电子膨胀阀在制冷系统中的应用
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三花电子膨胀阀
三花电子膨胀阀是一种用于调节制冷系统中制冷剂流量的
装置。
它通过控制制冷剂的流量来调节蒸发器的温度和压力,从而实现对制冷系统的精确控制。
三花电子膨胀阀的主要组成部分包括电子控制器、电磁阀、膨胀阀芯和传感器。
电子控制器负责接收和处理传感器的
信号,并根据预设的控制策略来控制电磁阀的开关状态。
电磁阀通过控制膨胀阀芯的开合来调节制冷剂的流量。
传
感器用于测量制冷系统中的温度、压力等参数,并将这些
参数的信号传输给电子控制器。
三花电子膨胀阀具有以下特点:
1. 精确控制:通过电子控制器的调节,可以实现对制冷系
统的精确控制,使系统能够在不同的工况下保持稳定的温
度和压力。
2. 高效节能:电子膨胀阀能够根据实际需求调节制冷剂的
流量,避免过量供应制冷剂,从而提高制冷系统的效率,
节约能源。
3. 可靠稳定:三花电子膨胀阀采用先进的控制技术和高质
量的材料制造,具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间
稳定运行。
4. 自动调节:电子膨胀阀能够根据制冷系统的实际工况自
动调节制冷剂的流量,无需人工干预,减少了操作的复杂
性和繁琐性。
总之,三花电子膨胀阀是一种高精度、高效节能、可靠稳
定的制冷系统控制装置,能够满足各种制冷系统的需求。
膨胀阀的全称为"热力膨胀阀"一般用于氟利昂制冷装置,是一种有自动控制功能的制冷剂节流装置,通过包扎在蒸发器出口管壁上的感温包中感温工质对制冷剂蒸汽的过热度的压力变化来控制阀针的开大、关小,达到调节向蒸发器供液的流量的目的,这样确保了进入蒸发器制冷量的速率与液体制冷剂的蒸发速率相一致。
这样膨胀阀保证了制冷剂被充分蒸发利用,避免有液体制冷剂进入压缩机。
膨胀阀的应用选择:热力膨胀阀的选择应该保证对蒸发器的供液量始终与热负荷平衡,充分发挥蒸发器的使用效率。
热力膨胀阀的额定制冷量是在全开的状态下的能量,一般具有1℃以上的过冷度。
热力膨胀阀在选用时应遵循以下原则:蒸发器压力损失较小时,适宜选用内平衡式;反之,(或装有分液装置)选用外平衡式膨胀阀。
热力膨胀阀的简单选用步骤:1、确定设备的冷量;2、确定制冷剂的种类;3、确定设备所需要的制冷量;4、确定膨胀阀的形式;5、确定系统所需的蒸发温度;6、找出所对应的冷量的产品型号。
:以地球牌膨胀阀选用为例:设备要求蒸发温度为-20℃、冷凝温度-32℃工况下的冷量为2323w,制冷剂R22;系统存在压降损失;应选择TIE系列,阀芯型号为TIO-02(地球膨胀阀数据及特点见附表)。
无法找到产品系列数据时,可以结合制冷机组与膨胀阀相对应技术数据依次类推,寻找相对应的产品型号,或依据相类似工况应用设备选型。
膨胀阀的安装:安装前检查膨胀阀是否完好,感温包有无泄露;膨胀阀的安装位置应尽量靠近蒸发器,一般情况下要竖直安装;膨胀阀的敢温包要安装在蒸发器的出口管道(回气管)的水平部分,为保证感温包与管道有良好的接触,应将管道清理干净,用钢片或铜片包扎在出口管道下侧45°的部位,并缠绕隔热及防潮材料;外平衡膨胀阀的外部均压管安装在蒸发器出口与蒸发器不会出现较大压差的地方即可,一般安装在距感温包下游的吸入管上部离感温包稍远的位置;安装应前注意膨胀阀液体流动的方向。
数据通讯时的参数
数据通讯模块的安装按
面板上的发光二极管
面板上的LED在相应延时激活时发光。
最上方的LED指示阀的开度增大。
第二个LED指示阀的开度减小。
当调节过程中发生错误时,所有的
参数的保存
操作示例
订货
型号功能产品代码EKC 312 过热度控制器084B7250 EKA 173 数据通讯接口模块(附
件,FTT10模式)
084B7092 EKA 175 数据通讯接口模块(附
件,RS 485模式)
084B7093
EKA 174 数据通讯接口模块(附
件,RS 485模式)084B7124
内部和外部开关交互作用以及其他动作。
用一个压力信号。
负荷定义过热度
基于定义的过热度曲线设定。
该曲线由三个值确
自适应过热度
基于蒸发器的负荷,通过查找MSS。
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。
电子膨胀阀工作原理
电子膨胀阀是一种常用于空调、冷藏设备和制冷系统中的流量调节装置。
其工作原理是利用电子压力传感器感知压力变化,并将信号发送到控制器进行处理,从而控制膨胀阀的开度,调节制冷剂在蒸发器中的流量,以达到控制温度的目的。
具体来说,电子膨胀阀由电子控制器、电磁阀和膨胀阀组成。
当制冷系统运行时,电磁阀通过电子控制器接收到信号,控制膨胀阀的开与关。
当需要提高制冷剂流量时,电子控制器将电磁阀打开,膨胀阀开始开启,增大制冷剂通过蒸发器的流量。
反之,当需要降低制冷剂流量时,电子控制器将电磁阀关闭,膨胀阀开始关闭,减小制冷剂通过蒸发器的流量。
电子膨胀阀的关键是电子控制器,它能够根据需求精确控制制冷剂流量,实现精准的温度控制。
电子控制器可根据设定的控制策略,通过传感器采集到的压力、温度和流量等信息,实时计算膨胀阀的开度。
在此过程中,电子控制器会自动调节电磁阀的工作状态,以保持系统的稳定运行。
电子膨胀阀相比传统的机械膨胀阀具有更高的精度和灵活性。
它不需要机械零件来调节流量,也不受压力和温度变化的影响,可以更快速地响应控制需求。
同时,电子膨胀阀还具有自我诊断和保护功能,能够及时检测故障并采取应对措施,提高系统的可靠性和安全性。
总之,电子膨胀阀通过电子控制器对膨胀阀的开度进行精确控制,调节制冷剂的流量,实现对温度的精准控制。
它是现代制
冷系统中一种重要的流量调节装置,为制冷设备的高效运行提供了可靠的支持。
制冷机膨胀阀的工作原理与作用制冷机膨胀阀是制冷系统中的一个重要组成部分,其主要作用是控制制冷剂的流量和压力,从而实现制冷系统的稳定运行。
本文将介绍制冷机膨胀阀的工作原理和作用。
一、制冷机膨胀阀的工作原理制冷机膨胀阀是一种节流装置,其工作原理基于热力学原理。
当制冷剂从高压侧进入膨胀阀时,由于膨胀阀内部的节流孔的面积较小,制冷剂的流速会增加,从而使制冷剂的压力下降。
这种压力下降会导致制冷剂的温度下降,从而实现制冷效果。
制冷机膨胀阀的节流孔大小是固定的,但其流量可以通过调节膨胀阀的开度来控制。
当制冷系统需要增加制冷量时,膨胀阀的开度会增加,从而使制冷剂的流量增加,制冷量也会相应增加。
反之,当制冷系统需要减少制冷量时,膨胀阀的开度会减小,从而使制冷剂的流量减小,制冷量也会相应减小。
二、制冷机膨胀阀的作用制冷机膨胀阀在制冷系统中起到了至关重要的作用。
其主要作用如下:1. 控制制冷剂的流量和压力制冷机膨胀阀可以控制制冷剂的流量和压力,从而保证制冷系统的稳定运行。
当制冷系统需要增加或减少制冷量时,膨胀阀可以通过调节开度来控制制冷剂的流量,从而实现制冷系统的自动调节。
2. 保护制冷系统制冷机膨胀阀可以保护制冷系统免受过高或过低的压力和温度的影响。
当制冷系统的压力或温度过高时,膨胀阀会自动减小开度,从而减少制冷剂的流量,保护制冷系统免受过热的影响。
反之,当制冷系统的压力或温度过低时,膨胀阀会自动增加开度,从而增加制冷剂的流量,保护制冷系统免受过冷的影响。
3. 提高制冷效率制冷机膨胀阀可以提高制冷效率。
由于膨胀阀的节流孔面积较小,制冷剂的流速会增加,从而使制冷剂的压力下降,制冷效果也会相应提高。
总之,制冷机膨胀阀是制冷系统中不可或缺的组成部分。
其工作原理基于热力学原理,可以控制制冷剂的流量和压力,保护制冷系统免受过高或过低的压力和温度的影响,提高制冷效率,从而保证制冷系统的稳定运行。
电子膨胀阀的控制原理及设计思路分析(技术分享)空调系统设计中,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,在制冷系统中的运用,可以实现系统的优化控制,在制冷空调中有广泛的应用。
而电子膨胀阀的动作原理究竟如何,怎样才能实现精确控制呢?下面制冷快报为大家详细解读下电子膨胀阀的工作原理及设计。
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。
由于电子膨胀阀采样速度快、精度高等特点,易于实现先进的控制以达到舒适、节能等控制目标,因而在中小型制冷设备中应用越来越广泛;特别是在家用空调系统中的应用。
因家用空调在制热工况下室外蒸发器常常会结霜,而传统的化霜是将四通阀换向,采用逆循环除霜,除霜时间约为11分钟,室内温度波动较大;而电子膨胀阀在除霜期间阀口置全开的位置,并配以室内风机开关占空比为0.5,室外风机全关控制,除霜时室内温度波动小,除霜时间减少到以前的一半,且室内换热器的送风温度也不会降得太多,从而节约了除霜能耗及提高了室内的舒适度。
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。
电子膨胀阀原理电子膨胀阀是一种广泛应用于制冷与空调系统的关键组件,其作用是通过电子控制来调节制冷剂的流量,从而实现对系统的温度和压力的控制。
本文将介绍电子膨胀阀的原理及其工作过程。
1. 原理介绍电子膨胀阀的工作原理基于热力学的物理性质。
当制冷剂流经膨胀阀时,由于通过阀门的截面积减小,制冷剂的流速减慢,从而导致其静压力增加。
同时,由于膨胀阀内存在流体的阻力,制冷剂的压力也会发生变化。
电子膨胀阀利用此原理通过电子控制来实现对制冷剂的流量和压力的精确调节。
2. 结构与组成电子膨胀阀主要由以下几部分组成:1) 阀体:负责导流并控制制冷剂的流量。
2) 气动阀芯:通过电子控制信号来控制阀芯的开启和关闭,从而影响制冷剂的流量。
3) 电子控制单元:接收各种传感器信号,并根据设定值对阀芯的开度进行控制。
4) 温度传感器:用于感知系统的温度,将温度信号传递给电子控制单元。
5) 压力传感器:用于感知系统的压力,将压力信号传递给电子控制单元。
3. 工作过程电子膨胀阀的工作过程可以分为以下几个步骤:1) 感知参数:电子膨胀阀通过温度传感器和压力传感器感知制冷系统的温度和压力参数。
2) 信号处理:电子控制单元接收到传感器传递的温度和压力信号后,根据设定的温度值和流量要求进行信号处理。
3) 阀芯控制:根据信号处理结果,电子控制单元通过控制气动阀芯的开度来调节制冷剂的流量。
4) 流量调节:阀芯的开度决定了流经阀门的制冷剂的流量大小,进而影响制冷系统的温度和压力。
5) 反馈控制:电子控制单元持续监测制冷系统的温度和压力,并根据实际情况对阀芯的开度进行调整,以保持系统的稳定工作状态。
4. 优势与应用电子膨胀阀相对于传统的机械膨胀阀具有以下优势:1) 精确控制:电子控制单元可以根据实际需求对膨胀阀的开度进行精确控制,从而实现对制冷剂流量和压力的精确调节。
2) 响应迅速:电子膨胀阀的响应速度快,能够迅速调节制冷系统的工作状态,提高系统的工作效率。
卡乐电子膨胀阀控制器-1卡乐电子膨胀阀控制器-1简介卡乐电子膨胀阀控制器-1是一种用于控制膨胀阀的电子设备。
它可以自动调整膨胀阀的开度,以便实现对制冷系统的精确控制和调节。
该控制器具有高灵敏度、高精度和可靠性的特点,可以广泛应用于空调、冷冻机组等制冷系统中。
功能特点1. 高灵敏度:卡乐电子膨胀阀控制器-1采用先进的传感器技术与控制算法,能够实时感知制冷系统的工作状态,并根据需要进行精确调节,以确保系统的稳定运行。
2. 高精度:该控制器具有高度精确的膨胀阀控制能力,可以实现对制冷系统的精密控制和调节,确保温度的稳定性和一致性。
3. 可靠性:卡乐电子膨胀阀控制器-1采用优质的材料和可靠的电子元件,具有良好的抗干扰能力和稳定的性能,能够在恶劣环境下长时间稳定运行。
使用方法1. 安装:将卡乐电子膨胀阀控制器-1与制冷系统的膨胀阀连接,并确保连接牢固。
2. 设置:根据实际需要,通过控制器上的按钮或调节旋钮设置膨胀阀的开度范围和控制参数。
3. 启动:将制冷系统启动,并观察控制器显示的参数和状态,确保系统正常运行。
4. 监控:定期检查控制器的工作状态和参数,如有异常及时处理。
5. 维护:定期清洁控制器及其周围环境,确保良好的散热和防尘效果。
技术参数输入电压:220VAC输出电压:24VDC控制精度:±0.5%温度范围:-40℃~85℃相对湿度:5%~95%RH外观尺寸:80mm×80mm×25mm应用领域家用空调系统商用空调系统工业制冷系统冷冻机组通过以上介绍,我们可以看出卡乐电子膨胀阀控制器-1是一种具有高灵敏度、高精度和可靠性的电子膨胀阀控制设备。
它可以实现对制冷系统的精确控制和调节,使系统能够稳定运行,并保证温度的稳定性和一致性。
该控制器在家用空调、商用空调、工业制冷和冷冻机组等领域有着广泛的应用前景。
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电子膨胀阀工作原理图
电子膨胀阀是一种用于控制制冷系统中制冷剂流动的重要设备,其工作原理图如下所示:
首先,制冷系统中的高压制冷剂通过进气口进入电子膨胀阀的阀体内部。
阀体内部包含了一个小孔,称为节流孔,当高压制冷剂通过这个小孔流出时,压力会急剧下降,同时温度也会急剧下降。
随后,温度传感器会监测到制冷系统中的温度变化,并将这些信息传送给电子控制器。
电子控制器会根据温度传感器的反馈信号来控制电子膨胀阀的开合程度,从而调节制冷剂的流动速度和量。
在电子控制器的指令下,电磁铁会对阀芯施加力量,使得阀芯的位置发生微小的变化,从而改变节流孔的大小,进而调节制冷剂的流动量。
这样,制冷系统中的制冷剂就可以按照需要被释放到蒸发器中,完成制冷循环过程。
通过这种方式,电子膨胀阀可以实现对制冷系统中制冷剂流量的精确控制,从而确保制冷系统的稳定运行和高效工作。
总结:
电子膨胀阀是制冷系统中的重要组成部分,其工作原理是通过电子控制器对阀芯位置的微小调节,来实现对制冷剂流量的精确控制。
这种精确控制能够确保制冷系统的稳定运行和高效工作,从而满足不同环境条件下的制冷需求。
因此,电子膨胀阀在现代制冷技术中具有着重要的应用价值。
制冷压缩机的新技术及应用制冷压缩机是制冷系统的核心部件之一,其主要作用是将低温、低压的制冷剂吸入,经过压缩提高其温度和压力,然后排放高温、高压的制冷剂进入制冷系统中,完成制冷循环。
随着制冷技术的不断发展,制冷压缩机的技术也在不断更新换代,新的技术被应用于制冷压缩机中,使其效率更高、噪音更小、可靠性更高、灵活性更大。
一、新技术1. 变频技术传统的制冷压缩机往往只有一个定速电机,使其工作时只能工作在一种固定的转速上,而且在启动时电机的启动电流较大,容易引起电网电压的跳闸。
而现在的变频技术可以使制冷压缩机的电机转速可控,可达到变速控制,以调节制冷系统内的制冷量,尽可能符合不同负载需求,从而提高压缩机运行的效率,降低能耗,减少制冷系统噪音,提高制冷效率。
2. 无油压缩技术传统的压缩机都需要用润滑油润滑机械运动部件,而油污染会严重影响制冷效果,因此,采用无油压缩技术可以有效地避免这一问题,此外,无油技术还具有清洁环保的特点,大大降低了维护成本。
双螺杆压缩机利用两根相互啮合的螺杆,将气体压缩而成,并且具有高效、节能、低噪音等优点。
同时还对工作平稳,尤其适合大的制冷系统。
4. 电子膨胀阀技术电子膨胀阀技术是利用电子控制方式来达到更精确的膨胀量,从而达到更准确的制冷效果。
与传统的机械膨胀阀相比,电子膨胀阀具有响应速度快、控制精度高的优点。
二、应用1. 工业领域制冷压缩机是工业领域的重要设备,广泛应用于食品制造、化工、医药、制药等行业的物料储存和生产过程中所需的制冷空调设备。
在零售业中,制冷压缩机主要用于海鲜、冰淇淋、牛奶、饮料等商品的冷藏、冷却和展示。
3. 交通领域在交通领域,制冷压缩机主要应用于轮船、汽车、火车等交通运输工具的冷藏、冷却环境中。
4. 家用领域随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭开始使用制冷空调设备,制冷压缩机变得更加重要,更加普及。
总之,随着制冷技术的不断进步,制冷压缩机也在不断改进和升级,新的技术也在不断应用于制冷压缩机中。
第36卷第2期 2002年2月
上海交通大学学报
JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY vcI 3BNo 2
Feb.2002
文章编号:1006—2467(2002)02 0210—04
制冷系统启动过程电子膨胀阀的控制
陈文勇 , 陈芝久 , 朱瑞琪 , 吴业正。 (1.上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海200030; 2.西安交通大学制冷与低温工程研究所,西安?10049)
摘 要:通过分析热力膨胀阀启动过程的特点,发现可能出现过热度长时问为零的情况.为此,将 零过热度时间作为一个重要的指标,用于电子膨胀阁的启动控制 提出了制冷系统启动过程中致善 零过热度时问以及兼顾其他性能指标的电子膨胀闽的启动控制策略,取得了比较满意的结果. 关键词:电子膨胀阀;过熟度;控制 中图分类号:TB 663 文献标识码:A
Electronic Expansion Valve Control during the Start—up of Refrigeration System
CHEN Wen yong .CHEN Zhi “ ,ZHU Rui qi ,WU Ye—zheng。 (1.Inst.of Refrigeration and Cryogenic Eng..Shanghai Jiaotong Univ.,Shanghai 200030,China 2.Inst.of Refrigeration and Cryogenic Eng.,Xi’an Jiaotong Univ.,Xi’an・710049)
Abstract:The parameters of refrigeration system change largely and rapidly during the start—up If the electronic expansion valve is used as throttle device,the control strategy is different from that of stable 0p eration.The performance of thermostatic expansion valve during the start—up was analyzed.It is found that the superheat may be zero for a long time.A new index,Zero Superheat Time,was put forward,and applied to the electronic expansion valve contro1.Further,the control strategy of electronic expansion valve to improve the Zero Superheat Time during the start—up was put forward.The test results show that lt works welI. Key words:electronic expansion valve;superheat;control
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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。
由于电子膨胀阀采样速度快、精度高等特点,易于实现先进的控制以达到舒适、节能等控制目
标,因而在中小型制冷设备中应用越来越广泛;特别是在家用空调系统中的应用。因家用空调在制
热工况下室外蒸发器常常会结霜,而传统的化霜是将四通阀换向,采用逆循环除霜,除霜时间约为
11分钟,室内温度波动较大;而电子膨胀阀在除霜期间阀口置全开的位置,并配以室内风机开关占
空比为0.5,室外风机全关控制,除霜时室内温度波动小,除霜时间减少到以前的一半,且室内换热
器的送风温度也不会降得太多,从而节约了除霜能耗及提高了室内的舒适度。
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采用电子膨胀阀来控制压缩机排气温度,可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利
影响,同时可省去专设的安全保护器,节约成本,提高工作效率。采用电子膨胀阀的制冷系统,停
机时令膨胀阀全关,防止冷凝器的高温液体流入蒸发器,造成再次启动时的能量损失;而在开机前,
将膨胀阀全开,使系统高低压侧平衡,然后开机,这样既实现了压缩机的轻载启动,又减少了压缩
机启、停造成的热损失,节省电费约6%左右。
在研究制冷系统的电子膨胀阀控制系统中,缺少控制器时电子膨胀阀的作用只能相当于毛细管,
而电子膨胀阀作为产品出厂时常常没有控制器,在实际应用中控制效果并不好。所以电子膨胀阀的
流量调节特性与制冷系统的动态特性之间的协调和耦合,需要选用合适的控制方法来协调,方能实
现控制目标。
制冷空调中最常用的是传统PID控制方式。常规PID控制方式的特点是调节方式简单,稳定性
好,可靠性高。但若其三个调节参数:比例系数Kp、微分时间常数Td、积分时间常数Ti选择不当,
易使控制系统发生振荡。文中研究了不同调节参数对制冷系统启动特性的影响,其实验表明,若采
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用不合适参数,制冷机启动后仍会处于振荡状态。通过大量的实验和理论研究表明,制冷系统是一
个变量之间相互耦合、影响因素多、工况多变化的大惯性非线性系统。针对这些情况,各公司研究
开发出许多新型的智能化控制方法来弥补常规PID控制的缺陷,提高变负荷情况下系统参数的可控
性。如:日立公司提出在压缩机转速变化过度阶段将电子膨胀阀的PID控制中断,当热负荷降低时,
过热度若减小到零后根据时间以线性外推法引入一个负的假想的过热度予以控制。开利公司提出,
PID调节器不仅是蒸发器实际过热度和目标过热度的函数,而且还是实际过热度变化率的函数,电
子膨胀阀开度以三者关系确定调节规律。还有若干对PID控制方法进行修正的控制方法,比如极点
配置PID调节、目标函数在线优化PID调节、模型参考自适应模糊PID调节。随着自动化技术及现
代控制理论的发展,自适应控制理论、模糊控制及神经网络理论等已越来越多地应用到制冷空调领
域。
在各种新引进的控制算法中,模糊控制和神经网络控制理论以其特有的人工智能推理逻辑吸引
了越来越多的学者对其进行了深入地研究并引入到制冷空调领域,成为了近期研究和应用的一个方
面。与神经网络同属人工智能控制理论的模糊理论,就是模仿人的思维方式和人的控制经验来实现
智能控制的一种理论。相对模糊理论,神经网络控制理论的引入较晚。但它在制冷空调中具有广阔
的应用前景。神经网络控制是模仿人脑神经的特点,通过“学习”、“记忆”、“判断”、“联想“等进
行信息处理,能有效地提高了控制系统控制决策的正确性、系统控制的快速性、稳定性和容错性,
并具有较强的自学习、自校正、自诊断功能,是目前发展较快的现代控制系统之一。
电子膨胀阀如何才能找到与被控对象特性相符合的控制方法,由于制冷空调系统具有复杂性、
时变性和高度非线性的特点,而传统的PID方法也很难达到现代控制品质的要求。所以近年来,以
人工神经网络为代表的现代人工智能技术在制冷空调行业中得到初步应用。采用现代人工智能技术
来研究传统理论以解决的实际问题,并与作为现代控制元件代表的电子膨胀阀相结合,已得到较好
的实际效果。而现在智能模糊控制技术的应用在制冷系统中必然是很有发展前途。
电子膨胀阀的结构和动作:
在大金机组VRV系统中,将EBN型线性控制阀作为过热度控制或过冷却度控制的电子膨胀阀
作用。在阀中,事业单相励磁驱动脉冲马达。接受2000PLS的信号时,将全开。齿轮的行程从全开
到全闭为0。7mm。电子膨胀阀驱动部分的内部结构如下图所示,齿轮比为1/30。
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1》电子膨胀阀的故障事例
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2》电子膨胀阀不开启时的处理
在维修工作中,如果马达部分的传动螺杆(阀门制动部件)弹跳出来就要进行如下所述的修理
程序。
如下所述,一步一步的进行。
1关掉室内机组电源。
2从线路板《P板》上拔出电子膨胀阀连接器。
3从阀座上取下电子膨胀阀的马达部分。
4将拔出来的接线插脚4《蓝色》和插脚2《黄色》位置互换。
5把连接器插回线路板。
6对室内机组的电源重复进行几次开-关操作—运用反相机理。(此时,要确认传动螺杆机构部分
开口之下)
7关掉室内机组的电源,并把连接插脚2和插脚4换回原来的位置。
8把电子膨胀阀的马达部分牢固地装到阀座上。
9把连接器插入线路板,然后对室内机组的电源重复进行3次开—关操作(全封闭状态检测)
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这样随着室内机组进入温控器的“开”的状态,电子膨胀阀打开并恢复到正常的运行状态。
切记一定要做到这点。
3》反向机理
在电子膨胀里,使用的是一个两相的,励磁驱动的脉动式马达。
上面的图讲到的是实际应用中最为典型的一种膨胀阀。阀门开启时的励磁顺序是这样的:
模式4 模式3 模式2 模式1
而阀门关闭时的顺序则是:
模式1 模式2 模式3 模式4
另外模式1—4如下表所表示:
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因此,通过置换插脚)黄色)2和插脚4(蓝色),就能将阀门开启时的励磁顺序完全反过来。
这样,当接线板给我“开启”的指令,马达的运行是关闭的,指令为关闭时马达运行是开启的。
这种电子膨胀阀在完全关闭的状态下接受到2000脉冲指令“开启”后,边为完全打开状态。
因此,该控制操作基本上都是在完全关闭是运行的。
通过使用这些数据,反向的操作也可以 运行。
(列如,怎样出来马达部分被取下而电力加载的情况)
图片采集:
驱动电机线圈检查(发生A9或E9时)
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