小型制冷与空调设备原理与维修第8章

如果按电源性质来分，电路则又可分为交流电 路和直流电路两类。按电流强弱来分又可分为强 电和弱电两类。按功能作用来分则可分为主电路 和控制电路两类。20世纪90年代中期，空调器压 缩机电动机主电路一般采用继电器—接触器控制， 而控制电路已广泛采用微电子和微电脑控制电路。 到了21世纪，空调器变频主电路采用的是智能IPM 控制模块，控制电路采用的是高速单片机等控制 元件。 对于空调器维修技术人员而言，要对空调器进 行安装、调试、维修或改造，首先必须要看懂电 气图，最主要的是看懂电气原理图。下面主要介 绍电气原理图的识图方法。
图8.7
检查方法是用万用表测量绕组的电阻值。大部分 电动机的绕组之间，其电阻值存在如下关系： Rsr=Rcs+Rcr 例如，测得5M-1压缩机绕组的电阻为：总电阻 6.2欧姆，运转绕组2欧姆，启动绕组4.2欧姆。这 个测试结果表明，此电动机的绕组是好的。 单相电机常见的故障是绕组短路、断路和碰壳通 地。如果绕组短路则阴值减小为零，如果绕组断 路则阴值无穷大。如果接线端子和外壳电阻小于 1M欧姆，则为绝缘降低。若单相全封闭式压缩 机电动机发生故障，一般是采取更换新压缩的办 法，如果无法更换，则需重绕绕组进行修复。
图8.1
8.1.2 继电器的类型检测 对于继电器的简易测试可按以下方法进行。（1） 判别继电器类型。电磁式继电器与干簧式继电器 在外形上有很大区别，因此很容易区分。电磁式 继电器又分直流与交流两种。凡是交流电磁继电 器，在其铁心上都嵌有一个铜制短路环，如图8.2 所示。由此可区分是交流还是直流继电器。
（3）检查衔铁工作情况。用手拨动衔铁，看看 衔铁活动是否灵活，有否“卡死”现象。如果活 动受阻，应找出原因并排除。再用手按下衔铁， 放开后衔铁应能在返回弹簧（或弹簧片）的作用 下返回原位。返回弹簧较容易被锈蚀，检查时应 注意。
（4）测接点电阻。以图8.3所示的转换接点为例。
用万用表看R╳1挡，先测常闭接 点1、3和4、6之间的电阻，阻值应为零。这时， 常开接点1、2和4、5之间的电阻为无穷大。然后， 按下衔铁，这时常开接点闭合，而常闭接点打开， 即接点1、2和4、5之间的电阻为零，1、3和4、6 之间的电阻为无穷大。
对于风扇电机的检查基本上和上述方法相同。只是风机多 了两个调速绕组抽头，运转绕组承受220V电压时为高速； 随着阻抗的增加相应为中速和低速。 至于空调器的其它负载，如电热丝，电磁阀线圈等，同样 可以用测量电阻的方法来检查。 3． 开关 开关是起控制作用的，所以应该检查其通断性能。检查方 法既可用万用表检查接点的电阻值，也可以在开关输出端 量其电压或用试电笔检测火线。通过对开关的检查可以判 断开关的好坏，输入端和输出端是否有电，一步步地缩小 故障范围。检查时，可以利用开关通断表进行测试。现将 空调器的部分选择开关（也叫转换开关）通断表更于表8.1， 供检修时参考。
4． 分析联锁和保护环节 控制电路中还设置了一系列电气保护和必要的电 气联锁，如压力开关、热保护、温度保护等。这 些联锁和保护环的原理都要弄清楚。 5． 总体检查 经过“化整为零”的局部分析，在理解了每一个 局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系 之后，还可采用“集零为整”的方法，检查整个 控制线路。特别要从整体角度去进一步检查和理 解各控制环节之间的联系，以理解电路中每个电 气元件的名称和作用。
（5）测线圈电阻。测量民器线圈的直流电阻，并 记下阻值。如果线圈有开路现象，则可查一下线 圈的引出端，看接线是否脱落。如果确实断在线 圈的内部或看上去线包已焦黑，则只有查阅数据， 重新绕制，或更换一个相同的线圈。
图8.3 （6）继电器的一些附加电路。继电器在使用中， 为了缩短吸合时间、或者处长衔铁的释放时间、 或保护继器，常有一些附加电路，主要有以下三 种： a. 串联R、C电路。如图8.4所示，当电路闭合的瞬 间，电流可以从电容C通过，使继电器线圈两端加 上比正常工作高的电压而迅速吸合，能缩短吸合 时间。电流稳定后，电容C不起作用。
空调器中，除了应用选择开关之外，还有切换开 关、温度控制器、保护继电器等。切换开关有两 种：一种用于冷和热的切换，一种用于制冷和除 湿的切换。如空调器中，冷、热开关就是一个切 换开关。温度控制器则可视为一个温度控制切换 开关：在制冷时C、L两点导通，温度到设定值时 自动切断；在制热时C、H两点导通，温度到设定 值时自动断开（参考图7.4）。保护继电器的触点 在通常情况下是常闭的，处于导通状态，用万用 表检查若为开路，则说明保护继电器有毛病，应 予更换。
4． 导线 导线是起输电作用的，主要应检查其有无破损、 断路、短路和接触不良现象。通常可根据开关输 入端、输出端是否电来缩小查线范围。 基于上述分析，可见用万用表测量各种电气元件、 开关和导线的电阻及电路电压是进行检修的一个 基本方法，按四要素逐一进行分析的思想是一条 较好的检修思路。
但是在自动化程度较高的控制线路中，由于线路 较为复杂，因此，首先进行电路原理分析显得更 为重要。分析的方法可采用闭合回路分析法对主 回路和控制回路进行分析。此时，前述四要素法 的四个要素可以改为输入、输出、控制这个四个 新的要素，仍按四要素法的思想对电路进行分析， 分清其来龙去脉，各个击破，同样能达到较快地 熟悉电路、适应修理工作的目的。
b. 关联R、C电路。如图8.5所示，当断开电 源时，线圈中由于自感而产生的电流经R、C放 电，使电流衰减缓慢，从而延长了继电器衔铁的 释放时间。 c. 关联二极管电路。在使用继电器的电路中，往 往可以看到在继电器线圈的两端并联有一只二极 管，如图8.6所示。当流经继电器线圈的电流突然 减少的瞬间，在它的两端会感应出一个电动势， 它与原电源电压叠加后加在输出三极管的c、e 两 极间，使三极管的c、e极之间有可能被击穿。为 了消除这个感生电动势的有害影响，在继电器线 圈旁并联一个二极管（二极管的极性不能接错）， 以吸收该电动势，起到保护作用。
对于单相电容运转式电机，常用的检查办法是用 万用表测量绕组的电阻值。单相电动机的结构主 要有转子和定 子． 子上有启动绕组和运转绕组，启动 绕组的电阻较大，运转绕组的电阻较小。在全封 闭压缩机的外壳接线盒内有三个接线柱，这三个 接线柱在外壳上分别用R、S、C标志，分别代表 运转端、启动端和公用端。其中R、S两端子间是 两个绕组的串联接点；电阻值是启动绕组和运转 绕组的电阻之和；C、S两端子间是启动绕组接点； C、R两端子间是运转绕组接点，如图8.7所示。
表8.1
选择开关通断表
空调器部分
8.2.1 空调器电路图 空调设备的电路图有电气原理图和电器接线 图两种。电气原理图表示电路中各电器元件之间 的关系，通过原理分析，可以了解整个制冷系统 是如何进行工作和控制的。电器接线图则反映不 同电器元件之间的连接关系，它与实际的接线形 式很近似，在检查线路和进行接线作业时常要用 到。 按电源供电相序来分，电路图可分为单相电源 电路图和三相电源电路图两种。窗式和分体式空 调器一般采用单相供电，而柜式空调器由于功率 大，常采用三相供电。
用此法检查电解电容器时，表针的偏转角度随着 电容器容量的不同而不同，电容器的容量大，指 针偏转的角度也大；容量小，偏转角度也小。 而对于容量很小的一般电容器，用万用表只能判 断其是否短路。因他们的容量很小，充放电过程 很快，表针还未能反应，其过程就已经结束，所 以表针不动，无法确认是否断路。由于其容量小， 阻抗很大，所以在实际检修中主要检查它们是否 短路就行了。否则，可用一个新的电容器进行替 换后，再作出判断。
1． 电源 空调器的电源电压为交流220V，允许有±10% 的误差。电路上有没有电压，电压是否在 198~242V范围以内，可以用万用表测量，火线是 否进开关也可以用电笔去测试。电压不能过高、 过低，否则必须采取相应措施。因此，检修电气 设备首先要解决的是电源电压是否正常这个问题
。 2． 负载 空调器的主要负载是压缩机电动机、风扇电机、 电加热器、换向四通阀线圈等。检修电气系统的 第二步是应该检查负载（所有电器）好坏。检查 负载包括两方面的内容： （1）检查所用电器本身有没有毛病； （2）若所用电器没毛病则再检查电器的送电情 况，火线、零线电位
8.1.3 毛细管温控器的检测方法 若怀颖毛细管温控器有故障，如不停机（前 提条件为制冷效果良好）时，可将温控器拆下 （拆卸时注意连接导线的位置），将温控器的接 线柱接上两根自备导线，并与万用表红、黑表笔 相连，万用表调至R×100档，这时，温控器应 处于导通状态，万用表反应阻值为0，然后将整 个温控器放入冰箱冷冻室中进行快速冷却，几分 钟后会听到“嗒”的一声（为温控器触点断开的 声音），同时，万用表指针由0指向∞，此时， 将温控器从冷冻室取出，用手紧握其毛细管感温 包一分钟左右后又会听到“嗒”的一声，同时， 万用表指针由∞指向0，说明温控器正常，否则 就是坏的。
如果动、静电切换不正常，则可轻轻拨 动相应的簧片，使其充分闭合或打开。如果接点 闭合后接触电阻极大，或看上云接点已熔化，那 么这个继电器就不能再用了。如果接点闭合后接 触电阻较大，而且不稳定，看上去接点完整，只 是其表面发黑，则可在接点空载时，使继电器吸 全，释放几次。因为，继电器的接点在闭合时， 实际上是先靠上，然后有一个稍稍移动、靠压的 过程。如果用上述方法还不能奏效，则可用细砂 纸轻擦接点表面，使其接点接触良好。
（2）判别接点的数量和种类。看一下该继 电器有几对接点，每对接点的类别，并分别看一 下哪几个簧片构成一组接点，对应的是哪几个引 出端。图8.3所示是一种有两组转换接点的继电 器。位于上方的就是带接点的簧片组，一共有两 组。簧片2、1、3构成一组，1、3为常闭接点，1、 2为常开接点。同样，簧片5、4、6为另一组，4、 6为常闭接点，4、5为常开接点。
1． 分析主电路 空调器的主电路包括压缩机电机、室内外风机、四通电 磁阀、电加热器、风栅电机等几个负载电路，分析起来 比 容易。 2． 分析控制电路 一般情况下，控制电路较主电路要复杂一些。对于比较 简单的电路，根据主电路中各电动机和电磁四通阀等执 行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节， 即可分析清楚其工作原理。对于比较复杂的电路，一般 可以按控制线路经过“化整为零”，分成一些基本的单 元电路，便于分析。 3． 分析辅助电路 辅助电路中的电源显示、工作状态显示、故障报警等部 分，大都由控制电路中的元件控制，所以在分析时，还 要按照控制电路进行分析。