冰箱控制系统简介
实验六 电冰箱控制系统
实验六电冰箱控制系统一、实验目的熟悉电冰箱的控制系统，能进行简单维护维修。
二、实验原理（一）控制电路中常用的元器件电冰箱电气控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制电冰箱的起动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对电冰箱及其电气设备实行自动保护，以防止发生事故。
电冰箱的控制电路是根据电冰箱的性能指标来确定。
但其电气控制系统还是大同小异的，一般由动力、起动和保护装置、温度控制装置、化霜控制装置、加热与防冻装置，以及箱内风扇、照明等部分组成。
常用压力式温度控制器见下图。
1. 温度控制器：温度控制器简称温控器，是电冰箱、房间空调器等制冷设备调温、控温的装置。
它的主要作用是：（1）通过调节温度控制器旋钮，可以改变所需要的控制温度。
（2）可根据电冰箱内或空调房间内的温度要求，对制冷压缩机进行开、停的自动控制，使电冰箱内或房间内的温度保持在控制范围内。
温度控制器的种类很多，常用的温感压力式温度控制器。
温感压力式温度控制器主要用于人工化霜的普通“直冷式”单、双门电冰箱，或用于全自动化霜的“间冷式”双门电冰箱对冷冻室的温度进行控制。
温度控制器主要由感温元件、毛细管、感压腔和一组微动开关等机构组成。
感温元件也叫温压转换部件，是一个密闭的腔体，由感温管感温剂和感压腔三部分组成。
感压腔内充入的感温剂一般是氯甲烷或是R12。
它的作用是将蒸发器表面的温度变化转换为压力变化，从而引起快跳触点的动作。
2. 起动继电器：（1）重锤式起动继电器：重锤式起动继电器的结构主要包括电流线圈、重力衔铁、弹簧、动触点、T形架、绝缘壳体等；（2） PTC起动继电器：PTC是正温度系数的热敏电源电阻英文的缩写。
PTC起动继电器的工作原理：电冰箱在室温下起动时,PTC元件的电阻很小（约20Ω），而在较短的时间（0.1~0.2s）内通过基本恒定的电流，呈导通状态，之后随着其元件本身的发热温度升高，其阻值迅速增大，此时，PTC处于“断开”状态。
3. 过载保护器：过电流和过热保护器称为过载保护器，是压缩机电动机的安全保护装置。
一种智能冰箱控制系统
一种智能冰箱控制系统智能冰箱控制系统随着科技的不断进步，智能家居已经渐渐走进了我们的生活。
其中，智能冰箱作为居家必备之一，为我们的生活带来了极大的便利。
然而，智能冰箱的控制系统是如何实现的呢？本文将介绍一种智能冰箱控制系统的工作原理和相关技术。
1. 系统概述和功能介绍智能冰箱控制系统是基于物联网技术开发的一种智能家居解决方案。
它通过与冰箱内部传感器以及用户手机等设备的连接，实现对冰箱温度、湿度等参数的实时监测和控制，以及远程操作和管理等功能。
2. 系统硬件架构智能冰箱控制系统主要由以下硬件组成：- 冰箱内部传感器：用于感知冰箱内部温度、湿度、空气质量等参数的传感器；- 控制单元：与传感器进行数据交互，并控制冰箱的制冷、制热等功能；- 通信模块：负责与用户手机等设备进行数据传输和通信；- 用户手机/终端设备：通过APP或者Web页面，实现与智能冰箱的远程管理和控制。
3. 系统工作原理智能冰箱控制系统的工作流程如下：1) 冰箱内部传感器感知温度、湿度等参数，并将数据传输给控制单元；2) 控制单元根据接收到的数据，判断是否需要进行制冷或制热等操作；3) 控制单元将控制指令发送给冰箱内部制冷系统，以实现温度的调节；4) 同时，控制单元通过通信模块将冰箱的状态信息发送到用户手机上；5) 用户手机上的APP或者Web页面接收到信息后，展示冰箱的温度、湿度等数据，提供远程控制和管理的功能。
4. 关键技术4.1 传感技术：智能冰箱控制系统需要可靠的传感器来感知温度、湿度等参数。
目前市场上常用的传感技术包括温度传感器、湿度传感器、空气质量传感器等。
4.2 通信技术：智能冰箱控制系统需要通过与用户手机等设备的连接，实现数据传输和远程控制。
常见的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
4.3 数据处理与分析技术：智能冰箱控制系统需要对传感器获取的数据进行处理和分析，以实现对冰箱内部环境的智能调节。
数据处理和分析技术包括数据挖掘、机器学习等。
毕业设计-电冰箱的制冷控制系统
前言众所周知，电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。
而目前我国市场销售的冰箱大多采用传统的机械式温控，其控制精度差，功能单一，控制方式简单难以满足冰箱发展的要求。
随着经济的发展和人民生活水平的进一步提高，人们对多功能的发展要求越来越高。
由于单片机性能好，控制功能强，工作可靠，成本低等优点，现在已经在家电产品中得到了广泛的应用。
面临国内电冰箱发展的现状，在技术上还与其他发达国家有一定的差距，我们在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进，使其适应当代个性时尚、节能环保、智能高端、精确温控的发展方式，使人们体验闻所未闻的个性化感受，快捷与原汁原味不再是梦想。
新一代产品在控制上还增加了人工智能，使家电性能更优异，使用更方便可靠。
本次设计基于大量的市场调查和理论研究。
首先，我对传统电冰箱控制系统进行了分析。
调查了10多个品牌的电冰箱的控制系统，研究了他们制冷的优缺点，吸收了一些比较好的设计思想。
其后，我又查阅了大量的资料文献，其中最多的是国内外最新发表的关于制冷方面的论文，丰富了我们的理论依据。
然后，根据我拥有的材料用单片机实现电冰箱控制系统的硬件设计，最后在硬件设计的基础上实现了其软件设计。
第1章电冰箱系统概述1.1 单片机概述自从1971年微型计算机问世以来，随着大规模集成电路技术的进一步发展，导致微型计算机正向两个方向发展：一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化，向大、中型计算机挑战；另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种领域需要的单片机。
单片机是指把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已经具有了微型计算机系统的含义，从某种意义上来说，一块单片机就是一台微型计算机。
自从1975年美国德可萨斯公司推出世界上第一个4位单片机TMS-1000型以来，单片机技术不断发展，目前已成为微型计算机技术的一个独特分支，广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化、家用电子产品等各个控制领域。
冰箱调温度的工作原理
冰箱调温度的工作原理
冰箱调温度的工作原理可以概括为以下几点:
1. 温控系统
现代冰箱一般具备精密的微处理器温控系统,可以通过设定温度来自动控制冰箱的冷却。
2. 温度传感器
冰箱内置多个温度传感器,检测食物区和冷冻区的实时温度,并将数据反馈给微处理器。
3. 用户设定温度
用户通过操作面板或触摸屏,设置冰箱各区的设定温度,如食物区2C,冷冻区-18C。
4. 微处理器比对
微处理器会不断比对设定温度与传感器采集的实际温度。
5. 启动制冷
当实际温度高于设定值时,微处理器会指令启动压缩机和风扇进行制冷。
6. 关闭制冷
当降至设定温度时,微处理器会切断制冷电路,暂停制冷,以精确控制温度。
7. 继续检测对比
传感器会持续不断检测温度,以便微处理器实时调节压缩机启停。
8. 调高或调低设定值
用户可以按需求随时通过面板提高或降低设定温度,系统会对应调整制冷量。
9. 额外功能
一些冰箱还具备快冷快冻等功能,用户可以根据需要定期激活,快速冷却食物。
综上所述,现代冰箱通过微处理器和传感器的精确控温,可以方便用户根据需要调节内部温区,实现精确恒温。
以冰箱为例,分析一个机电系统的总体设计方案
以冰箱为例,分析一个机电系统的总体设计方案
冰箱是一个典型的机电系统，主要由以下几个组成部分构成：
1. 机械传动部分：主要包括压缩机、风扇、电机、传动带等元件。
机械传动部分的设计需要考虑这些元件的动力和功率需求以及与其他系统组件的协调。
2. 传感与控制系统：传感与控制系统主要包括温控器、压力开关、电路板等控制元件和传感器。
其设计需要考虑整个系统的稳定性和可靠性，并按照实际温度变化对冷却量进行调节。
3. 冷却部分：冷却部分包括蒸发器、冷凝器、以及铜管等元件。
冷却部分的设计需要考虑冷却量以及导热性能等因素。
4. 保温材料：保温材料主要用于隔离冷却部分和外界环境，以减少冷却能量损失。
其设计需要考虑保温材料的导热性能和耐久性。
5. 外壳与设计：外壳的设计需要考虑美观度以及与其他部件的匹配度，同时必须满足防震、防潮、防腐蚀等性能要求。
综上所述，设计一个机电系统的总体设计方案需要考虑各个组成部分之间的协调性和集成性，以确保整个系统能够稳定可靠地运行。
并且还需要考虑材料品质、制造工艺、成本控制等因素。
电冰箱电气控制系统部件结构及工作原理
重锤式启动继电器的检测：
使用万用表分别检测启动继电器绕组的阻值和接点间的阻值,一般绕组阻 值较小，而接点间的阻值在断路的情况（触点为常开状态）下应为无穷
大 12
PTC启动继电器的检测：
使用万用表检测PTC启动继电器，在常温下其阻值在15～40Ω之间 13
碟形热保护器的检测：
碟形热保护继电器的阻值在正常情况下为1Ω左右，如果阻值过大，甚至 达到无穷大，就说明热保护继电器内部断路，继电器已经损坏，不能使
电冰箱温控器的代换演练
温控器的代换：
温控器调节 钮
正常/冬季 切换开关
温度传感器
温控器的安装位置
温控器的代换：
卸下卸温下取度温下传控温感器控器保器保护及护盖其盖的保的固护固定装定螺置螺钉钉
温控器的代换：
温控器 传动齿轮
照明灯泡
温度传感器
感温管
温控器的结构
温控器的代换：
固定螺钉
固定螺钉
拔轻下取轻温卸下将控下温温器固度控的定传器连螺感取接钉器下引线
其优点是直接感受受电电机机绕内组部的温温度度的变一化种,灵继敏电度器高，；其缺灵点敏是度不较便高于更换
9
碟形热保护继电器：
碟形热保护器 的安装位置
它安装在压缩机外部且紧贴在机壳上,与电机串联,固定在接线盒内。碟 形热保护器常见的故障有双金属片不能复位、线圈烧坏、接点黏连 10
典型电冰箱启动控制器检修实例
2.化霜完毕后，蒸发器温度升高，感温 器内的感温剂受热膨胀，感温管内压力 增大，在压力的作用下触点导通，化霜 状态结束
半自动化霜温控器的实物外形：
几种其他类型的温控器：
定温复位型温控 器： 它的停机温 度与调温旋钮的 位置有关，开机 温度固定不变， 一般为为 5℃±l.5℃。
冰箱温控器工作原理
冰箱温控器工作原理
冰箱温控器是一种用于控制冰箱内部温度的设备，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 温度感知：冰箱温控器配备了一个温度感知器，通常是一个温度传感器，用于感知冰箱内部的温度。
该传感器通常位于冰箱内部的适当位置，可以准确地感知到冷藏室或冷冻室的温度。
2. 温度比较：冰箱温控器在感知到温度后，会将感知到的温度与设定的目标温度进行比较。
设定的目标温度可以通过温控器上的调节旋钮或按键来设置。
3. 控制信号输出：根据温度比较的结果，冰箱温控器会产生相应的控制信号。
当冰箱内部温度高于设定的目标温度时，温控器会产生一个开启制冷装置的信号，启动压缩机运行制冷。
当温度达到或低于目标温度时，温控器则会产生一个关闭制冷装置的信号，停止压缩机的运行。
4. 制冷装置控制：温控器产生的控制信号通过电路连接到制冷装置的控制系统。
控制系统接收到信号后，会相应地控制压缩机的运行。
当温控器产生开启信号时，控制系统会启动压缩机运行以达到制冷的目的；当温控器产生关闭信号时，控制系统会停止压缩机的运行。
通过上述的工作原理，冰箱温控器能够实现对冰箱内部温度的精确控制，确保食物的新鲜度和质量。
冰箱温控器结构原理
冰箱温控器结构原理
冰箱温控器是一种用于控制冰箱内部温度的装置。
它的结构原理
如下：
1. 传感器：冰箱温控器通常配备了一个温度传感器，该传感器
可以检测冰箱内部的温度。
2. 控制器：温控器还配备了一个控制器，用于接收传感器发送
的温度信号，并根据设定的温度范围来控制冰箱的制冷系统。
3. 制冷系统：温控器控制冰箱内的制冷系统，根据温度信号的
输入，控制制冷系统的运行情况，以达到维持冰箱内稳定温度的目的。
4. 电源系统：温控器通常依靠电源供电，以提供所需的电能来
运行传感器、控制器以及制冷系统。
当冰箱温度升高或下降到设定的温度范围之外时，温控器通过控
制制冷系统的工作状态，调整冰箱内部温度。
比如当温度过高时，温
控器会启动制冷系统，让制冷系统运行，以降低冰箱内部的温度。
当
温度回到设定范围内时，温控器会关闭制冷系统，以避免过度制冷。
通过不断检测和调整，温控器能够保持冰箱内的温度在设定的合适范
围内。
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冰箱热保护器
直冷式电冰箱典型电路
直冷式单门冰箱典型电路
直冷式双门冰箱典型电路
直冷式双门冰箱温控器
直冷式双门冰箱温控器控制冷藏室蒸发器表面的温度，故用WDF定温复位型温控器，装在冷藏室，其感温管应
紧贴在蒸发器的表面，它必须在环境温度高于+5度时，才能使温控开关L-C闭合。若在冬天，环境温度低于5度以下， 则无法开启压缩机，为此必须设置一个电热丝DR1对温控器感温管加热，以补偿由于周围环境温度过低不能使温控开 关闭合之缺陷，故又称其为补偿电热丝，但过了冬天则无此必要，故又加了补偿开关Ka（又称冬用开关）。
触点断开，停止压缩机运行，如此循环动作。
工作原理简图
电子式温控器
电子式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，
一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及半导体（热敏电阻等）为测温电
阻，把温度信号变换成电信号，通过单片机、PLC等电路控制继电 器使得加热（或制冷）设备工作（或停止）。
三线电子式温控器温控电路图
机械式分为：蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体 吸附式温控器、金属膨胀式温控器。 其中蒸气压力式温控器又分 为：充气型、液气混合型和充液型。冰箱机械式温控器都以蒸气 压力式温控器为主。
电子式分为：电阻式温控器和热电偶式温控器。
常用冰箱温控器列表
类别 双金属片温控器 蒸气压力式温控器 液体膨胀式温控器 电子式温控器 磁性温控器 常用温度范围 ℃ -10~+300 -35~+100 -20~+300 -50~+500 -30~+200 主要特点及用途 结构简单、价格便宜，控温精度较低，常用于电饭锅、 电烤炉、电熨斗、消毒柜的温度控制 结构较简单，安装方便，控温精度较高，价格适中，常 用于电冰箱、冷柜、窗式空调、汽车空调的温度控制 结构较简单，控温精度较高，常用于热水器、洗衣机、 电烤炉等器具的温度控制 控制系统复杂，控温功能强，控温精度高，价格较贵， 常用于空调器、电冰箱、电饭锅等高档产品 结构简单、触点密封，控温精度较高，价格便宜，常用 于电冰箱、电饭锅、电热开水器及冷饮器的温度控制
冰箱温控器命名规则
冰箱温控器型号命名示例
• 示例1：WPF31A-KX 表示兰柯普通型温控器：冷点触点断开温度为-31℃，第一次改 进设计，属于信号复合系列。 • 示例2：WDF26C-EX 表示定温复位型温控器，冷点触点断开温度为-26℃，第三次改 进设计，属于鹭宫防爆系列。 • 示例3：WPFE14B 有些供方防爆型温控器用：WDFE、WPFE表示，这四个字母是个 整体，不可分割。示例3表示普通型温控器，冷点触点断开温度为 -14℃，第二次改进设计，属于鹭宫防爆系列。
体组件、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。是通过 密闭的内充感温工质的温Байду номын сангаас和毛细管，把被控温度的变化转变为 密闭空间压力或容积的变化，在达到温度设定值时，通过弹性元
件和快速瞬动机构，自动开闭触点或风门，达到自动控制温度。
冰箱温控器分类
冰箱温控器按照控制方式不同，一般分为两种： 一种是由被 冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器； 另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式温度 控制器。故冰箱温控器分为：机械式和电子式两种。
电冰箱起动继电器简介
• 冰箱启动继电器是控制压缩机启动的继电器，即启动时开关闭合， 启动完毕时断开，以切除启动绕阻或启动电容器。启动继电器分 电流继电器、电压继电器和PTC启动继电器，国内外广泛使用的 是重锤式启动继电器，是一种电流继电器。 • 重锤式启动继电器 PTC启动器
冰箱温控器简介
冰箱温度控制器（简称温控器）， 由感温组件、温度设定主
冰箱控制系统
1. 冰箱控制系统的作用与组成 2. 电冰箱起动继电器简介
3. 冰箱温控器简介
4. 冰箱热保护器 5. 冰箱典型电路
冰箱控制系统
冰箱控制系统的作用
用来控制和保护压缩机正常工作，以维持电冰箱恒温。
冰箱控制系统的组成
电路控制系统一般由温度控制器（简称温控器）、起动继电器、 热保护器等构成。
化霜与防露
上蒸发器采用人工自然化霜，需要时只要断开温控器WDF的强制手动开关H-L待冷冻室化霜完了，应及时将温控 器复位设定的温度位置。下蒸发器利用WDF温控开关L-C的温性，实现自动自然化霜。防露：对一些性能较好的直冷
式双门冰箱，在门框的四周布一圈电热丝DR2，以防天气潮热时在门框周围出现结露现象。但到了冬天，天气干燥，
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冰箱温控器型号命名
• a) 普通型（代号：P ）； • b) 定温复位型（代号：D ）； • c) 化霜复合型（代号：S ）； • d) 信号复合型（代号：X ）； • e) 风门型（代号：M ）； • f) 和动型（代号：H）； • g) 空调型（代号：L）； • h) 差动型（代号：C）； • i) 液体膨胀型 （体胀型）（代号：Y）； • j) 高温吸附型（高温型）（代号：G）。
为了节电而加了一个节电开关Kj。
间冷式双门冰箱典型线路
温控器常用术语
• • • • 接通点（ON） 温控器触点闭路时的温度； 断开点（OFF） 温控器触点开路时的温度； 调节范围 温控器的调节机构给定的最大和最小接通点或断开点之间的温差； 差动值（DIFF）调节机构整定于某一温度位置时的接通点和断开点之间的 温度差； 感温部件 把控制对象的温度变换为充入工质（气体或液体）压力的部分； 毛细管 把感温部分的压力变化传递到波纹管或膜盒的细管。对于充注饱和 蒸气工作的温控器，起毛细管本身亦是感温部分。通常以其端头 150mm长作为感温部分； 本体 除去感温部分和毛细管，其内装调温机构和触点开闭机构等部分； 冷点（C） 温控器调温机构整定在调温范围最低温度值的位置； 中点/正常点（N） 温控器调温机构整定在调温范围中间温度值的位置； 暖点（W） 温控器调温机构整定在调温范围最高温度值的位置； 调整点 温控器动作温度校准的位置，通常作为产品温度动作特性的 主要考 核点。它可以是中点或暖点
机械式蒸气压力温控器
工作原理：
感温管贴于蒸发器，当箱内温度升高时，感温剂在感温腔内
膨胀，使其压力增大，推动感温腔前面的膜片前移，当温度升高
到一定值时，顶动微型开关，使快跳触点与固定触点闭合，启动
压缩机。随着箱内温度下降，感温腔内的压力也随之减小，膜片
逐步后移，当温度下降到一定值时，微型开关的快跳触点和固定