轉動,。

轉子:由永磁鐵構成,，頂部連接閥桿，工作時接受線圈的驅動,，做正轉或反轉的螺旋回轉運動,。

閥桿:通過中部的螺釘固定在底座上面。由轉子驅動,，工作時轉子帶動閥桿做上行或下行的直線運動,。

底座:主要由黃銅制成，上方連接閥桿,， 下方引 出2根管子連接制冷系統(tǒng),。輔助部件設有限位器和圓簡鐵皮。

圖1-50閥體和內部結構

(5)制冷劑流動方向

示例電子膨脹閥連接管道為h形,，共有2根銅管與制冷系統(tǒng)連接,。假定正下方的豎管稱為A管,，其連接二通閥;橫管稱為B管,，其連接冷凝器出管。

制冷模式:制冷劑流動方向為B-→A,見圖1-51左圖,， 冷凝器流出低溫高壓液體,，經毛細管和電子膨脹閥雙重節(jié)流后變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，再經二通閥由連接管道送至室內機的蒸發(fā)器,。

制熱模式:制冷劑流動方向為A- +B,，見圖1-51右圖， 蒸發(fā)器(此時相當于冷凝器出口)流出低溫高壓液體,，經二通閥送至電子膨脹閥和毛細管雙重節(jié)流,，變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，送至冷凝器出口(此時相當于蒸發(fā)器進口),。

2.工作原理

(1)驅動流程

CPU需要控制電子膨脹閥工作時,，輸出4路驅動信號，經反相驅動器反相放大后,，經插座送至線圈,，線圈將電信號轉換為磁場，帶動閥體內轉子螺旋轉動,，轉子帶動閥桿向上或向下垂直移動,，閥針上下移動，改變閥孔的間隙,，使閥體的流通截面積發(fā)生變化,，改變制冷劑流過時的壓力,，從而改變節(jié)流壓力和流量，使進入蒸發(fā)器的流量與壓縮機運行速度相適應,，達到精確調節(jié)制冷量的目的,。

膨脹閥驅動流程:見圖1-52， CPU → 反相驅動器 → 線圈 → 轉子-→閥桿-→閥針 → 閥孔開啟或關閉,。

(2)閥桿位置

室外機CPU上電復位:控制電子膨脹閥時,，首先是向上移動處于最大打開位置，然后再向下移動處于關閉位置,，此時為待機狀態(tài),。

遙控器開機:室外機運行，則閥桿向上移動,，處于節(jié)流降壓狀態(tài),。

遙控器關機:室外機停止運行，延時過后,，閥桿向下移動,，處于關閉位置。

(3)優(yōu)點和缺點

壓縮機在高頻或低頻運行時對進入蒸發(fā)器的制冷劑流量要求不同,，高頻運行時要求進入蒸發(fā)器的流量大,，以便迅速蒸發(fā)，提高制冷量,，可迅速降低房間溫度;低頻運行時要求進入蒸發(fā)器的流量小,，降低制冷量，以便維持房間溫度,。

使用毛細管作為節(jié)流元件,，由于節(jié)流壓力和流量為固定值，因而在一定程度上降低了變頻空調器的優(yōu)勢;而使用電子膨脹閥作為節(jié)流元件則滿足制冷劑流量變化的要求,，從而最大程度地發(fā)揮變頻空調器的優(yōu)勢,。

使用電子膨脹閥的變頻空調器，由于運行過程中需要同時調節(jié)兩個變量,，這也要求室外機主板上的CPU有很強的運算能力:同時電子膨脹閥與毛細管相比成本較高,，一般使用在高檔空調器中。

如果電子膨脹閥的開度控制不好(即和壓縮機轉速不匹配),，制冷量會下降甚至低于使用毛細管作為節(jié)流元件的變頻空調器,。

3.測量線圈阻值

線圈根據引線數量分為兩種: -種為6根引線，其中有2根引線連在-起為公共端接電源直流12V,，余下4根引線接CPU控制電路;另一種為5根引線,，見圖1-53，1根為公共端接直流12V (示例為藍線)，余下4根接CPU控制電路(黑線,、黃線,、紅線、橙線),。

測量電子膨脹閥線圈阻值的方法和測量步進電機線圈相同,，使用萬用表電阻檔，見圖1-54-55,， 黑表筆接公共端藍線,，紅表筆分別接4根控制引線，藍與黑,、藍與黃,、藍與紅、藍與橙的阻值均為47Ω和94 Ω ,。