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变频空调制冷制热综合实验设备空调器元器件及基本电路

  一、变频空调制冷制热综合实验设备实训目的
l )了解空调器元器件的结构,掌握其工作原理。
2 )掌握空调器元器件检测方法。
3 )掌握空调器基本电路工作原理。
4 )学会空调器基本电路检测方法。
二、变频空调制冷制热综合实验设备相关理论和技能
1 .空调器的选择开关
选择开关(又称主令开关)在窗式空调器电气系统中,用来控制通风、制冷、制热等各种功能的切换。目前常用的选择开关有03、以、07三种。03、以开关可360°旋转,用于单冷型空调器;07 开关从中间(停的位置)分别向两边旋转,用于冷热两用型空调器(冷热转换必先停机)。
选择开关的众多触点分层安置,并由中间的凸轮来控制通断。由于每层凸轮做成不同的形状和大小,因此,开关旋到不同的位置时,通过凸轮的作用,就可使各对触点按所需要的规律接通或分断。
2 .电磁开关接触器
这是将电磁铁和接触器相结合的组合件。电磁开关接触器以微电流磁化线圈,从而驱动接触区域的接触器,使大电流能够流过。
当切断流进电磁线圈的电流而去磁时,在接触区域的接触器靠弹簧的作用而复位,从而切断电流。另外,根据要求将电流送到电磁线圈,或者将电流切断以切换接触器。通常,用锡化银作为磁性接触器的材料,以满足感应负载(例如压缩机)起动时产生的大电流。
正常状态下接触器线圈阻值应在400~500n左右,用万用表R×1n 挡能很容易测量出来,也可以在通电情况下测量线圈两端有无220V (或380V )电压,如有电压,说明接触器线圈正常,否则相反。
3 .高压开关
高压开关是保护性装置。当制冷循环的高压侧出现异常高压时,主压开关动作,关闭压缩机马达,防止设备发生故障。在高压开关处于工作状态时,一定要立即检查故障原因,并排除故障。
在机体内有一个波纹管和一个毛细管。该毛细管连接于制冷循环的高压侧(压缩机的出口侧),用于检测高压。当高压侧的压力过高时,波纹管受压,进而压迫工作板,打开接触点,因此,关闭了压缩机。高压开关的工作压力由冷凝器的冷冻和冷却方式而决定。该工作压力是根据安全标准设立的。安全标准规定压力开关的工作压力应该低于制冷循环高压侧的设计压力。因此,不允许在安装地改变工作点。
4 .过载继电器
直接测量马达的线圈温度,从而进行加热保护。密闭式压缩机广泛使用双金属式内部过载继电器(IOL 或内部温度),因为这种继电器价格便宜。
检修时可用万用表电阻挡测量主回路与控制回路的通断,判断继电器是否有故障;也可用钳形电流表测量压缩机运转电流,如运转电流正常,继电器动作,说明继电器有故障,否则相反。
5 .风扇电动机
风扇电动机主要由定子、转子和托架组成。过去,采用球轴承支撑转子,现在大多采用金属支撑转子。
通常,辅助线圈的中心位置速度调节器的抽头(引线),通过操作开关或传感器将电压加到这些引线上,可以改变电动机的转速。
6 .变压器
除了个别部件以外,印制电路板上的大部分组件都在低电压下工作,比如:5V 或12V。 变压器将交流电源转换成低电压。
变压器分一次侧和二次侧。通常,一次侧是普通电源,二次侧是所需电源。进一步讲,二次侧的电压可以通过增加/减少二次侧线圈的圈数而改变。
7 .空调器电子元器件
( l )电阻器在电路中,电阻与其他电子组件可组成各种电路,例如分压、限流、温度检测等,按其结构可又分为单个电阻、排电阻、贴片电阻等。
l )普通电阻的表示方法。直接表示法:在电阻上将电阻值和功率值直接表示出来。色环表示法:将电阻值以及误差值用不同颜色来表示。
2 )贴片电阻表示方法。贴片电阻也称无引脚电阻,其电阻值大小用数字表示,最后一位数字表示倍率,前面的数字表示有效值。例如472 阻值为47xl02n 。
3 )排电阻是将多个等值电阻集成封装为一体,多个电阻的一端连接在一起时形成公共端引出端,其他为电阻端引出脚。它的内部结构如图7-7b 所示。公共端为最旁边引脚,测量时将黑表笔固定接触在公共端引脚,然后测量其他各引脚的电阻值应相等。排电阻具有体积小、安装方便等优点,常作为单片机输人与输出端的上拉或下拉电阻。
( 2 )压敏与热敏电阻
l )压敏电阻的功能。压敏电阻主要用于空调器电源电路,正常时其电阻值很大,流过它的电流很小。当电源电压超过245v 时,压敏电阻立即由截止变为导通,由于它和电源并联所以很快将电源熔断器熔断,以防烧坏主电路板。
2 )压敏电阻的检测。压敏电阻常见的故障现象是爆裂或烧毁,多为压敏电阻选择不当、电源过电压、过压时间长、电源接错、组件质量不好等原因造成。
压敏电阻是一次性组件,烧毁后应及时更换。若不换压敏电阻而只换熔断器,那么再次过电压时,会烧坏电路板上的其他组件。正常时压敏电阻值为无穷大,如果电阻值过小,则说明电阻已损坏。
( 3 )电容器电容器在空调器电子电路中主要的功能是滤波、延时、升压等,同时也可用于起动压缩机。电容器的种类很多,如陶瓷、涤纶、铝、担电解等,且耐压也不尽相同,电容器最重要的两个参数是耐压和电容量。
电容器的分类。电容器按其结构可分为普通电容和电解电容;按用途可分为固定电容和可变电容。普通电容无极性,不存在接错问题;电解电容有极性,在电路中不能接错,如果接错,则会造成电解电容击穿。电解电容正极引脚长,负极引脚短,在外壳有正、负极性,所以很容易区分。
( 4 )晶体二极管晶体二极管在空调器控制电路和电子电路中应用广泛,其主要作用是整流、检波、钳位等。
l )二极管的种类。二极管按内部结构可分为稳压二极管、发光二极管、数码管等。
2 )稳压二极管。稳压二极管外形和小功率整流二极管相同,内部也有一个PN 结,其正向特性和普通二极管一样。但由于稳压管掺杂重,击穿电压值较低、散热条件较好,因而在反向特性上与普通二极管不同。
3 )发光二极管。发光二极管工作原理与普通二极管相同,即正向导通,反向截止。它主要用于指示电路工作状态。
( 5 )石英晶振石英晶振具有压电效应,即在芯片两极外加电压,晶振就会产生变形;反之如果外力使晶振变形,则在两极金属片上又会产生电压。若加适当的交变电压,晶体便会产生谐振。石英晶振具有体积小、稳定性好等特点,主要用于单片机时钟电路。
( 6 )光电祸合器光电祸合器由发光二极管和半导体光敏器件组成,它主要用来实现光电信号的传递。当电信号加到光电藕合器输人端时,发光二极管道通发光,光电藕合器中光敏器件在此光辐射下输出光电源,从而实现电一光一电的转换,通过光完成输人端与输出端之间的藕合。
( 7 )三端稳压块三端稳压集成块内部电路由基准电路、比较电路、调整电路、采样电路、保护电路等组成,它主要用于直流稳压。三端稳压外形像一只大功率三极管,三只管脚分别为输人、输出、接地脚。根据其输出电压可分为7805 、7812 等,其中78 后面的数字表示稳压值。
8 .基本电路
( 1 ) 5V 、12V 电源电路
( 2 )温度控制电路温控电路是通过感温组件将室内温度变化转换为电信号,然后自动控制温度的电路。
( 3 )开关输人电路开关输人电路是通过用按钮开关实现空调器功能控制的电路,它将开关信号转换成单片机所能接收的数字信号,即1或0。
( 4 )驱动电路常见的驱动电路
( 5 )电源保护电路电源保护可分为电源过欠压、电源缺相、电源相序保护电路。
三、变频空调制冷制热综合实验设备和材料
l )万用表1 只
2 )空调器选择开关1 只
3 )继电器1 只
4 )风扇电动机1 只
5 )变压器1 只
6 )电容1 只
7 )空调器电子元件若干
8 )空调器电路板1 套
9 )窗式空调器1 台
10 )分体壁挂式空调器1 台
11 )柜式空调器1 台
12 )常用电工工具1 套
四、实训步骤
1 .空调器的选择开关实训
2 .继电器实训
3 .风扇电动机实训
4 .变压器实训
5 .空调器电子元器件实训
( l )普通电阻检测操作步骤
( 2 )排电阻检测操作步骤
( 3 )热敏电阻的检测操作步骤空调器常用的热敏电阻值是5n、10n、15n 、20n、25n、65kn等几种,其电阻值是指环境温度在25℃ 时所测量的结果。
( 4 )电容器的检测操作步骤电容器常见故障为开路、短路、漏电。其故障用万用表能很容易检查出来,至于电容量小或轻微漏电用万用表直接测量比较困难。除电解电容外一般电容器阻值都很大,在十几兆欧以上。如果小于1Mn,则表示电容漏电。
( 5 )二极管检测操作步骤用万用表电阻挡测二极管正反向电阻,即可判断出二极管的好坏。目前空调器中使用的二极管几乎全是硅二极管。
( 6 )稳压二极管检测操作步骤检测稳压二极管与普通二极管相同,可以利用稳压二极管的单相导电性,初步判断稳压二极管好坏。
( 7 )发光二极管检测操作步骤发光二极管导通电压一般在1.5~1.8V ,视不同光色而定。
( 8 )石英晶振器检测操作步骤
( 9 )光电藕合器检测操作步骤
6 .基本电路实训
( 1 )直流稳压电路检测操作步骤
( 2 )温控电路检测操作步骤
( 3 )开关输人电路检测操作步骤
( 4 )驱动电路的检测操作步骤
( 5 )过电欠压电路检测操作步骤
( 6 )缺相保护电路检修操作步骤
( 7 )相序保护电路原理与检修操作步骤
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