1、第6 章 家用空調器 【教學目標】【教學目標】 了解家用空調器的功能與種類。了解家用空調器的功能與種類。 掌握熱泵冷風型空調器的結構與工作原理。掌握熱泵冷風型空調器的結構與工作原理。 了解變頻式空調器的工作原理。了解變頻式空調器的工作原理。 掌握家用壁掛式空調器的安裝方法。掌握家用壁掛式空調器的安裝方法。 掌握空調器的常見故障與維修方法。掌握空調器的常見故障與維修方法。6.1家用空調器的功能與種類 6.1.1 6.1.1 功能功能 1)調節室內溫度。一般情況下，人們居住或工作的環境與外界的調節室內溫度。一般情況下，人們居住或工作的環境與外界的溫差如能保持在溫差如能保持在5C左右是比較適宜的，若

2、溫差過大，每當受到左右是比較適宜的，若溫差過大，每當受到“熱熱沖擊沖擊”或或“冷沖擊冷沖擊”時，都會使人感到不舒服。因此，對大多數人來時，都會使人感到不舒服。因此，對大多數人來說，空調房間夏季保持在說，空調房間夏季保持在2428C、冬季保持在、冬季保持在1820C是比較理是比較理想的。想的。 2)調節室內濕度。空調器的濕度調節，是通過增加或減少空氣中調節室內濕度。空調器的濕度調節，是通過增加或減少空氣中的潛熱來實現的，夏季降溫除濕，冬季升溫加濕。的潛熱來實現的，夏季降溫除濕，冬季升溫加濕。 3)調節室內氣流速度。空調器上設有高、中、低調節室內氣流速度。空調器上設有高、中、低3擋風速，能將擋風速

3、，能將室內氣流速度調至室內氣流速度調至0.150.3m/s范圍內。范圍內。 4) 凈化室內空氣。通過空調器上的空氣過濾器，將空氣中灰塵等凈化室內空氣。通過空調器上的空氣過濾器，將空氣中灰塵等過濾掉，以保證室內空氣的新鮮和清潔。空調器在進風口處設置空氣過濾掉，以保證室內空氣的新鮮和清潔。空調器在進風口處設置空氣過濾網，其作用就是為達到上述目的。過濾網，其作用就是為達到上述目的。 5) 定期更換室內空氣。空調器為了節能運轉，一般僅循環室內空定期更換室內空氣。空調器為了節能運轉，一般僅循環室內空氣，但時間一長，室內空氣的品質會下降。這時可以打開新風門和排氣，但時間一長，室內空氣的品質會下降。這時可以

4、打開新風門和排風門，吸入室外新鮮空氣，排除室內污濁空氣。風門，吸入室外新鮮空氣，排除室內污濁空氣。 6)調節送風方向。空調器出風口上設有水平格柵和垂直格柵。水調節送風方向。空調器出風口上設有水平格柵和垂直格柵。水平格柵用來調節氣流出口傾角。垂直格柵能左右調節，即調節氣流在平格柵用來調節氣流出口傾角。垂直格柵能左右調節，即調節氣流在室內擴散范圍。室內擴散范圍。 7)產生負離子。有些空調器上安裝有負離子發生器，使房間負離產生負離子。有些空調器上安裝有負離子發生器，使房間負離子濃度增加。子濃度增加。 6.1.2 種類 1.按使用環境分類按使用環境分類T1允許使用環境最高氣溫允許使用環境最高氣溫43;

5、T2允許使用環境最高氣溫允許使用環境最高氣溫35;T3允許使用環境最高氣溫允許使用環境最高氣溫52。 我國現用空調器基本按我國現用空調器基本按T1氣候類型設計氣候類型設計,對于熱泵型空調器來說對于熱泵型空調器來說, T1、 T2、 T3的工作環境溫度下限按設計標準都是的工作環境溫度下限按設計標準都是-7。實際使用時。實際使用時應高于此值。應高于此值。 2.按結構形式分類按結構形式分類 1）窗式空調器。窗式空調器是將壓縮機、通風電動機、熱交換器）窗式空調器。窗式空調器是將壓縮機、通風電動機、熱交換器等全部安裝在一個機殼內，主要是利用窗框進行安裝。等全部安裝在一個機殼內，主要是利用窗框進行安裝。

6、2）分體式空調器。分體式空調器是將壓縮機、通風電動機、熱交）分體式空調器。分體式空調器是將壓縮機、通風電動機、熱交換器等分別安裝在兩個機殼內，分為室內機組和室外機組。分體式空換器等分別安裝在兩個機殼內，分為室內機組和室外機組。分體式空調器又可分為壁掛式、立柜式、吊頂式、嵌入式、小型中央空調等。調器又可分為壁掛式、立柜式、吊頂式、嵌入式、小型中央空調等。 3.按主要功能分類按主要功能分類 1) 冷風型（單冷型）。只能制冷，而不能制熱，可降溫去濕。冷風型（單冷型）。只能制冷，而不能制熱，可降溫去濕。 2) 熱泵冷風型。在冷風型的基礎上增加了一個電磁換向閥，既能制熱泵冷風型。在冷風型的基礎上增加了一

7、個電磁換向閥，既能制冷降溫，又可制熱取暖。冷降溫，又可制熱取暖。 3) 電熱冷風型。這種機型是在冷風型機上加裝了電熱絲，熱量由風電熱冷風型。這種機型是在冷風型機上加裝了電熱絲，熱量由風扇吹向室內。這種供熱方式耗電多，比熱泵冷風型制熱效率低。扇吹向室內。這種供熱方式耗電多，比熱泵冷風型制熱效率低。 4.按室內機組數量分類按室內機組數量分類 （1）普通的分體式空調器；）普通的分體式空調器； （2） “一拖二一拖二”分體式空調器。分體式空調器。 1)定排量單壓縮機式。室外機組裝有一臺定排氣量的壓縮機，同時定排量單壓縮機式。室外機組裝有一臺定排氣量的壓縮機，同時帶動兩臺室內機組。帶動兩臺室內機組。 2

8、)定排量雙壓縮機式。室外機組裝有兩臺相互獨立的定排量壓縮機，定排量雙壓縮機式。室外機組裝有兩臺相互獨立的定排量壓縮機，每臺壓縮機分別帶動一臺室內機組，而兩臺室內機組也是相互獨立運行。每臺壓縮機分別帶動一臺室內機組，而兩臺室內機組也是相互獨立運行。這種類型空調器相當于兩臺這種類型空調器相當于兩臺“一拖一一拖一”空調器，只是把兩個室外機組合空調器，只是把兩個室外機組合二為一。二為一。 3)變排量單壓縮機式。室外機組只有一臺壓縮機，但其排量可以變變排量單壓縮機式。室外機組只有一臺壓縮機，但其排量可以變化，并帶動兩臺室內機組。這種方式可根據空調房間負荷變化，來調節化，并帶動兩臺室內機組。這種方式可根據

9、空調房間負荷變化，來調節壓縮機的排氣量，其壓縮機一般都采用變頻調速方式來調節其排量。壓縮機的排氣量，其壓縮機一般都采用變頻調速方式來調節其排量。6.1.3 型號命名方法 根據國家標準（根據國家標準（GB/T 77252004）規定，我國生產的空調器，）規定，我國生產的空調器，必須采用全封閉式壓縮機，風冷式冷凝器，制冷量在必須采用全封閉式壓縮機，風冷式冷凝器，制冷量在14000W以下，全以下，全稱是稱是“房間空氣調節器房間空氣調節器”，簡稱，簡稱“空調器空調器”，其型號表示方法如下：，其型號表示方法如下：6.2 空調器制冷系統主要部件 與電冰箱一樣，空調器制冷與電冰箱一樣，空調器制冷(熱熱)循環

10、系統一般由全封閉式壓縮機、循環系統一般由全封閉式壓縮機、風冷式冷凝器、毛細管和肋片管式蒸發器及連接管路等組成一個封閉風冷式冷凝器、毛細管和肋片管式蒸發器及連接管路等組成一個封閉式制冷循環系統，系統內充以式制冷循環系統，系統內充以R22制冷劑。為避免液擊，制冷系統還制冷劑。為避免液擊，制冷系統還設有氣液分離器。設有氣液分離器。6.2.1 全封閉壓縮機 目前房間空調器主要采用全封閉轉子式旋轉壓縮機以及往復活塞目前房間空調器主要采用全封閉轉子式旋轉壓縮機以及往復活塞式的連桿式壓縮機。式的連桿式壓縮機。 轉子式旋轉壓縮機通過汽缸容積變化壓縮制冷劑氣體來達到制轉子式旋轉壓縮機通過汽缸容積變化壓縮制冷劑氣

11、體來達到制冷的目的。旋轉式壓縮機泵體浸在機殼內的潤滑油中。冷的目的。旋轉式壓縮機泵體浸在機殼內的潤滑油中。 儲液器是為了防止液態制冷劑流入壓縮機而在蒸發器和壓縮機儲液器是為了防止液態制冷劑流入壓縮機而在蒸發器和壓縮機之間安裝的氣液分離器。之間安裝的氣液分離器。6.2.2 電磁換向閥 電磁換向閥的外形與結構原理如圖電磁換向閥的外形與結構原理如圖6-3所示。由壓縮機排出的高所示。由壓縮機排出的高壓蒸汽從壓蒸汽從4管進入換向閥氣室。氣室內活塞管進入換向閥氣室。氣室內活塞I和活塞和活塞上都設有氣孔。上都設有氣孔。在未接通電源的情況下，彈簧在未接通電源的情況下，彈簧1將閥心將閥心A和閥心和閥心B推向左端

12、，使推向左端，使E管和管和C管接通，這時活塞管接通，這時活塞外側的高壓氣體從外側的高壓氣體從C管經過閥心流入管經過閥心流入E管，進入管，進入壓縮機吸氣管壓縮機吸氣管2。而活塞。而活塞I外側的高壓氣體經外側的高壓氣體經D管到閥心管到閥心A處被堵塞，處被堵塞，于是形成活塞于是形成活塞I外側的壓力高于活塞外側的壓力高于活塞外側的壓力，從而將活塞連同外側的壓力，從而將活塞連同滑塊推向左端，使管道滑塊推向左端，使管道1和和2連通。高壓氣體從連通。高壓氣體從4管流入管流入3管進入室外管進入室外換熱器，冷凝成液體后，經過毛細管、蒸發器進入管道換熱器，冷凝成液體后，經過毛細管、蒸發器進入管道1，流經管道，流經

13、管道2回到壓縮機的吸氣口。這是制冷過程。回到壓縮機的吸氣口。這是制冷過程。 當換向閥電磁線圈接通電源后，由于電磁力的作用將閥心當換向閥電磁線圈接通電源后，由于電磁力的作用將閥心A和和B吸向右端而壓縮彈簧吸向右端而壓縮彈簧1，于是，于是C管上端口被閥心管上端口被閥心B堵塞，活塞堵塞，活塞外側和外側和D管中的高壓氣體經管中的高壓氣體經E管流入管流入2管，形成活塞管，形成活塞連同滑塊推向右端，使連同滑塊推向右端，使管道管道3和和2連通。從連通。從4管來的高壓氣體則流入管來的高壓氣體則流入1管進入冷凝器（室內換管進入冷凝器（室內換熱器）冷凝成液體。這時，原室內的蒸發器變成了冷凝器，于是產生熱器）冷凝成

14、液體。這時，原室內的蒸發器變成了冷凝器，于是產生了制熱效果。了制熱效果。制冷過程制冷過程6.2.3 換熱器 蒸發器、冷凝器統稱為換熱器，是空調器的核心部件之一。蒸發器、冷凝器統稱為換熱器，是空調器的核心部件之一。 換熱器一般由傳熱管、肋片和端板三部分組成，通常都是在紫銅換熱器一般由傳熱管、肋片和端板三部分組成，通常都是在紫銅管上脹接鋁肋片，組成整體肋片管束式。其中傳熱管通常采用管上脹接鋁肋片，組成整體肋片管束式。其中傳熱管通常采用10 mm0.7 mm、10 mm0.5 mm、9mm0.5 mm的紫銅管彎成的紫銅管彎成U形管，形管，U形管口再用半圓管焊接。傳熱管排列方式為等邊三角形或形管口再用

15、半圓管焊接。傳熱管排列方式為等邊三角形或等腰三角形。等腰三角形。 肋片的材料為純鋁薄板，肋片片距一般在肋片的材料為純鋁薄板，肋片片距一般在1.23.0 mm之間。蒸之間。蒸發器的肋片由于有凝露不斷流下，所以蒸發器的片距應比冷凝器的片發器的肋片由于有凝露不斷流下，所以蒸發器的片距應比冷凝器的片距大。距大。 肋片形式有平肋片、波紋肋片和沖縫肋片三種。肋片形式有平肋片、波紋肋片和沖縫肋片三種。 目前我國房間空調器換熱器大多采用波紋形鋁肋片。它比平肋片目前我國房間空調器換熱器大多采用波紋形鋁肋片。它比平肋片剛性好，傳熱面積比平肋片增加約剛性好，傳熱面積比平肋片增加約9。同時肋片上的波紋增強了空。同時肋

16、片上的波紋增強了空氣的擾動，破壞了層流邊界層，換熱系數比平肋片提高了氣的擾動，破壞了層流邊界層，換熱系數比平肋片提高了20。 沖縫肋片又稱開窗口肋片。其特點是沖縫增加了空氣擾動及傳熱沖縫肋片又稱開窗口肋片。其特點是沖縫增加了空氣擾動及傳熱性能，從而減少了換熱器的面積，使空調器小型化、輕型化。沖縫肋性能，從而減少了換熱器的面積，使空調器小型化、輕型化。沖縫肋片的換熱系數比平肋片提高片的換熱系數比平肋片提高80，比波紋肋片增加，比波紋肋片增加30。 沖縫肋片的缺點是易積灰塵，且積塵后不易清洗。用戶在選用沖縫肋片的缺點是易積灰塵，且積塵后不易清洗。用戶在選用此類空調器時，應注意工作環境，否則肋片上積

17、塵過多，會使空調器此類空調器時，應注意工作環境，否則肋片上積塵過多，會使空調器制冷量急劇下降。制冷量急劇下降。其它形式的空調換熱器其它形式的空調換熱器6.2.4 毛細管與干燥過濾器 1. 毛細管毛細管 毛細管是制冷系統用以調定工質流量的一個關鍵部件。單冷型空毛細管是制冷系統用以調定工質流量的一個關鍵部件。單冷型空調器中制冷系統只用一根毛細管，而熱泵型空調器中因制冷、制熱工調器中制冷系統只用一根毛細管，而熱泵型空調器中因制冷、制熱工況不同，換熱器不同，因此不能用同一根毛細管，一般配以兩根或兩況不同，換熱器不同，因此不能用同一根毛細管，一般配以兩根或兩根以上的毛細管，分別與各自對應的蒸發器、冷凝器

18、的有關部分相連。根以上的毛細管，分別與各自對應的蒸發器、冷凝器的有關部分相連。維修這類空調器時，每根毛細管相互位置不能搞錯，否則會因不匹配維修這類空調器時，每根毛細管相互位置不能搞錯，否則會因不匹配而使空調器的制冷量下降。而使空調器的制冷量下降。 2.干燥過濾器干燥過濾器 為了避免毛細管微小孔徑的堵塞，常在冷凝器出口、毛細管的入為了避免毛細管微小孔徑的堵塞，常在冷凝器出口、毛細管的入口之間接一只過濾器，高壓液體制冷劑經過過濾器后，再流入毛細管。口之間接一只過濾器，高壓液體制冷劑經過過濾器后，再流入毛細管。有的空調器將干燥器與過濾器分開安裝，其作用不變。干燥過濾器的有的空調器將干燥器與過濾器分開

19、安裝，其作用不變。干燥過濾器的構造和電冰箱的相似。構造和電冰箱的相似。 6.3 家用空調器的工作原理 6.3.1 冷風（單冷）型空調器的工作原理 1. 冷風型空調器的組成冷風型空調器的組成 冷風型空調器主要由制冷循環系統、空氣循環系統、控制與電冷風型空調器主要由制冷循環系統、空氣循環系統、控制與電器保護系統等器保護系統等3部分組成。部分組成。 1)制冷循環系統。主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器、干燥過濾器制冷循環系統。主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器、干燥過濾器和毛細管連接成閉路系統，在壓縮機不停的運行中，制冷劑不斷的蒸和毛細管連接成閉路系統，在壓縮機不停的運行中，制冷劑不斷的蒸發，冷凝循環，完成制冷

20、作用。發，冷凝循環，完成制冷作用。 2)空氣循環系統。主要由風扇電動機、離心風扇、軸流風扇、空空氣循環系統。主要由風扇電動機、離心風扇、軸流風扇、空氣過濾網、排氣擋板和出風柵等組成，它們的作用是驅使空氣循環，氣過濾網、排氣擋板和出風柵等組成，它們的作用是驅使空氣循環，更新室內空氣，為蒸發器、冷凝器提供熱交換的氣流，調節室內的溫更新室內空氣，為蒸發器、冷凝器提供熱交換的氣流，調節室內的溫度等。度等。 3)控制電器及過載保護電器。主要由溫度控制器、過電流與溫度控制電器及過載保護電器。主要由溫度控制器、過電流與溫度保護器等組成，它們在系統中起控制、指揮作用，在出現異常狀態時保護器等組成，它們在系統中

21、起控制、指揮作用，在出現異常狀態時起保護作用。起保護作用。6.3.2 熱泵冷風型空調器制冷工作原理 圖圖6-9是熱泵冷風型空調器制冷時制冷劑的流動路線，制冷劑蒸是熱泵冷風型空調器制冷時制冷劑的流動路線，制冷劑蒸汽由壓縮機排出，經過換向閥進入冷凝器換熱冷凝后，流經毛細管進汽由壓縮機排出，經過換向閥進入冷凝器換熱冷凝后，流經毛細管進入蒸發器吸熱氣化，制冷劑蒸汽再經過換向閥進入壓縮機的吸氣口，入蒸發器吸熱氣化，制冷劑蒸汽再經過換向閥進入壓縮機的吸氣口，由壓縮機進行壓縮再循環。結果從室內換熱器送出的是冷風，即制冷。由壓縮機進行壓縮再循環。結果從室內換熱器送出的是冷風，即制冷。6.3.3 熱泵冷風型空調

22、器制熱工作原理 圖圖6-10為熱泵冷風型空調器制熱時制冷劑流動路線，由壓縮機為熱泵冷風型空調器制熱時制冷劑流動路線，由壓縮機排出的高壓高溫蒸汽，經過換向閥進入室內換熱器排出的高壓高溫蒸汽，經過換向閥進入室內換熱器(冷凝器功能冷凝器功能)，冷，冷凝散熱后經毛細管流入室外換熱器吸熱氣化，制冷劑蒸汽再經過換向凝散熱后經毛細管流入室外換熱器吸熱氣化，制冷劑蒸汽再經過換向閥進入壓縮機的吸氣口，經壓縮進行再循環。結果是從室內換熱器送閥進入壓縮機的吸氣口，經壓縮進行再循環。結果是從室內換熱器送出的是熱風，即制熱。出的是熱風，即制熱。 6.4 空調器電路分析 6.4.1 冷風型空調器的電氣系統 冷風型空調器的

23、電路可分成風扇電動機線路和壓縮機線路兩部分。冷風型空調器的電路可分成風扇電動機線路和壓縮機線路兩部分。當操作開關置于通風位置，選擇開關處于強、中或弱風的位置時，風當操作開關置于通風位置，選擇開關處于強、中或弱風的位置時，風扇電動機電源接通，風扇運轉，空調器只通風，不制冷；當操作開關扇電動機電源接通，風扇運轉，空調器只通風，不制冷；當操作開關處于制冷位置時，壓縮機的電源接通，壓縮機運行。當室內溫度低于處于制冷位置時，壓縮機的電源接通，壓縮機運行。當室內溫度低于設定溫度時，溫控器自動斷開，壓縮機停止運行；當室內溫度高于設設定溫度時，溫控器自動斷開，壓縮機停止運行；當室內溫度高于設定溫度時，溫控器自

24、動閉合，壓縮機重新工作，室內溫度又逐漸下降，定溫度時，溫控器自動閉合，壓縮機重新工作，室內溫度又逐漸下降，如此反復進行。當室外溫度過高，或壓縮機電路的電流過大時，過載如此反復進行。當室外溫度過高，或壓縮機電路的電流過大時，過載繼電器自動斷開，切斷壓縮機電源，以保護壓縮機的電動機。當外界繼電器自動斷開，切斷壓縮機電源，以保護壓縮機的電動機。當外界恢復正常后，過載繼電器自動合上。恢復正常后，過載繼電器自動合上。 當操作開關打至制冷位置時，風扇處于高速擋，為當操作開關打至制冷位置時，風扇處于高速擋，為“高冷高冷”。風。風扇處于低速擋，為扇處于低速擋，為“低冷低冷”。 壓縮機供電電路：電源壓縮機供電電

25、路：電源操作開關操作開關溫控器溫控器過載保護器過載保護器壓縮壓縮機機電源。電源。 風扇電動機供電電路：電源風扇電動機供電電路：電源風速選擇開關風速選擇開關風扇電動機風扇電動機風扇風扇電動機保護裝置電動機保護裝置電源。電源。6.4.2 分體式熱泵型空調器的電氣系統 圖圖6-12所示是帶有除霜器的熱泵型空調器的電路原理圖。圖中所示是帶有除霜器的熱泵型空調器的電路原理圖。圖中MF為風扇電動機；為風扇電動機；M為壓縮電動機為壓縮電動機;C1、C2是運轉電容器；是運轉電容器；SC為除霜為除霜器；器；YV為電磁換向閥；為電磁換向閥；FR為過載保護器；為過載保護器；SA1是工作選擇開關，是工作選擇開關，SA

26、2是制是制冷制熱選擇開關；冷制熱選擇開關；ST為溫度控制器為溫度控制器。6.4.3 微電腦控制空調器電路 1. 微電腦控制空調器的特點微電腦控制空調器的特點 微電腦控制機構主要由傳感器、放大器、微電腦和繼電器組成。傳微電腦控制機構主要由傳感器、放大器、微電腦和繼電器組成。傳感器把檢測到的信號經放大器放大送入微電腦處理后，再輸出到控制繼感器把檢測到的信號經放大器放大送入微電腦處理后，再輸出到控制繼電器等執行機構，進而控制壓縮機的工作狀態。電器等執行機構，進而控制壓縮機的工作狀態。 為使微電腦控制的空調器進行多功能自動控制，常配有溫度、濕度、為使微電腦控制的空調器進行多功能自動控制，常配有溫度、濕

27、度、化霜、安全保護等傳感器以及鍵盤輸入和遙控操作系統，并由顯示器顯化霜、安全保護等傳感器以及鍵盤輸入和遙控操作系統，并由顯示器顯示。微電腦主體通常是一片大規模集成電路，包括了輸入、輸出接口電示。微電腦主體通常是一片大規模集成電路，包括了輸入、輸出接口電路，功放電路，儲存電路和中央控制器等構成的計算機系統，以完成各路，功放電路，儲存電路和中央控制器等構成的計算機系統，以完成各種數據的轉換、處理和輸出。種數據的轉換、處理和輸出。 2. 典型控制電路分析典型控制電路分析 圖圖6-13是春蘭是春蘭KFR20W型空調器控制電路圖。春蘭型空調器控制電路圖。春蘭KFR-20W型分體式壁掛機，具有制冷、制熱和

28、除濕等功能。主控制電路采用型分體式壁掛機，具有制冷、制熱和除濕等功能。主控制電路采用NEC公司的四位單片機公司的四位單片機PD75028，附加幾個與非門電路和驅動集成，附加幾個與非門電路和驅動集成塊來共同完成空調器的控制。塊來共同完成空調器的控制。 （1）電源部分）電源部分 220V交流市電電源經交流市電電源經3A保險管到達電源變壓器后，由變壓器次級保險管到達電源變壓器后，由變壓器次級輸出輸出9V和和13.5V交流電壓，分別經整流、濾波和三端穩壓器交流電壓，分別經整流、濾波和三端穩壓器7805、7812穩壓，輸出穩壓，輸出+5V和和+12V直流電壓。其中，直流電壓。其中，+5V電壓作為芯片電壓

29、作為芯片PD75028工作電源，工作電源，+12V電壓給驅動電路和繼電器等供電。電壓給驅動電路和繼電器等供電。 （2）電腦芯片工作保證電路）電腦芯片工作保證電路 電腦芯片電腦芯片PD75028的正常工作必須具備的正常工作必須具備3個條件，即適合的電個條件，即適合的電源、正確的時鐘振蕩和復位信號。源、正確的時鐘振蕩和復位信號。 電路中，電源提供的電路中，電源提供的+5V電壓，加到芯片的相關引腳電壓，加到芯片的相關引腳(16腳、腳、19腳、腳、21腳和腳和20腳腳)，作為芯片工作電源。，作為芯片工作電源。 芯片的芯片的14、15腳外接腳外接4.19MHz振蕩晶體，提供相應頻率的時鐘振振蕩晶體，提供

30、相應頻率的時鐘振蕩。芯片即在這個頻率的統一協調下，執行相應的指令。蕩。芯片即在這個頻率的統一協調下，執行相應的指令。 芯片的芯片的13腳為復位端腳為復位端(RESET)。電源剛接通時，由于外接電容。電源剛接通時，由于外接電容C11兩端電壓不能突變，兩端電壓不能突變，13腳為低電平，完成復位清零功能。腳為低電平，完成復位清零功能。 （3）顯示電路）顯示電路 空調器控制電路用指示燈和蜂鳴器作為狀態顯示。室內機面板上空調器控制電路用指示燈和蜂鳴器作為狀態顯示。室內機面板上有紅、黃、綠有紅、黃、綠3個指示燈，它們分別代表空調器的工作狀態。這個指示燈，它們分別代表空調器的工作狀態。這3個指個指示燈的亮滅

31、，分別由示燈的亮滅，分別由IC1的的10腳、腳、11腳和腳和4腳電平高低控制，當引腳為腳電平高低控制，當引腳為低電平時，相應的指示燈點亮。低電平時，相應的指示燈點亮。 在芯片在芯片PD75028的的5腳上接有蜂鳴器。當遙控信號接收電路接腳上接有蜂鳴器。當遙控信號接收電路接收到遙控器發出的信號時，收到遙控器發出的信號時，5腳便輸出一個高電平脈沖，使蜂鳴器發腳便輸出一個高電平脈沖，使蜂鳴器發出聲音。用戶進行遙控操作時，聽到蜂鳴器的出聲音。用戶進行遙控操作時，聽到蜂鳴器的“嘀嘀”聲，表示此次遙聲，表示此次遙控操作有效。控操作有效。 （4）控制信號處理電路）控制信號處理電路 1)自動溫度控制。在室內機

32、的控制電路板的下面裝有一個熱敏電自動溫度控制。在室內機的控制電路板的下面裝有一個熱敏電TR2(502AT)，負責檢測室內溫度，將室內溫度高低轉化為電壓信號，負責檢測室內溫度，將室內溫度高低轉化為電壓信號，再經再經R19電阻分壓，反饋給芯片的電阻分壓，反饋給芯片的26腳。芯片將室溫與設定溫度進行腳。芯片將室溫與設定溫度進行比較后做出反應，發出指令進一步控制壓縮機的工作。比較后做出反應，發出指令進一步控制壓縮機的工作。 2)自動化霜。在室外機冷凝器上裝有熱敏電阻自動化霜。在室外機冷凝器上裝有熱敏電阻TR1(502AT)。當。當空調進行制熱時，檢測室外熱交換器的溫度。空調制熱運行，當室外空調進行制熱

33、時，檢測室外熱交換器的溫度。空調制熱運行，當室外溫度降至溫度降至-3左右，室外機熱交換器上將結霜層。這時左右，室外機熱交換器上將結霜層。這時TR1將其阻值將其阻值變化轉變為電壓變化，再經變化轉變為電壓變化，再經R20分壓傳至芯片的分壓傳至芯片的25腳，機組便啟動除腳，機組便啟動除霜功能。當冷凝器上的霜全部化完，溫度升至霜功能。當冷凝器上的霜全部化完，溫度升至6以上時，控制電路以上時，控制電路停止化霜，芯片發出指令，壓縮機再次起動繼續進行制熱。停止化霜，芯片發出指令，壓縮機再次起動繼續進行制熱。 3)壓縮機控制。當芯片發出開機指令時，壓縮機控制。當芯片發出開機指令時，36腳輸出高電平，送腳輸出高

34、電平，送到反相器到反相器IC2的的7腳，經過腳，經過IC2反相，從反相，從10腳輸出低電平。這樣壓縮機腳輸出低電平。這樣壓縮機控制繼電器控制繼電器Y6線圈通電，將線圈通電，將K6觸點吸合，壓縮機得電而起動。觸點吸合，壓縮機得電而起動。 當遇到某種原因要壓縮機停止工作時，芯片的當遇到某種原因要壓縮機停止工作時，芯片的36腳輸出低電平，腳輸出低電平，IC2的的10腳輸出高電平。這樣壓縮機控制繼電器腳輸出高電平。這樣壓縮機控制繼電器Y6線圈將失去線圈將失去12V電電壓，壓，K6觸點斷開，壓縮機因無觸點斷開，壓縮機因無220V供電而停機。供電而停機。 4)室外風扇控制。當芯片控制需要室外風扇運轉時，芯

35、片室外風扇控制。當芯片控制需要室外風扇運轉時，芯片61腳腳輸出高電平，輸出高電平，IC2的的11腳由原來高電平變為低電平，室外風扇繼電器腳由原來高電平變為低電平，室外風扇繼電器Y2動作吸合動作吸合K2，室外風扇得電而運轉。反之，芯片的，室外風扇得電而運轉。反之，芯片的61腳為低電平，腳為低電平，IC2的的11腳為高電平。室外風扇繼電器腳為高電平。室外風扇繼電器Y2線圈失電，同時線圈失電，同時K2斷開，室斷開，室外風扇因外風扇因220V供電中斷而停止運轉。供電中斷而停止運轉。 5)高壓保護控制。電路設有高壓自動保護控制功能。在室外機的高壓保護控制。電路設有高壓自動保護控制功能。在室外機的高壓排氣

36、管處接有一個高壓保護開關高壓排氣管處接有一個高壓保護開關KP，用來防止制冷系統壓力過，用來防止制冷系統壓力過高損壞管路，促使壓縮機停機。當系統管路中壓力過高時，開關高損壞管路，促使壓縮機停機。當系統管路中壓力過高時，開關KP閉合，三極管閉合，三極管VT3(17026)基極得高電壓促使基極得高電壓促使VT3飽和導通。芯片的飽和導通。芯片的27腳變為低電平。這一電壓信號，經芯片內部處理后，芯片發出指令，腳變為低電平。這一電壓信號，經芯片內部處理后，芯片發出指令，控制壓縮機停機。控制壓縮機停機。 （5）應急工作開關）應急工作開關 在室內機面板的右下角部位，裝有兩個撥動開關在室內機面板的右下角部位，裝

37、有兩個撥動開關SW1、SW2，是應急工作開關是應急工作開關(強迫運行開關強迫運行開關)。 當當SW1撥至調試位置時，為強制制冷狀態，整機電路不再受遙撥至調試位置時，為強制制冷狀態，整機電路不再受遙控信號的控制，此開關一般為檢修時備用，不可長期使用。當控信號的控制，此開關一般為檢修時備用，不可長期使用。當SW2撥撥至自動狀態時，整機內將不受遙控器的控制，而是自動檢測室溫，自至自動狀態時，整機內將不受遙控器的控制，而是自動檢測室溫，自動控制工作狀態。動控制工作狀態。 變頻空調器采用由變頻壓縮機、電子膨脹閥、室內外換熱器和風變頻空調器采用由變頻壓縮機、電子膨脹閥、室內外換熱器和風機系統構成的可變容量

38、制冷系統，該系統主要完成三大調節功能，即機系統構成的可變容量制冷系統，該系統主要完成三大調節功能，即壓縮機功率調節、制冷劑流調節和熱交換器能力的調節。其中壓縮機壓縮機功率調節、制冷劑流調節和熱交換器能力的調節。其中壓縮機功率調節由變頻器完成，制冷劑流則由電子膨脹閥調節，而熱交換能功率調節由變頻器完成，制冷劑流則由電子膨脹閥調節，而熱交換能力由風扇調節。力由風扇調節。 6.5 變頻式空調器 變頻空調器采用變頻調速技術，它與傳統空調相比較，最根本變頻空調器采用變頻調速技術，它與傳統空調相比較，最根本的特點在于它的壓縮機轉速不是恒定的，而是隨運行環境的需要而改的特點在于它的壓縮機轉速不是恒定的，而是

39、隨運行環境的需要而改變，即壓縮機轉速連續可調，并根據室內空調負荷而成比例變化。當變，即壓縮機轉速連續可調，并根據室內空調負荷而成比例變化。當需要急速降溫需要急速降溫(或急速升溫或急速升溫)，室內空調負荷加大時，壓縮機轉速就加，室內空調負荷加大時，壓縮機轉速就加快，空調器制冷量快，空調器制冷量(或制熱量或制熱量)就按比例增加；當房間到達設定溫度時，就按比例增加；當房間到達設定溫度時，壓縮機隨即處于低速運轉，維持室溫基本不變。壓縮機隨即處于低速運轉，維持室溫基本不變。 目前，在變頻式空調中變頻方式有兩種：交流變頻方式和直流變目前，在變頻式空調中變頻方式有兩種：交流變頻方式和直流變頻方式。頻方式。6

40、.5.1 6.5.1 變頻器及控制原理變頻器及控制原理1.變頻器工作原理變頻器工作原理 變頻器是將電網供電的工頻交流電，變換為適用于交流電動機變變頻器是將電網供電的工頻交流電，變換為適用于交流電動機變頻調速用的電壓可變、頻率可變的交流電的變頻裝置。交流變頻的原頻調速用的電壓可變、頻率可變的交流電的變頻裝置。交流變頻的原理是把理是把220V交流電轉換為直流電源，為變頻器提供工作電壓，然后交流電轉換為直流電源，為變頻器提供工作電壓，然后再將直流電壓再將直流電壓“逆變逆變”成脈動交流電，并把它送到功率模塊。同時，成脈動交流電，并把它送到功率模塊。同時，功率模塊受電腦芯片送來的指令控制，輸出頻率可變的

41、交流電壓，使功率模塊受電腦芯片送來的指令控制，輸出頻率可變的交流電壓，使壓縮機的轉速隨電壓頻率的變化而相應改變，這樣就實現了電腦芯片壓縮機的轉速隨電壓頻率的變化而相應改變，這樣就實現了電腦芯片對壓縮機轉速的控制和調節。對壓縮機轉速的控制和調節。 （1）交流變頻）交流變頻 采用交流變頻方式的空調器壓縮機要使用三相感應電動機，才能采用交流變頻方式的空調器壓縮機要使用三相感應電動機，才能通過改變壓縮機供電的頻率，來控制它的轉速。交流通過改變壓縮機供電的頻率，來控制它的轉速。交流-直流直流-交流變頻交流變頻器的工作原理框圖如圖器的工作原理框圖如圖6-15所示。所示。 1）整流器。整流器的作用是把交流電

42、整流為直流電。在變頻技）整流器。整流器的作用是把交流電整流為直流電。在變頻技術中，整流器可采用硅整流元件構成不可控整流器，也可以采用晶閘術中，整流器可采用硅整流元件構成不可控整流器，也可以采用晶閘管元件構成可控整流器。管元件構成可控整流器。 2）逆變器。逆變器的作用是把直流電逆變為頻率、電壓可調的）逆變器。逆變器的作用是把直流電逆變為頻率、電壓可調的交流電。在現代交流調頻系統中，逆變器使用的功率元件有普通的晶交流電。在現代交流調頻系統中，逆變器使用的功率元件有普通的晶閘管閘管(STR)、門極可關斷的晶閘管、門極可關斷的晶閘管(GTO)、大功率晶閘管、大功率晶閘管(GTR)和絕和絕緣柵雙極性晶體

43、管緣柵雙極性晶體管IGBT等。等。 3）控制回路。控制回路是根據變頻調速的不同控制方式產生相）控制回路。控制回路是根據變頻調速的不同控制方式產生相應的控制信號，控制整流器及逆變器中各功率元件的工作狀態，使逆應的控制信號，控制整流器及逆變器中各功率元件的工作狀態，使逆變器輸出預定頻率和預定電壓。變器輸出預定頻率和預定電壓。 控制器有兩種控制方式，一種是以各種集成電路構成的模擬控制控制器有兩種控制方式，一種是以各種集成電路構成的模擬控制方式；另一種是以單片機、微處理器構成的數字控制方式。方式；另一種是以單片機、微處理器構成的數字控制方式。 （2）直流變頻）直流變頻 直流變頻空調器同樣是把交流市電轉

44、換為直流電源，并送至功率直流變頻空調器同樣是把交流市電轉換為直流電源，并送至功率模塊，模塊同樣受電腦芯片指令的控制，所不同的是模塊輸出的是電模塊，模塊同樣受電腦芯片指令的控制，所不同的是模塊輸出的是電壓可變的直流電源，驅動壓縮機運行，控制壓縮機排量。由于壓縮機壓可變的直流電源，驅動壓縮機運行，控制壓縮機排量。由于壓縮機轉速是受電壓高低的控制，所以要采用直流電動機。直流電動機的定轉速是受電壓高低的控制，所以要采用直流電動機。直流電動機的定子繞有電磁線圈，而采用永久磁鐵作轉子。當施加在電動機上的電壓子繞有電磁線圈，而采用永久磁鐵作轉子。當施加在電動機上的電壓增高時，轉速加快；當電壓降低時，轉速下降

45、。利用這種原理來實現增高時，轉速加快；當電壓降低時，轉速下降。利用這種原理來實現壓縮機轉速的變化，通常稱為直流變頻。壓縮機轉速的變化，通常稱為直流變頻。 2.變頻空調器的控制系統變頻空調器的控制系統 變頻空調器的控制系統采用新型電腦芯片，整個系統電路結構如變頻空調器的控制系統采用新型電腦芯片，整個系統電路結構如圖圖6-16所示。從圖中可以看出，變頻空調器的室內機和室外機中，都所示。從圖中可以看出，變頻空調器的室內機和室外機中，都有獨立的電腦芯片控制電路，兩個控制電路之間有電源線和信號線連有獨立的電腦芯片控制電路，兩個控制電路之間有電源線和信號線連接，完成供電和相互信息交換接，完成供電和相互信息

46、交換 (即室內、室外機組的通信即室內、室外機組的通信)，控制機組，控制機組正常工作。正常工作。 變頻空調器采用模糊控制技術，可實現對多變量的動態控制。它變頻空調器采用模糊控制技術，可實現對多變量的動態控制。它包括三個輸入量：室內溫差及其隨時間的變化率，室內熱換器管壁的包括三個輸入量：室內溫差及其隨時間的變化率，室內熱換器管壁的溫度及其時間的變化率，室外熱換器管壁的溫度及其隨時間的變化率。溫度及其時間的變化率，室外熱換器管壁的溫度及其隨時間的變化率。輸出量包括對空調器和制冷、制熱、除濕、化霜、風向、風量等功能輸出量包括對空調器和制冷、制熱、除濕、化霜、風向、風量等功能實行智能化控制。實行智能化控

47、制。 6.5.26.5.2變頻空調器的制冷系統及其特有部件變頻空調器的制冷系統及其特有部件 變頻空調器的制冷系統一般由變頻式壓縮機、室內與室外換熱器（冷變頻空調器的制冷系統一般由變頻式壓縮機、室內與室外換熱器（冷凝器、蒸發器）、電子膨脹閥、電子換向閥、除霜電磁閥等部件組成。凝器、蒸發器）、電子膨脹閥、電子換向閥、除霜電磁閥等部件組成。 1.功率變頻模塊功率變頻模塊 目前變頻空調器使用最多的是功率晶體管組件，通過目前變頻空調器使用最多的是功率晶體管組件，通過PWM脈沖控脈沖控制，實現對壓縮機交流變頻供電。功率晶體管組件也稱功率變頻模塊，制，實現對壓縮機交流變頻供電。功率晶體管組件也稱功率變頻模塊

48、，它的外形和電路原理如圖它的外形和電路原理如圖6-18所示。圖中的功率晶體管組件構成電動所示。圖中的功率晶體管組件構成電動機驅動電路，由開關脈沖和機驅動電路，由開關脈沖和PWM脈沖共同控制各晶體管依次通斷。脈沖共同控制各晶體管依次通斷。PWM脈沖是間隔很小的多個脈沖，它和矩形開關脈沖組合，形成良脈沖是間隔很小的多個脈沖，它和矩形開關脈沖組合，形成良好的正弦波形，用來推動三相感應電動機轉動。好的正弦波形，用來推動三相感應電動機轉動。 功率晶體管組件中有功率晶體管組件中有6只只IGBT管，開關脈沖依次控制它們的通斷管，開關脈沖依次控制它們的通斷切換一次后，電動機就轉動一周。如果每秒鐘切換切換一次后

49、，電動機就轉動一周。如果每秒鐘切換90次，則電動機的次，則電動機的轉速為轉速為90rs，也就是，也就是5400rmin。開關脈沖頻率越高，電動機轉。開關脈沖頻率越高，電動機轉動越快。動越快。 2.變頻壓縮機變頻壓縮機 變頻式空調器中使用的變頻壓縮機，其轉速是隨供電頻率而變變頻式空調器中使用的變頻壓縮機，其轉速是隨供電頻率而變化的，所以壓縮機的制冷量或制熱量均與供電頻率成比例地變化。這化的，所以壓縮機的制冷量或制熱量均與供電頻率成比例地變化。這樣，壓縮機可以在較低的轉速下，在較小的啟動電流下啟動。之后，樣，壓縮機可以在較低的轉速下，在較小的啟動電流下啟動。之后，依靠連續運轉時轉速的變化，使其制冷

50、量或供熱量發生變化，以便和依靠連續運轉時轉速的變化，使其制冷量或供熱量發生變化，以便和房間負荷相適應。因此，變頻空調器啟動后，能很快地達到所要求的房間負荷相適應。因此，變頻空調器啟動后，能很快地達到所要求的房間溫度，之后又能使室內溫度變化保持在較小范圍。房間溫度，之后又能使室內溫度變化保持在較小范圍。變頻壓縮機的優點如下變頻壓縮機的優點如下: 1)在頻率變化時，變頻壓縮機的制冷量或制熱量變化范圍大，能在頻率變化時，變頻壓縮機的制冷量或制熱量變化范圍大，能很好地適應空調房間因室外氣溫變化時引起負荷變化的要求。特別是很好地適應空調房間因室外氣溫變化時引起負荷變化的要求。特別是冬季嚴寒季節，房間溫度

51、低、散熱量大的情況下，變頻壓縮機可以高冬季嚴寒季節，房間溫度低、散熱量大的情況下，變頻壓縮機可以高速運轉，使空調器產生較大的制熱量，維持舒適的供暖室溫。此外，速運轉，使空調器產生較大的制熱量，維持舒適的供暖室溫。此外，變頻壓縮機啟動后高頻運轉，可以使房間溫度很快升高。變頻壓縮機啟動后高頻運轉，可以使房間溫度很快升高。 2)在低頻率下運轉時，變頻壓縮機的制冷能效和供暖性能系數顯在低頻率下運轉時，變頻壓縮機的制冷能效和供暖性能系數顯著提高。因此，變頻壓縮機比傳統壓縮機開關運轉方式能節省電力消著提高。因此，變頻壓縮機比傳統壓縮機開關運轉方式能節省電力消耗，一般節能在耗，一般節能在30以上。以上。 3

52、.熱交換器熱交換器(蒸發器和冷凝器蒸發器和冷凝器) 空調器中使用的熱交換器主要采用平面散熱片型的熱交換器。包空調器中使用的熱交換器主要采用平面散熱片型的熱交換器。包括散熱片，發卡型長腰管，括散熱片，發卡型長腰管，U型彎管。這樣不但結構堅固，空氣壓力型彎管。這樣不但結構堅固，空氣壓力損失小，同時也構成了制冷劑流動的封閉系統。由于變頻式空調器的損失小，同時也構成了制冷劑流動的封閉系統。由于變頻式空調器的制冷（熱）量變化范圍大，因此，室、內外熱交換器的發卡型長腰管、制冷（熱）量變化范圍大，因此，室、內外熱交換器的發卡型長腰管、U型彎管等管路全部采用內螺紋鋼管，不僅可以增大熱交換面積，而型彎管等管路全

53、部采用內螺紋鋼管，不僅可以增大熱交換面積，而且可以使流動的制冷劑產生紊流，從而提高了熱交換效率。散熱片采且可以使流動的制冷劑產生紊流，從而提高了熱交換效率。散熱片采用翅片式覆膜鋁片，不僅可以防止水滴的形成，而且可以提高熱交換用翅片式覆膜鋁片，不僅可以防止水滴的形成，而且可以提高熱交換器的換熱效率。器的換熱效率。 4.電子膨脹閥電子膨脹閥 空調器制冷循環系統中，常用節流方式有毛細管節流和電子膨脹空調器制冷循環系統中，常用節流方式有毛細管節流和電子膨脹閥節流兩種。閥節流兩種。 變頻空調器采用的電子膨脹閥由微電腦控制，利用步進式電動機變頻空調器采用的電子膨脹閥由微電腦控制，利用步進式電動機驅動，在整

54、個系統中可以非常精確并流暢地控制制冷劑的流動量，適驅動，在整個系統中可以非常精確并流暢地控制制冷劑的流動量，適用于制冷劑流量變化快且變化范圍大的制冷系統中。它與原有的熱力用于制冷劑流量變化快且變化范圍大的制冷系統中。它與原有的熱力式膨脹閥不同，由于采用步進式電動機控制，可以非常精確地控制閥式膨脹閥不同，由于采用步進式電動機控制，可以非常精確地控制閥體的開度，并且開關調節快速、省電、體積較小。在系統中不但可以體的開度，并且開關調節快速、省電、體積較小。在系統中不但可以調節制冷劑的流量，而且可以實現多種保護，如防凍結保護、制冷防調節制冷劑的流量，而且可以實現多種保護，如防凍結保護、制冷防冷凝器溫度過高保護、防過載保護、防壓縮機排氣溫度過高保護等。冷凝器溫度過高保護、防過載保護、防壓縮機排氣溫度過高保護等。電子膨脹閥結構如圖電子膨脹閥結構如圖6-19所示。所示。 5.除霜電磁閥除霜電磁閥 空調器在制熱運行時，室外機熱交換器會因著霜而影響換熱效果。空調器在制熱運行時，室外機熱交換器會因著霜而影響換熱效果。普通定速空調器是通過電子換向閥改變制冷劑流向，以達到除霜的目普通定速空調器是通過電子換向閥改變制冷劑流向，以達到除霜的目的；而在變頻空調器系統中加入除霜電磁閥后，可以在不改變換向閥的；而在變頻空調器系統中加入除霜電磁閥后，可以在不改變換向閥