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冷库电子膨胀阀的工作原理及应用工作原理冷库电子膨胀阀是一种用于调节冷媒流量的装置，其主要原理是通过改变膨胀阀的开度，控制冷媒的流量，以实现对冷库温度的调节。
电子膨胀阀由控制器、膨胀阀和传感器组成。
控制器通过接收传感器的反馈信号，计算出当前温度与设定温度之间的差值，然后输出相应的信号控制膨胀阀的开度。
膨胀阀中的传感器可以测量冷媒的温度和压力。
当冷媒温度超过设定值时，传感器会发送信号给控制器，控制器则会相应地增加膨胀阀的开度，增加冷媒的流量。
反之，当冷媒温度低于设定值时，控制器会减小膨胀阀的开度，减少冷媒的流量。
通过不断调节膨胀阀的开度，冷库电子膨胀阀可以实现精确的温度控制，保持冷库内的温度稳定。
应用冷库电子膨胀阀广泛应用于各种大型冷库和冷藏室中，其具有以下优点：1.精确控制温度：冷库电子膨胀阀通过调节冷媒流量，可以精确控制冷库内的温度，确保冷藏食品的质量和安全。
2.节能高效：相比传统的机械膨胀阀，电子膨胀阀具有更高的控制精度和响应速度，可以更快地调节冷媒流量，提高冷库的能效。
3.稳定性好：冷库电子膨胀阀通过传感器实时监测冷媒温度和压力，可以快速调整膨胀阀的开度，保持冷库内的温度稳定。
4.可远程监控：部分冷库电子膨胀阀具有远程监控功能，可以从任何地方对冷库的温度进行监控和控制，方便管理和操作。
5.适应性强：冷库电子膨胀阀适用于各种冷媒和冷库系统，可以灵活应对不同的应用场景和需求。
使用技巧在使用冷库电子膨胀阀时，我们需要注意以下几个方面：1.正确安装：冷库电子膨胀阀需要正确安装在冷库的冷凝器上，保证冷媒流经膨胀阀进行调节。
2.设置合理的温度范围：根据冷货的要求，合理设置冷库电子膨胀阀的温度范围，在设定温度范围内，膨胀阀能够精确控制温度。
3.定期检查和维护：定期检查膨胀阀的工作状态和传感器的准确性，及时清洁和更换损坏的部件。
4.合理使用：在使用过程中，避免频繁调节温度，以免影响膨胀阀的寿命和稳定性。
5.与其它设备配合使用：冷库电子膨胀阀通常需要与其它冷库设备，如压缩机、冷凝器等配合使用，确保整个系统的正常运行。
第9卷 第1期制冷与空调2009年2月REFRIGERATION AND AIR -CONDITIONING100-104收稿日期:2008-03-04通信作者:王如竹,Em ail :rzwang @sjtu .edu .cn电子膨胀阀的应用领域及关键技术江明旒 王如竹 吴静怡 郭俊杰(上海交通大学)摘 要 介绍电子膨胀阀的分类及工作过程,并分别阐述其在各领域中的应用现状,着重从流量特性和控制策略及算法2方面对其关键技术进行分析论述,最后指出目前电子膨胀阀的应用技术中存在的一些问题及今后的发展趋势。
关键词 电子膨胀阀;应用领域;流量特性;控制Application fields and key techniques of electronic expansion valveJiang Ming liu Wang Ruzhu Wu Jingy i Guo Junjie(Shanghai Jiao T ong University )ABSTRACT Presents the classificatio n and w orking process o f electro nic expansion valve (EEV )briefly .Discusses the applicatio n fields and some key technique s of EEV ,such as the flow characteristics ,control strategy and algo rithm in details respectively .Finally an -alyzes so me problems needed to resolve and the develo pment trend o f EEV .KEY W ORDS electronic ex pansion valve ;applicatio n fields ;flow characteristics ;co ntro l 电子膨胀阀是一种可按预设程序调节进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件。
第9卷 第1期制冷与空调2009年2月REFRIGERATION AND AIR -CONDITIONING100-104收稿日期:2008-03-04通信作者:王如竹,Em ail :rzwang @sjtu .edu .cn电子膨胀阀的应用领域及关键技术江明旒 王如竹 吴静怡 郭俊杰(上海交通大学)摘 要 介绍电子膨胀阀的分类及工作过程,并分别阐述其在各领域中的应用现状,着重从流量特性和控制策略及算法2方面对其关键技术进行分析论述,最后指出目前电子膨胀阀的应用技术中存在的一些问题及今后的发展趋势。
关键词 电子膨胀阀;应用领域;流量特性;控制Application fields and key techniques of electronic expansion valveJiang Ming liu Wang Ruzhu Wu Jingy i Guo Junjie(Shanghai Jiao T ong University )ABSTRACT Presents the classificatio n and w orking process o f electro nic expansion valve (EEV )briefly .Discusses the applicatio n fields and some key technique s of EEV ,such as the flow characteristics ,control strategy and algo rithm in details respectively .Finally an -alyzes so me problems needed to resolve and the develo pment trend o f EEV .KEY W ORDS electronic ex pansion valve ;applicatio n fields ;flow characteristics ;co ntro l 电子膨胀阀是一种可按预设程序调节进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件。
全网最全教程，空调电子膨胀阀的原理与实际应用电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。
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，电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机。
按驱动方式分，有电磁式和电动式两类。
目前使用最多的是四相步进电机驱动的电动式电子膨胀阀。
电动式又分为直动型和减速型。
步进电机直接带动阀针的是直动型，步进电机通过齿轮组减速器带动阀针的是减速型。
电动式电子膨胀阀采用电机直接驱动轴，以改变阀的开度。
电动式电子膨胀阀接受由微型计算机传来的运转信号进行动作，根据运转信号，驱动部的转子回转，以螺旋将其回转运动转换为轴的直线运动，以轴端头的阀针调整节流孔的开口度。
直动型膨胀阀电机转子的转动，主要是依靠电磁线圈间产生的磁力进行的，转矩由导向螺纹变换成阀针直线移动，从而改变阀口的流通面积．转于的旋转角度及阀针的位移量与输入脉冲数成正比。
电动式膨胀阀的另一种形式是减速型。
减速型膨胀阀的工作原理是：电机通电后，高速旋转的转子通过齿轮组减速，再带动阀针作直线移动。
由于齿轮的减速作用大大增加了输出转矩，使得较小的电磁力可以获得足够大的输出力矩，所以减速型膨胀阀的容量范围大。
减速型膨胀阀的另一特点是电机组合部分与阀体部分可以分离，这样，只要更换不同口径的阀体，就可以改变阀的容量。
电子膨胀阀的控制原理：电机转子采用永久磁铁，由转子产生的磁场,与定子绕组感应的磁场之间相互吸引与排斥的作用使转子旋转。
脉冲电机由微电脑控制，微电脑发出控制指令，在电机定子绕组上施加脉冲电压，驱动转子动作，指令信号序列反向时，电机转动反向，所以，脉冲信号可以控制电机正、反转，使调节阀杆上、下移动，改变阀针开度，实现流量调节。
电子膨胀阀与压缩机变频调速相互配合，可以实现不问断供热快速除霜。
除霜时，四通阀不换向，电子膨胀阀开启到最大，压缩机高速运转，制冷剂大流量循环，利用压缩机排气热量进行除霜，这样使得除霜时间短，降低除霜的附加能耗，也不影响制热效率。
图文详解电子膨胀阀原理及其在空调系统中的应用节流装置，作为制冷循环的四大部件之一，在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配时整个制冷设备降低能耗的重要环节。
节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，从而到达调节流量、控制过热度及蒸发液位的作用。
（如下图）因此，节流机构流量的调节对制冷装置节能降耗起着非常重要的作用，制冷系统中常用的节流机构有毛细管、热力膨胀阀及电子膨胀阀。
然而，毛细管只能对流量做微小的调节，故比较适合于负荷较稳定的系统，在负荷变化大时，无法有效及时地改变制冷剂流量。
热力膨胀阀的感温包有明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化作出迅速而有效的反应，最终导致系统调节的振荡，造成机器运转不稳定，甚至损坏压缩机。
电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。
电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器三部分构成，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。
电子膨胀阀的控制过程为调节进入蒸发器的制冷剂流量，控制目标过热度，从而保证系统经济稳定运行。
它作为电子控制元件，最大特点就是流量调节的及时性，其响应压缩机排量改变是及时的，因此它具有精度高，动作快速、准确、节能效果明显等优点，并能够与其它智能控制方法相结合，在制冷系统中的运用，以实现系统的优化控制。
在产品研制方面，国外电子膨胀阀的主要产品有：丹麦Danfoss电子膨胀阀，美国ALCO公司的EX系列电子膨胀阀，日本鹭宫的EKV、AKV电子膨胀阀FUJIKOKIMFCCO.LTD生产的LAM型电子膨胀阀。
电子膨胀阀的产品研制工作在国内起步较晚，目前国内电子膨胀阀的主要产品有：三花商用O、Q、R、S电子膨胀阀,浙江春晖智能控制股份有限公司研制的DPF系列电子膨胀阀等。
电子膨胀阀在制冷系统中的应用电子膨胀阀作为电子控制元件，因其精度高，动作快速、准确、节能效果明显等优点，并与其它智能控制方法相结合，在制冷系统中的运用，以实现系统的优化控制，在制冷空调中有广阔的应用前景。
随着电子及微机控制技术的飞速发展，计算机也得到了快速发展，计算及控制技术在制冷空调行业中得以渗透，一些适用于制冷系统微机控制的执行部件也得以开发，电子膨胀阀便是在这样一个大背景下开发出来的。
电子膨胀阀具有许多的优点，特别是它能与其它智能控制方法相结合，具有可以实现系统的优化控制，节能效果明显。
因此迅速得以推广和发展。
对于电子膨胀阀的研究早在70年代末期日本就已经开始对其进行研究，当时它是靠施加不同的电压（0~12V）对双金属片加热量的不同，造成双金属片膨胀不同而带动阀针的升降。
这种膨胀阀有较大的缺陷，后来已不大使用。
除日本外其它国家在80年代也进行了电子膨胀阀的研究和开发工作，其主要针对电磁式和电动式（步进电机驱动）电子膨胀阀。
电磁式膨胀阀在电磁线圈通电前，阀针处于开的位置，阀针的开度取决于线圈上施加的控制电压，从而调节膨胀阀的流量。
该阀动作响应快，但在制冷系统中工作时一直需要供电。
电动膨胀阀是一种以步进电机驱动的电子膨胀阀，它通过给步进电机施加一定逻辑关系的数字信号，使步进电机通过螺纹驱动阀针的向前或向后运动，从而改变阀口的流量面积来达到控制流量的目的。
这种电子膨胀阀又可分为直动型和减速型两种。
直动型是步进电机直接带动阀针，减速型是步进电机将动力通过减速齿轮组来推动阀针的动作。
通过减速齿轮组可以产生较大的推力，所以目前许多步进电机驱动的电子膨胀阀都是采用的这一种驱动方式。
电子膨胀阀的形式有多种，但都需要有电信号来控制，为在制冷循环中实施现代微机控制提供了可能。
同时因系统、控制方法不同，每种形式的电子膨胀阀都有自己的优势。
但步进电机驱动的电子膨胀阀因其更适用微机控制、并有较好的稳定性，而为更多的制冷系统所采用。
【电子行业】电子膨胀阀在多联机系统关键技术应用xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv前言：随着国家对于节能的重视，节能标准不断出台，对于空调节能的要求也不断提高，多联机，俗称“一拖多”空调正是符合这一要求的空调系列，“多联机”指的是一台室外机通过配管连接多台室内机，室外侧采用风冷换热形式，室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。
多联机的容量介于普通家用空调机和大型中央空调系统之间，特别适用于中小形建筑空调设计应用。
目前主要应用于高档住宅、酒店政府机关、商业大厦等。
多联机空调系统由于其：能耗低、响应速度快、温度控制平稳、温度场均匀、室内机形式丰富，技术成熟，在家用中央空调领域非常的适用，但其初投资相对较高，目前在国内市场还不能广泛推广。
主要的生产厂家包括有三菱、东芝、日立、大金等日本品牌，采用的是直流变速技术，还有三星、美的、格力、春兰、华凌等品牌，主要采用了数码变频技术。
1、PAW与PWM技术：多联机对于冷媒工质有着精确的控制，可以根据不同的负荷要求进行冷媒流量的调节。
目前控制的方法主要有两种：一种是通过调节压缩机转速的方式来调节冷媒的流量；另一种采用数字脉冲控制技术，调节压缩机在单位时间内输出的工质量。
这两种技术就是目前市场上多联机的主导技术：变频和数码涡旋技术。
他们都能够根据房间的不同冷量需求来调节冷媒工质的流量，但实现的方式并不相同。
在多联机技术及数码涡旋技术中都采用了PWM技术，而在变频技术中还采用了PAM技术，首先介绍一下两者的概念。
1、PWM（Pulse Width Modulation）(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
2、PAM是（Pulse Amplitude Modulation）(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律该表脉冲列的幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
在变频技术中PAM技术与PWM技术主要是通过调节频率来调节压缩机转速，来改变冷媒的流量。
而在数码蜗旋技术中，PWM技术主要用以调节电磁阀的开启闭合的时间和开启程度来调节冷媒流量，从而调节容量的输出。
因此同样的技术在两种压缩机中的应用是不相同的。
变频变容量技术含量高，调控装置复杂，厂家进入的门槛高，没有一定的开发应用背景很难掌握该项目产品制造的核心技术。
早期的国产空调厂家进入多联机市场，一般都与日本空调厂家合作建立生产线，例如美的和东芝、海信和日立、海尔和三菱重工等。
多联式VRF空调是一种高新技术的体现，与传统空调相比，具有显著的优势，它集一拖多，智能控制、节能、分户计费和网络空调等多种高新技术于一身，能满足消费者对舒适性、方便性等方面的要求，在日本已经有二十年以上的实用案例，技术非常成熟。
目前，数码涡旋多联机迅速发展，占有了不少分额，其核心部件数码涡旋压缩机主要生产厂家是美国谷轮公司。
据谷轮公司介绍，中国市场中的美的、格力、春兰、华凌、TCL、麦克威尔、三星等八家空调厂家均采用了谷轮公司的数码涡旋压缩机生产多联式空调机组。
作为其核心的数码蜗旋压缩机，所采用的是数码蜗旋技术，较之变频技术是后进技术。
据谷轮公司介绍，该公司不仅提供提供压缩机，还提供包括驱动程序、电脑板等整套控制系统。
因此空调厂家进入多联机市场的门槛极低，只需进行简单组装即可，不需开发核心部件，可以快速抢占多联机市场份额。
2、PAM与PWM技术在变频与数码涡旋技术中的应用变频变容量技术是指单一管路一拖多空调热泵系统的室外主机调节输出能力方式：（1）通过改变投入工作的压缩机的数量来调节主机的容量，进行主机容量的粗调节；（2）通过变频装置改变变频压缩机输入频率来改变压缩机的转速，进行主机容量的细调节，通过粗细配合，可以使得室外主机输出能力连续线性调节。
在三菱电机空调压缩机的应用原理为利用PWM技术，改变输入电压的平均电压，由转速公式：Tn=9550Un*In/Nn(Un:额定电压,In:额定电流，Nn:额定转速)转矩不变，改变平均电压就可以改变额定转速，从而改变压缩机的冷媒输出量，其对冷媒的控制非常精确。
数码涡旋压缩机的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。
负载期间，涡旋盘处于如图1所示位置，压缩机像常规涡旋压缩机一样工作，输出100%容量。
卸载期间，由于压缩机的柔性设计，使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离，因此不再有制冷剂通过压缩机，压缩机输出为零。
这样，由负载期和卸载期的时间便可确定压缩机的输出容量。
通过前面介绍的PWM概念可以知道，它是一种脉宽调制方式，通过改变脉冲宽度来调节改变电磁阀停止与开启的时间，从而改变“负载期”和“卸载期”的组合，调节输出容量负载期和卸载期这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的PWM电磁阀来控制的。
如图一所示，有活塞安装于顶部的顶涡旋盘处，活塞的顶部有一调节室，通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通，而PWM电磁阀连接调节室和吸气管。
电磁阀断电时处于常闭位置，活塞上下侧的压力为排气压力，以弹簧力确保两个涡旋盘处于正常工作位置，使压缩机在满载下工作。
当电磁阀通电时，调节室内的排气被释放到低压吸气管，导致活塞上移，带动了顶部的定涡旋盘上移，该动作使两个涡旋盘分离，导致无制冷剂通过涡旋盘，使压缩机卸载。
当电磁阀断电时，压缩机再次满载，恢复压缩操作。
排气孔图1数码涡旋压缩机的一个“工作周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间，如图2所示，通过数码控制改变这两个时间不同时间组合，就可调节压缩机的输出容量在10%-100%的范围内变化。
图2在变频技术中我们分别采用了PAM与PWM技术，两种技术都是为了调节压缩机的转速，但这两种技术的主要区别在于调压和调频是在两个不同阶段进行的。
如图3所示图3PAM特点：调压和调频在两个环节上进行，两者要求在控制电路上协调配合，其结构简单，控制方便。
但由于输入端采用晶闸管可控整流器，当电压调的较低时，电网功率因数较小。
但PAM在调压过程中可对电流波形有整形作用，因此可抑制高次谐波的产生。
最高转速为PWM的1.5倍。
PWM特点：输入功率因数较高，调压和调频都在PWM逆变器上进行，则电网功率因数较高，由于采用PWM逆变器调压和调频同时进行较易产生高次谐波。
由于受到晶闸管开关次数限制，频率改变也受到一定的限制，因此最高转速为7000转/分。
由于三菱电机空调采用了大容量直流电机驱动压缩机，所以需要调节平均电压来调节电动机的转速，而PWM正满足了该要求，可通过改变占空比来改变平均电压从而调节压缩机转速。
（如图4）由于输入功率及电网因数较高，所以应用于三菱电机大匹数的空调系统中。
而PAM同样是一种调节压缩机转速的技术，虽然它结构简单，控制方便。
但由于输入端采用晶闸管可控整流器，当电压调的较低时，电网功率因数较小，所以被应用于三菱电机小匹数的POWERMULTI系列的空调系统中。
图4在数码蜗旋压缩机中，也同样遇到了PWM技术，但其运用的场合并不相同，它被运用于PWM电磁阀中，用于负载和卸载之间的调配上。
因此外界经常见到的PAM和PWM技术，在变频技术和数码涡旋技术上的运用是不相同的，变频技术对于PAM和PWM技术的要求更高。
3、两种技术的比较3．1技术成熟性比较变频技术是成熟可靠的技术，应用于空调领域也已经有二十年的时间，工程实例已经证明应用该技术的空调系统是有保证的。
数码涡旋技术开发的时间很短，对于压缩机的机械要求很高且结构非常复杂，应用于空调领域只有五年左右的时间，谷轮公司的数码涡旋空调技术并没有在美国使用过的经验，还没有经过足够时间可靠性运行的体验。
3．2容量调节和温度湿度的调节数码涡旋容量调节范围广，调温速度快，除湿能力好。
变频压缩机的容量输出是通过变频分级达到的，由于N=120*f*(1-S)/P(f 表示频率，S表示转差率，P表示极对数),通过改变频率可以改变压缩机的转速，而无论采用PAM或者PWM技术，进行变频，其频率的改变都必须经过中间频率，因此存在一定的时间滞后。
而数码涡旋通过PWM电磁阀调节负载和卸载时间，容量能迅速从10%到100%，不需要分步实现，属于连续和无级调节。
变频压缩机必须通过中间频率，从低频到高频的转换，存在时间的滞后，当系统内的负荷突然发生变化时，变频系统无法立即响应负荷的变动，使得室温的波动较大。
而数码涡旋技术的无级调节和宽广的调节范围确保了室内空气温度的精确控制。
变频系统在低容量（低频）运行时，蒸发温度较低，随着运行频率的降低，蒸发温度逐渐升高，整个运行阶段平均蒸发温度较高，而一般的空调系统多在部分负荷下运行，这就导致了除湿能力的下降。
而数码系统无论在何种运行比例时，其负载运行时均是全负荷，所以如图所示能在整个运行阶段保持较低的蒸发温度，尤其是容量在40%—80%范围内（较常使用的容量区间），数码涡旋体现了明显的优势，所以其显热比较少，除湿能力较强，保证了高精度的除湿要求。
数码涡旋空调这种在低容量情况下能有效提供较好的湿度控制功能，对于相对湿度较高的地区及一些特殊场合尤为适用。
3．3对电网的冲击干扰数码涡旋的工作方式为压缩机通过PWM电磁阀的瞬间加载与卸载，电流的变化为10%和100%交互变化。
对电网而言负载电流的剧增和瞬减会对电网产生冲击，造成涡流和发热，对电网设施不利。
而变频调速过程采用了PAM与PWM技术，通过改变频率来改变压缩机的转速，从而调整压缩机的容量输出，整流和调频（也就是逆变过程）相对较为平稳，对电网的冲击小。
从对电网的影响方面考虑，使用变频压缩机要优于数码涡旋压缩机。
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