电子膨胀阀工作原理及其控制方法论文
电子膨胀阀工作原理及其控制方法探讨
【摘 要】随着制冷设备的发展，越来越多的高效节能空调产品面世。而作为制冷系统的四大部件之一，节流装置在制冷系统中起着非常重要的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环。本文将对节流装置其中之一电子膨胀阀的基本结构、工作原理及控制方法进行分析。
【关键词】电子膨胀阀;制冷;节能;节流装置;控制
0.引言
电子膨胀阀作为一种新型的制冷系统控制部件，突破了传统节流机构的概念，它是制冷系统智能化系统化的重要环节和手段。空调设备在电子膨胀阀的应用方面，突破了以前在机组设计过程中存在的某种系统屈从热力膨胀阀的观念，进入膨胀阀为系统优化服务的新阶段，其应用使空调设备达到更高的控制精度及工艺要求，对于制冷行业的发展起着重要的作用。
1.传统的节流装置介绍
传统的节流装置包括手动节流阀、孔板、热力膨胀阀等。手动节流阀越来越少见，几乎已经被淘汰。而孔板只在某一些设备上使用，例如满液式水冷冷水机等。热力膨胀阀广泛应用于中央空调设备上。它既可控制蒸发器供液量，又可节流饱和液态制冷剂。根据热力膨胀阀结构上的不同，分为内平衡式和外平衡式两种。外平衡式热力膨胀阀在大量使用，其工作原理是建立在感温包内工质压力、蒸发器出口压力及弹簧力平衡的基础上。但由于热力膨胀阀的
感温包具有热容量、传压毛细管的压力传递以及机械动作等系列环节的时间滞后，故，其调节响应速度、精度等远比不上电子膨胀阀。
2.电子膨胀阀介绍
2.1结构
单从结构上看，电子膨胀阀主要由阀体、阀针、线圈组成。而从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3
部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。
2．2电子膨胀阀特点
电子膨胀阀相对于其它节流装置，具有如下特点：
2.2.1更快的反应速度。由于电子膨胀阀过热度的计算是根据吸气压力传感器及吸气温度传感器的实测数据进行计算。因此实时过热度能更快的反应出来。
2.2.2更短的响应时间。阀体从全关到全开只需要很短的时间。例如alco的ex7系列（冷量330kw）5秒；丹佛斯ets250（冷量1106kw）为25.4秒。
2.2.3更精确的调节功能。电子膨胀阀可实现对冷量从10％～100％的无级调节。
2.2.4更准确的监控功能。电子膨胀阀控制器通常都整合了诸如
远程控制、故障诊断等功能。
3.电子膨胀阀开度控制方法的实际应用
了解步进电机工作原理后，我们现在探讨一下电子膨胀阀的开度控制方法。
电子膨胀阀的开度控制与热力膨胀阀一样，根据系统的回气过热度进行控制，只不过热力膨胀阀是通过三个压力平衡调整阀门的开度，而电子膨胀阀则通过过热度控制器来调节。我们知道：吸气过热度＝吸气温度－蒸发温度。
因此所有的过热度控制器都有两种计算吸气过热度的方法：
3.1在吸气管放置一个吸气温度传感器测量吸气温度ti，在蒸发器放置一个蒸发温度传感器测量蒸发温度te，而吸气过热度sh＝ti－te。这是最直接的测量方法。
3.2有时候在制冷系统蒸发器处放置温度探头不是一件容易的事，像使用板式换热器、非满液式壳管式换热器的空调机组。另外一种办法就是在吸气管放置一个吸气温度传感器测量吸气温度ti，在吸气管安装一个吸气压力传感器测量低压pi，然后根据压力与温度的对应表而查出对应的蒸发温度te，此时过热度照样可以计算出来sh＝ti－te。只不过蒸发温度是根据蒸发压力pi间接计算出来。注意不同的制冷剂需要用到不同的压力与温度的对照表。
根据上述方法，计算出吸气过热度出来以后问题就解决了，我们先给控制器一个设定过热度sh0，然后算出设定值与实际值（反馈值）之间的偏差△sh，采用最基本的pid算法，在正偏差时（设
定值大于实际值，过热度偏小，供液偏多）减小阀门的开度以减小对蒸发器的供液量；在负偏差时（设定值小于实际值，过热度偏大，供液不足）增大阀门的开度以增加供液量。最终的目的就是使得实际过热度符合设定过热度。本公司使用的控制器为卡乐evd4控制器。
卡乐的evd4驱动器属于一个通用的过热度控制器。其可编程的特性使其可与其它品牌的电子膨胀阀兼容。例如可以驱动包括卡乐e2v系列、sporlan sei系列、alco ex系列、丹佛斯ets系列等常规用到的电子膨胀阀，应用的冷媒种类也非常广泛。
evd4控制器采用的是检测吸气温度＋吸气压力计算过热度的方法。本公司常规选用的压力传感器测量范围是0～17.3bar（表压），温度传感器的测量范围是-50℃～105℃。
卡乐evd4过热度控制器控制过程与一般过热度控制器的控制算法基本一致，这里不再详述。evd4提供了一个通讯接口连接到电脑上对电子膨胀阀进行监控，通过监控进行预防性维护和有效的报警管理。使用evd4时须注意设定如下参数：制冷剂种类，膨胀阀种类，过热度设定值，压力传感器的测量范围。为了更精确的控制电子膨胀阀，还需要调整如下参数：是否为“过热度过低”状态提供报警，过热度过低温度，膨胀阀调节死区，调节的pid参数。
4.电子膨胀阀在空调设备的设计过程中要注意的问题
4.1吸气压力传感器的量程问题。我们设计选型时必须要考虑压力传感器量程的问题，避免机组在某种状态下吸气压力传感器超出
量程范围。例如当系统停止运行，压力平衡时，有机会超出量程，此情况在某工程上的风冷冷水机组设备上曾经出现过（当冷水机组冷冻水温过高引起）。
4.2所有的电子膨胀阀都具有完全关闭功能，此功能可使空调系统管路上省掉一个电磁阀，电子膨胀阀具备电磁阀的功能，从而使系统优化及节约成本。每个电子膨胀阀的阀体都有它的机械止动点，驱动模块在驱动阀体关闭时候的步数超过总步数从而实现完全关闭。举个例子：丹佛斯ets250总步数（开度100％）为3810步，但关闭时的步数为3900步。这是为了防止步进电机失步而导致阀体不能关紧的情况。
4.3当电子膨胀阀与数码涡旋压缩机配合使用的时候必须注意，由于数码涡旋压缩机采用的是把高压气体旁通到低压的方式进行卸载，因此会造成吸气压力的波动。如果采用检测吸气温度、吸气压力的方法计算过热度的方法会导致实际过热度变化频繁，从而使控制器不断调整膨胀阀的开度。因此，在数码涡旋压缩机系统上最好使用检测吸气温度、蒸发温度来计算过热度。
5.应用实例
电子膨胀阀在我公司产品中应用广泛，目前主要应用电子膨胀阀的空调机组有两种：
5.1小冷量工业空调。在我公司某些产品上已经普遍应用电子膨胀阀，例如小冷量屋顶式空调机组。其用到的电子膨胀阀是卡乐的e2v系列。
5.2单系统冷量在500kw以上的水冷冷水机组。其用到的是丹佛斯ets250/ets400电子膨胀阀。
电子膨胀阀优良的过热度调节品质，保证了空调设备的控制精度及运行稳定性，为用户提供了优质的产品和服务。
6.结束语
电子膨胀阀在过热度控制、流量调节均优于传统的节流机构，而且反应速度更快、调节范围更广，以及可以按要求整合例如远程控制、故障诊断等新功能，在空调系统节能效果方面更加显著，有广阔的应用前景。■
【参考文献】
［１］朱瑞琪，陈文勇，吴业正，电子膨胀阀的控制[j].流体机械，1998，26.
［２］卡乐evd4控制器产品样本.
三花 电子膨胀阀
未知驱动探索，专注成就专业
1
三花电子膨胀阀
概述
三花电子膨胀阀是一种用于控制制冷循环中制冷剂流量的装置。它通过调节膨胀阀的开启程度，控制制冷剂的流量，从而实现对制冷系统的温度和压力的调节。三花电子膨胀阀具有高精度、高响应速度的特点，广泛应用于商用和家用制冷设备中。
结构和工作原理
三花电子膨胀阀主要由电磁阀、膨胀元件和控制电路组成。膨胀元件一般采用热敏元件，当制冷循环中的液体制冷剂进入膨胀元件时，膨胀元件因受热而膨胀，导致膨胀阀的开度增大，从而增加制冷剂的流量。控制电路通过测量温度和压力等参数，调节电磁阀的开启程度，从而控制膨胀阀的开度，实现对制冷剂流量的精确控制。 未知驱动探索，专注成就专业
2
特点和优势
1. 高精度：三花电子膨胀阀采用先进的传感器和调节装置，能够实现对制冷剂流量的精确控制，保证制冷系统的稳定运行和高效性能。
2. 高可靠性：三花电子膨胀阀采用优质材料和精密加工工艺，具有良好的耐腐蚀性和抗磨损性，能够长期稳定运行，减少系统故障和维修成本。
3. 高响应速度：三花电子膨胀阀具有快速的响应速度，能够迅速调节制冷剂流量，适应多种工况要求，提高制冷系统的动态性能。
4. 省能节电：三花电子膨胀阀能够根据实时需求精确调节制冷剂流量，避免制冷系统的过量制冷或不足制冷现象，提高系统能效，降低能耗。
5. 易于安装和维护：三花电子膨胀阀结构简单、紧凑，安装方便，不需要额外的冷却装置，减少了安装和维护的人力和成本投入。 未知驱动探索，专注成就专业
3
应用领域
三花电子膨胀阀广泛应用于商用和家用制冷设备中，包括空调、冷柜、冷藏车等。其高精度、高可靠性和高响应速度的特点使其能够适应不同的制冷需求，并且在能源节约和环境保护方面具有重要意义。
使用注意事项
1. 安装时应注意膨胀阀的方向和位置，避免与其他设备发生冲突。
2. 在使用过程中，应定期检查膨胀阀的工作状态，确保其正常运行。
电子膨胀阀工作原理、调整和故障排查
电子膨胀阀工作原理、调整和故障排查
工作原理
电子膨胀阀是一种用于控制制冷系统中制冷剂流量的设备。它基于物理原理，通过调整阀门的开度来控制制冷剂在制冷系统中的流量。具体工作原理如下：
1. 温度传感器：电子膨胀阀内部配有温度传感器，用于检测环境温度或制冷系统的回气温度。
2. 控制电路：温度传感器会将检测到的温度信号传递给控制电路。控制电路根据预设的温度设定值与实际温度之间的差异来调整膨胀阀的开度。
3. 电动驱动机构：根据控制电路的信号，电动驱动机构会调整膨胀阀的开度。当环境温度或回气温度升高时，膨胀阀会打开以增加制冷剂的流量；反之，当温度降低时，膨胀阀会关闭以减少制冷剂的流量。
调整方法
电子膨胀阀的调整通常由专业技术人员完成，以确保准确性和安全性。调整电子膨胀阀时，需要注意以下几点：
1. 确定调整目标：在调整之前，需要明确目标温度设定值以及所需的制冷剂流量。
2. 调整膨胀阀开度：根据目标温度设定值与实际温度之间的差异，逐步调整膨胀阀的开度。通常可以通过控制面板或调节螺钉来实现。
3. 测试与验证：在调整完成后，需要进行测试与验证，确保膨胀阀的调整结果符合预期，并对其性能进行评估。
故障排查
当电子膨胀阀出现故障时，以下是一些常见的故障排查方法：
1. 检查电源：排除电源供应是否正常。
2. 检查连接：确保电子膨胀阀与温度传感器、控制电路和电动驱动机构之间的连接良好。
3. 检查传感器：检查温度传感器是否损坏或出现故障。
4. 检查控制电路：检查控制电路是否损坏或调整不当。
5. 检查阀门：检查膨胀阀本身是否存在机械故障或阻塞。
如果在故障排查过程中无法解决问题，建议咨询专业技术人员或制造商的技术支持。
以上是关于电子膨胀阀工作原理、调整和故障排查的简要说明。具体操作应根据实际情况和设备说明进行。
电子膨胀阀原理、调试和故障维修
电子膨胀阀原理、调试和故障维修
电子膨胀阀是一种新型的节流装置，为制冷系统的智能化控制提供了条件，具有调节范围大、动作迅速灵敏、调节精密、稳定可靠等优点。它可以根据接受到的脉冲信号控制膨胀阀开度，保证适量的供液量和合适的过热度。电子膨胀阀系统由电子膨胀阀阀体ETS、控制器EKC312、驱动器EKD316、压力传感器AKS33和温度传感器AKS111组成。控制器是该系统的核心器件，类似于人体大脑，可以接受压力传感器和温度传感器的信号，通过内部计算发出脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度，保证系统供液量和过热度。
安装电子膨胀阀时应注意电机应位于正上方，与阀体轴心垂直（±15°），以防止电机的润滑油沉积在阀底部，影响系统和阀体的性能。在阀入口处安装100～120目的过滤网，以防止异物进入。焊接时，阀体部分的温度不能超过120℃，用水冷却时，阀体内不能进水。
常见故障检修包括电子膨胀阀的阀门处于全闭状态和开机后电子膨胀阀内有噪音。对于阀门处于全闭状态的故障，可以进行复位操作来确保阀体处于开的状态，以调节膨胀阀的流量。对于电子膨胀阀内有噪音的故障，可以检查是否存在异物或杂质，或者检查电子膨胀阀是否松动或损坏。
电子膨胀阀工作原理
电子膨胀阀工作原理
电子膨胀阀是一种用来调节制冷循环中制冷剂流量的装置。它是基于热力学原理工作的，通过控制制冷剂在蒸发器和冷凝器之间的流量来实现温度控制和能量调节。
电子膨胀阀的工作原理如下：
1. 传感器检测：电子膨胀阀内置有温度和压力传感器，用于测量蒸发器和冷凝器中的温度和压力。
2. 控制信号：传感器将测量到的温度和压力信号传送给控制器，控制器分析这些信号并生成相应的控制信号。
3. 控制阀开关：控制信号通过电磁驱动系统控制阀芯的开关。当控制信号指示开启阀芯时，制冷剂可以流通；而当控制信号指示关闭阀芯时，制冷剂流通被阻止。
4. 流量调节：通过控制阀芯的开关状态来调节制冷剂的流量。当阀芯关闭时，制冷剂流量减小；而当阀芯开启时，制冷剂流量增加。
5. 温度控制：通过监测蒸发器和冷凝器中的温度，并根据设定的目标温度来调节阀芯的开关状态。当蒸发器温度过低时，控制器将减小制冷剂的流量；而当蒸发器温度过高时，控制器将增加制冷剂的流量。这样可以实现对制冷系统的温度控制。
6. 能量调节：通过控制制冷剂的流量来调节制冷系统的能量输出。当需要增大制冷效果时，控制器将增加制冷剂的流量；而当需要减小制冷效果时，控制器将减少制冷剂的流量。
总的来说，电子膨胀阀通过传感器测量温度和压力，通过控制器生成控制信号，进而控制阀芯的开关状态，从而实现对制冷剂流量的调节和制冷系统温度、能量的控制。
空调电子膨胀阀工作原理
空调电子膨胀阀工作原理
空调电子膨胀阀是一种用于控制冷媒流量的装置，它通常安装在空调系统中的室内机或室外机内部。电子膨胀阀的主要工作原理如下：
1. 控制信号输入：空调系统的控制器向电子膨胀阀发送控制信号，根据室内温度和设定温度差异来调节膨胀阀的工作状态。
2. 芯片解读信号：电子膨胀阀内置一个芯片，该芯片会解读控制信号，根据信号的大小和频率来确定膨胀阀的开度。
3. 驱动电机工作：根据控制信号，电子膨胀阀的驱动电机会开始工作，产生一个力矩来带动阀芯的运动。
4. 阀芯调节膨胀阀开度：驱动电机的转动会使阀芯移动，从而调节膨胀阀的开度。开度的大小决定了冷媒流量的多少。
5. 冷媒流量调节：膨胀阀的开度变化会导致冷媒流量的调节。当室内温度过高时，电子膨胀阀会开启更大的开度，增加冷媒流量，从而提高制冷效果。反之，当室内温度接近设定温度时，膨胀阀会减小开度，降低冷媒流量。
通过以上工作原理，电子膨胀阀可以实现对制冷系统的精确控制，提高空调系统性能和效率，并保持室内温度在设定范围内的稳定。
空调系统中电子膨胀阀的控制及应用
空调系统中电子膨胀阀的控制及应用
作者：何健辉
来源：《大科技·C版》2018年第10期
摘 要：介绍电子膨胀阀在制冷系统中的使用优势及电子膨胀阀的控制方法，同时结合现有技术的应用具体介绍搭载电子膨胀阀系统的控制流程。
关键词：电子膨胀阀；空调器；控制
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0301-01
1 电子膨胀阀应用在制冷/制热系统中的优势
电子膨胀阀主要用于空调（制冷）系统中，可以实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行，达到快速制冷、温度精确控制、节能等目的。
电子膨胀阀是通过传感器得到的参数进行计算，经由控制器进行控制，因此反应及动作速度比较快，从全闭到全开仅需几秒钟；而热力膨胀阀控制器因为感温包的热惰性及传热过程需要一定的时间，响应动作速度比较慢，常常会导致较大的振荡。同时，使用电子膨胀阀控制器时，目标过热度可以通过程序或者存贮器进行设定，可以针对制冷/制热等工况单独设置不同的过热度，提高系统的经济性；而热力膨胀阀控制器则因为过热度目标值由预紧力设定，不可任意调节。
2 电子膨胀阀的控制方法
2.1 温度式控制方法
利用两温度的差近似地代替系统过热度，并用此过热度作为参数进行电子膨胀阀的控制。
制冷过热度=ts-te，即过热度等于吸气温度与室内蒸发器中央两相区温度的差值。
制热过热度=ts-tc，即过热度等于吸气温度与室外冷凝器中央两相区温度的差值。此种方法适用于冷暖机型，只需要3个温度传感器即可实现控制。
2.2 压力式控制方法
以下是计算的过热度作为参数控制电子膨胀阀：
过热度=ts-tps 式中：tps为吸气压力ps对应的制冷剂饱和温度，即过热度为吸入温度与饱和温度的差值。
电子膨胀阀工作原理 2
电子膨胀阀工作原理
电子膨胀阀（Electronic Expansion Valve）是一种用于调节制冷系统中制冷剂流量的设备，它通过精确的控制制冷剂的流量来实现制冷系统的稳定工作。电子膨胀阀利用电子控制技术，具有高精度和快速反应的特点，被广泛应用于空调、冷冻和制冷设备中。
电子膨胀阀的工作原理主要涉及两个方面，分别是膨胀阀开度的控制和制冷剂流量的调节。
首先，电子膨胀阀的开度由电子控制器根据传感器测量到的温度、压力等参数进行调节。当室内温度增加或制冷需求增大时，传感器会检测到这一变化，并将信号传送给电子控制器。电子控制器会根据预设的温度差和制冷系统的工况，计算出膨胀阀的应有开度，并将开度信息传送给膨胀阀执行器。
膨胀阀执行器根据电子控制器发送的开度信息，控制阀芯的开启程度。当开度减小时，阀芯会向下移动，膨胀阀的喉部缩小，导致制冷剂流动的截面积减小，从而降低了流量。相反，当开度增大时，截面积增大，流量相应增加。
其次，电子膨胀阀通过调节制冷剂的流量来实现恒定的制冷效果。当制冷系统处于启动阶段或需要更大的制冷量时，电子膨胀阀会自动调节开度，增加制冷剂的流量；而在需要较小的制冷量或处于断开运行状态时，电子膨胀阀会减小开度，降低制冷剂的流量。
电子膨胀阀的开度控制和制冷剂流量调节是通过反馈控制实现的。反馈控制是指传感器不断检测制冷系统的状态，并将检测到的信息反馈给电子控制器。电子控制器根据反馈信息不断调整膨胀阀的开度，以使制冷系统保持稳定运行。
电子膨胀阀具有许多优势。首先，它具有高精度和稳定的控制性能，能够精确控制制冷剂的流量，从而保证制冷系统的稳定工作和高效运行。其次，电子膨胀阀的响应速度快，可以在短时间内对制冷剂流量进行调节，提高了系统的动态响应性能。此外，电子膨胀阀还可通过电子控制器实现智能化控制，配合其他系统组件进行协同工作，提高系统的整体性能。
总之，电子膨胀阀是一种能够精确控制制冷剂流量的设备，通过电子控制器的控制和反馈机制，实现制冷系统的稳定工作。它在空调、冷冻和制冷设备中具有广泛应用，能够提高系统的性能、效率和可靠性。
电子膨胀阀工作原理与故障处理
电子膨胀阀工作原理与故障处理
一、电子膨胀阀的工作原理在变频空调制冷系统中是根据微处理器电路程序、压缩机运行频率、运行电流、制冷系统运行压力值、传感器感知温度值的变化精确控制电子膨胀阀的开度大小，调整最佳制冷剂流量使空调运行最佳状态。
电子膨胀阀的公共端与 2 、3、4、5、正常均为44Ω。公共端接12V ，其余4根 通往cpu控制电路。断电时电子膨胀阀应复位，这时可通过听到有“咯嗒”的声音 ，感觉是否振动来判定阀芯是否有问题。注意！这个是拿某厂家的线圈举例，其他厂家的线色可能不一致但公共端都统一在最边缘，现场需用万用表查找公共端。
在关机状态下，阀芯一般处在最大开度，拔了线圈插头，然后开机运行如果制冷剂无法通过，可以判定阀芯卡死了。正常情况下，开停机有“咯嗒”的响声制冷时用手摸电子膨胀阀的两端，进口处是温的，出口处是凉的。二、电子膨胀阀的常见故障故障现象 1：电子膨胀阀的阀门处于全闭状态。
分析检修：正常时，电子膨胀阀在通电前，针阀处于打开位置。阀体出厂时阀开度是480 个脉冲，但由于转子是通过螺纹结构固定，在运输过程中可能会由于振动而使转子位置发生改变，最终使阀门处于全闭状态。遇此故障时，上电后进行复位操作即可，以确保阀体处于开的状态，这样才能通过步进电机控制针阀开度的大小，从而调节膨胀阀的流量。
故障现象 2：开机后，电子膨胀阀内有噪音。分析检修：如果噪音过大，表明其内部器件卡滞，需整体更换加以解决。值得一提的是，若接通电源时阀体内有“咔嗒”声，这是正常现象。在空调通电后，电控板会给电子膨胀阀送来全开或者全闭的脉冲，这时电子膨胀阀的转子转到最大开度时，与限位装置碰撞，发出“咔嗒”摩擦音。当空调系统内充满了冷媒，转子转动的阻力加大以及声音的传播方式有所改变时，电子膨胀阀的动作音会变得很小。
故障现象 3：电子膨胀阀不动作。分析检修：接通电源时，先听阀体内有无“咔嗒”声，如无，则检查阀体是否完全套入线圈，线圈与电路板连接是否正常，线圈供电电压是否符合要求（12V±1.2V）。若上述检查均正常，则检查阀体能否全开，如不能，则表明阀体已坏，需换新。若阀体能全开，则检查阀全闭的脉冲数是否大于 480pps，若低于 480pps，则检查驱动机构。
电子膨胀阀的最优PID控制
1 引言 2 PID 参数的自适应算法
制冷机中新的电子式蒸发器供液调节采用电子膨 电子膨胀阀的 PID 控制系统框图如图 1 所示。电子 胀阀系统[1]。这种流量调节的效果, 受调节器特性的支 膨胀阀(执行器)采用步进电机驱动的形式。函数 Y ( s ) 是 配。为了确保制冷机运行稳定, 电子膨胀阀必须遵循适 调节器输出信号,它相应于步进电机给出的阀位变化;系 当的控制规律, 才能得到期望的调节品质。归纳起来, 统的输出是控制参数过热度 T ;函数 E ( s) 是 T 与给定
就控制系统组成而言有过热度闭环反馈控制, 也有反馈 目标过热度 T r 的偏差。 加前馈的复合控制。最为常用的是闭环反馈 PID 控制。 采用 PID 控制需要以蒸发器( 对象)的动态特性为基础。 本文针对 PID 控制应用了最优控制器设计方法对其参
数进行了整定, 获得了最优 PD 控制器, 在此多次测试的 图 1 电子膨胀阀 PID 控制系统 基础上也总结了一种经验公式, 并在实践中得到验证。 2.1 蒸发器的传递函数 在此基础上进一步设计了最优 PD 控制器的 S7-200 硬 将蒸发器视为有滞后的一阶对象[1],其传递函数为:
件实现方法。 s
T
K E e H E ( s ) 式中: —蒸发器的增益; —蒸发器的时间常 收稿日期:2007-12-11 数; —蒸发器的滞后。 《自动化技术与应用 》2008 年第 27 卷第 4 期 经验交流 Technical Communications
电子膨胀阀的最优 PID 控制
陈金艳 1 , 王 浩 2 , 刘廷瑞 3
(1.潍坊教育学院,山东 青州 262500; 2.青岛港湾职业技术学院,山
东 胶南 266404;3.山东科技大学,山东 青岛 266510）
摘 要:本文详细阐述了电子膨胀阀PID控制的原理、参数及传递函数,提出一种实现PID 参数整定的方法,获得了理想的PD最优控 制器,并在多次试验的基础上确定了一般意义上的 PD控制器经验公式。根据获得的 PD参数,通过S7-200 PLC,利用集成脉 冲触发步进电机实现了对电子膨胀阀的 PD 反馈调节控制。
电子膨胀阀在制冷系统中如何实现调节和控制
电子膨胀阀在制冷系统中如何实现调节和控制
电子膨胀阀在空调系统中应用时，能自动调节制冷剂流量，确保空调系统能够始终维持最佳运行工况，可加快制冷速度、精确控制温度，并实现节能。
一、电子膨胀阀在制冷系统中的作用
在制冷系统中，电子膨胀阀在控制器内部算法的运用下，结合执行器动作即可实现系统工作参数的采集与控制。电子膨胀阀负责计算传感器参数，控制则交由控制器负责，因此反应与速度相当显著，仅需几秒就能完成全闭与全开的过程[1]。
采集分为两种：
（1）压力型将回气温度与压力作为采集对象，在驱动器内部计算下能将饱和蒸发温度获取，从而完成回气过热度的计算。
（2）温度型主要是对膨胀阀后温度与回气温度采集，从而完成过热度的计算。驱动器以过热度大小为根据，能对膨胀阀开度实现控制。
二、电子膨胀阀的控制方法
1、 温度式控制方法系统过热度大致参照两温度的差，同时将其作为电子膨胀阀的控制参数；制冷过热度为ts-te，表示室内蒸发器中央温度对比吸气温度时两者之间相差的数值；制热过热度ts-tc，表示室外冷凝器中央温度对比吸气温度时两者之间相差的数值。
2、 压力式控制方法过热度ts-tps中，通过计算获取的数值是控制电子膨胀阀时使用的主要参数，式中的tps代表制冷剂饱和温度，是与吸气压力ps相对应数值，也可以认为过热度是吸入温度与饱和温度之间相差的数值。
3、 两种方法对比前一种控制方式安装简便，由于未涉及压力转化到饱和温度的过程，因此能更快的响应。但是该方法中，过热度与系统实际过热度有一定差异的缘故，难免会有误差存在；后一种控制方式中，计算得到的过热度基本符合实际过热度，然而在回路中有必要进行压力传感器的追加，且程序控制中饱和温度AD转换变的追加也是必不可少的，此时会支出更多成本。在对两种方法妥当性进行研究时，维持额定制冷条件，记录膨胀阀各个开度时的过热度。当膨胀阀开度变更，且过热度变化时，两种方法计算获取的过度热之间之间存在大约3 ℃的差值。结合大量实践结果得知，该差值虽然面向不同本体时有一定差异，但基本都是恒定的。所以，通过一定补偿，温度式控制方法便能将压力式控制方法顺利取代。