全彩图解变频空调器维修极速入门
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第三节 通用元器件

变频空调器在定频空调器的基础上升级而来,因此很多元器件既可以在定频空调器中使用,也可以在变频空调器中使用。本节介绍比较常见的通用元器件。

一、遥控器

1.结构

遥控器是一种远控机械的装置,遥控距离≥7m,其结构见图1-28,由主板、显示屏、按键、后盖、前盖和电池盖等组成,控制电路单设有1个CPU,位于主板背面。

图1-28 遥控器结构

2.供电

遥控器供电通常使用2节AAA电池,每节电池电压为直流1.5V,2节电压共3V;早期的遥控器通常使用5号电池,目前则通常使用7号电池。

3.遥控器检查方法

遥控器发射的红外线信号,肉眼看不到,但手机的摄像头却可以分辨出来。检查方法是使用手机的摄像功能,见图1-29,将遥控器发射二极管(也称为红外发光二极管)对准手机摄像头,在按压按键的同时观察手机屏幕。

图1-29 使用手机的摄像功能检查遥控器

①在手机屏幕上观察到发射二极管发光,说明遥控器正常。

②在手机屏幕上观察到发射二极管不发光,说明遥控器损坏。

二、接收器

1.安装位置

显示板组件通常安装在前面板或室内机的右下角,格力KFR-32GW/(32556)FNDe-3(即凉之静系列)直流变频空调器,显示板组件使用指示灯+数码管的方式,见图1-30,安装在前面板,前面板留有透明窗口,称为接收窗,接收器对应安装在接收窗后面。

图1-30 安装位置

2.基础知识

(1)作用

分立元件型接收器内部含有光敏元件,即接收二极管,见图1-31,其通过接收窗口接收某一频率范围的红外线,当接收到相应频率的红外线时,光敏元件产生电流,经内部I-V电路转换为电压,再经过滤波器、比较器输出脉冲电压、内部晶体管电平转换,接收器的信号引脚输出脉冲信号送至室内机主板CPU处理。

图1-31 分立元件型接收器的组成

接收器对光信号的敏感区由于开窗位置不同而有所不同,且不同角度和距离,其接收效果也有所不同;通常光源与接收器的接收面角度越接近直角,接收效果越好,接收距离一般不小于7m。

接收器实现光电转换,将确定波长的光信号转换为可检测的电信号,因此又叫光电转换器。由于接收器接收的是红外光波,其周围的光源、热源、节能灯、荧光灯及发射相近频率的电视机遥控器等,都有可能干扰空调器的正常工作。

(2)分类

目前接收器通常为一体化封装,实物外形和引脚功能见图1-32,共有3个引脚,功能分别为地、电源(供电5V)、信号(输出),外观为黑色,部分型号表面有铁皮包裹,通常和发光二极管(或LED显示屏)一起设计在显示板组件。常见接收器型号为38B、38S、1838、0038等。

图1-32 38B和38S接收器

(3)引脚辨别方法

在维修时如果不知道接收器引脚功能,见图1-33,可查看显示板组件上滤波电容的正极和负极引脚、连接至接收器的引脚加以判断:滤波电容正极连接接收器电源(供电)引脚、负极连接地引脚,接收器的最后1个引脚为信号(输出)引脚。

图1-33 接收器引脚功能判断方法

3.接收器检测方法

接收器在接收到遥控器信号(动态)时,信号(输出)引脚的电压由静态电压瞬间下降至约直流3V,然后再迅速上升至静态电压。遥控器发射信号时间约1s,接收器接收到遥控器信号时输出端电压也有约1s的时间瞬间下降。

使用万用表直流电压档,见图1-34,动态测量接收器信号引脚电压,黑表笔接地引脚(GND)、红表笔接信号引脚(OUT),检测的前提是电源引脚(5V)电压正常。

图1-34 动态测量接收器信号引脚电压

1)接收器信号引脚静态电压:在无信号输入时电压应稳定为约5V。如果电压一直在2~4V跳动,为接收器漏电损坏,故障表现为有时接收信号有时不能接收信号。

2)按压按键遥控器发射信号,接收器接收并处理,信号引脚电压瞬间下降(约1s)至约3V。如果接收器接收信号时,信号引脚电压不下降(即保持不变),为接收器不接收遥控器信号故障,应更换接收器。

3)松开遥控器按键,遥控器不再发射信号,接收器信号引脚电压上升至静态电压约5V。

三、变压器

1.安装位置和作用

挂式空调器的变压器安装在室内机电控盒上方的下部位置,见图1-35左图;柜式空调器的变压器安装在电控盒的左侧或右侧位置。

变压器插座在主板上英文符号为T或TRANS。见图1-35右图,变压器通常有两个插头,大插头为一次绕组,小插头为二次绕组。变压器工作时将交流220V电压降至主板需要的电压,内部含有一次绕组和二次绕组,一次绕组通过变化的电流在二次绕组中产生感应电动势,因为一次绕组匝数远大于二次绕组,所以二次绕组感应的电压为较低电压。

图1-35 安装位置和实物外形

说明:如果主板电源电路使用开关电源,则不再使用变压器。

2.测量变压器绕组阻值

示例为格力KFR-32GW/(32556)FNDe-3挂式变频空调器室内机使用的1路输出型变压器,使用万用表电阻档,测量一次绕组和二次绕组阻值。

(1)测量一次绕组阻值(见图1-36)

图1-36 测量一次绕组阻值

变压器一次绕组使用的铜线线径较细且匝数较多,所以阻值较大,正常为200~600Ω,实测阻值为332Ω。

一次绕组阻值根据变压器功率的不同,实测阻值也各不相同,柜式空调器使用的变压器功率大,实测时阻值小(某型号柜式空调器变压器一次绕组实测为203Ω);挂式空调器使用的变压器功率小,实测时阻值大。

如果实测时阻值为无穷大,说明一次绕组开路故障,常见原因为绕组开路或内部串接的温度保险开路。

(2)测量二次绕组阻值(见图1-37)

图1-37 测量二次绕组阻值

变压器二次绕组使用的铜线线径较粗且匝数较少,所以阻值较小,正常为0.5~2.5Ω,实测阻值为1.5Ω。

二次绕组短路时阻值和正常阻值相接近,使用万用表电阻档不容易判断是否损坏。如二次绕组短路故障,常见表现为屡烧熔丝管(俗称保险管),检修时如变压器表面温度过高,检查室内机主板和供电电压无故障后,可直接更换变压器。

四、传感器

1.安装位置和作用

无论是挂式或柜式变频空调器,使用的传感器数量均较多,通常设有5个。室内机设有室内环温和室内管温传感器,室外机设有室外环温、室外管温、压缩机排气传感器。有些品牌的空调器还设有压缩机吸气传感器。

(1)室内环温传感器

室内环温传感器固定在进风口位置,见图1-38,作用是检测室内房间温度,与遥控器的设定温度相比较,决定压缩机的频率或者室外机的运行与停止。

图1-38 室内环温传感器安装位置

(2)室内管温传感器

室内管温传感器检测孔焊在蒸发器的管壁上,见图1-39,作用是检测蒸发器温度。制冷或除湿模式下,室内管温传感器检测到的温度≤-1℃时,压缩机降频运行,当连续3min室内管温传感器检测到的温度≤-1℃时,压缩机停止运行。制热模式下,室内管温传感器检测到的温度≥55℃时,禁止压缩机频率上升;室内管温传感器检测到的温度≥58℃时,压缩机降频运行;室内管温传感器检测到的温度≥62℃时,压缩机停止运行。

图1-39 室内管温传感器安装位置

(3)室外环温传感器

室外环温传感器的支架固定在冷凝器的进风面,见图1-40,作用是检测室外环境温度。在制冷和制热模式,决定室外风机转速;在制热模式,与室外管温传感器检测到的温度信号组成进入除霜的条件。

图1-40 室外环温传感器安装位置

(4)室外管温传感器

室外管温传感器检测孔焊在冷凝器管壁,见图1-41,作用是检测室外机冷凝器温度。在制冷模式,判定冷凝器过载:当室外管温传感器检测到的温度≥70℃时,压缩机停机;当室外管温传感器检测到的温度≤50℃时,3min后自动开机。在制热模式,与室外环温传感器检测到的温度信号组成进入除霜的条件:空调器运行一段时间(约40min),室外环温传感器检测到的温度>3℃时,室外管温传感器检测到的温度≤­3℃,且持续5min;或室外环温传感器检测到的温度<3℃时,室外环温传感器检测到的温度-室外管温传感器检测到的温度≥7℃,且持续5min。在制热模式,判断退出除霜的条件:当室外管温传感器检测到的温度>12℃时或压缩机运行时间超过8min。

图1-41 室外管温传感器安装位置

(5)压缩机排气传感器

压缩机排气传感器检测孔固定在排气管上面,见图1-42,作用是检测压缩机排气管温度。在制冷和制热模式,压缩机排气管温度≤93℃时,压缩机正常运行;93℃<压缩机排气管温度<115℃时,压缩机运行频率被强制设定在规定的范围内或者降频运行;压缩机排气管温度>115℃时,压缩机停机;只有当压缩机排气管温度下降到≤90℃时,才能再次开机运行。

图1-42 压缩机排气传感器安装位置

2.传感器特性

空调器使用的传感器为负温度系数热敏电阻,负温度系数是指温度上升时其阻值下降,温度下降时其阻值上升。

以型号为25℃/20kΩ的管温传感器为例,测量在降温(15℃)、常温(25℃)、加热(35℃)的3个温度下,传感器的阻值变化情况。

1)图1-43左图为降温(15℃)时测量传感器阻值,实测为31.4kΩ。

2)图1-43中图为常温(25℃)时测量传感器阻值,实测约为20kΩ。

3)图1-43右图为加热(35℃)时测量传感器阻值,实测约为13.1kΩ。

图1-43 测量传感器阻值

五、室内风机(PG电机)

1.安装位置

见图1-44,室内风机(PG电机)安装在室内机内部右侧,作用是驱动室内风扇(贯流风扇)。制冷模式下,室内风机驱动贯流风扇运行,强制吸入房间内空气至室内机、经蒸发器降低温度后以一定的风速和流量吹出,来降低房间温度。

图1-44 安装位置和作用

2.常见形式

室内风机常见有3种形式。

①抽头电机:实物外形和引线插头作用见图1-45,通常使用在早期空调器中,目前已经很少使用,供电为交流220V。

图1-45 抽头电机实物外形和引线插头作用

②PG电机:实物外形见图1-46左图,引线插头作用见图1-50,使用在目前的全部定频空调器、交流变频空调器、直流变频空调器中,是使用最广泛的形式,供电为交流220V。PG电机将是本小节重点介绍的内容。

③直流电机:实物外形见图2-27左图,引线插头作用见2-28,使用在全直流变频空调器或高档定频空调器中,供电为直流300V。

3.实物外形

图1-46左图为电机实物外形,PG电机使用交流220V供电,最主要的特征是内部设有霍尔,在运行时输出代表转速的霍尔信号,因此共有两个插头,大插头为线圈供电,使用交流电源,作用是使PG电机运行;小插头为霍尔反馈,使用直流电源,作用是输出代表转速的霍尔信号。

图1-46右图为PG电机铭牌主要参数,示例电机型号为RPG10A(FN10A-PG),使用在1P挂式空调器中。主要参数:工作电压为交流220V,频率为50Hz,功率为10W,4极,额定电流为0.13A,防护等级为IP20,E级绝缘。

图1-46 实物外形和铭牌主要参数

说明:绝缘等级按电机所用的绝缘材料允许的极限温度划分,E级绝缘指电机采用材料的绝缘耐热温度为120℃。

4.内部结构

见图1-47,PG电机由定子(含引线和线圈供电插头)、转子(含磁环和上下轴承)、霍尔电路板(含引线和霍尔反馈插头)、上盖和下盖、上部和下部的减振胶圈等组成。

图1-47 内部结构

5.测量引线阻值辨认PG电机引线的方法

使用单相交流220V供电的电机,线圈设有运行绕组和起动绕组,在实际绕制铜线时,由于运行绕组起主要旋转作用,使用的线径较粗,且匝数少,因此阻值小一些;而起动绕组只起起动的作用,使用的线径较细,且匝数多,因此阻值大一些。

每个绕组共有两个接头,两个绕组共有4个接头,但在电机内部,将运行绕组和起动绕组的一端连接在一起作为公共端,只引出1根引线,因此电机共引出3根引线或3个接线端子。

(1)找出公共端

见图1-48左图,使用万用表电阻档,逐个测量室内风机线圈供电插头的3根引线的阻值,会得出3次不同的结果,RPG10A电机实测阻值依次为981Ω、406Ω、575Ω,阻值关系为981=406+575,即最大阻值981Ω为运行绕组阻值+起动绕组阻值的总和。

在最大阻值981Ω中,见图1-48右图,表笔接的引线为运行绕组(R)和起动绕组(S),空闲的1根引线为公共端(C),本机为白线。

图1-48 3次线圈阻值和找出公共端

(2)找出运行绕组和起动绕组

一表笔接公共端白线C,另一表笔测量另外2根引线阻值。

阻值小(406Ω)的引线为运行绕组(R),见图1-49左图,本机为棕线。

阻值大(575Ω)的引线为起动绕组(S),见图1-49右图,本机为红线。

图1-49 找出运行绕组和起动绕组

6.查看电机铭牌辨认PG电机引线的方法

见图1-50,铭牌标有电机的各个信息,包括主要参数及引线颜色的作用。PG电机设有两个插头,因此设有两组引线,电机线圈使用M表示,霍尔电路板使用电路图表示,各有3根引线。

图1-50 根据铭牌标识辨认引线功能

电机线圈:白线只接交流电源,为公共端(C);棕线接交流电源和电容,为运行绕组(R);红线只接电容,为起动绕组(S)。

霍尔反馈电路板:棕线Vcc为直流供电正极,本机供电电压为直流5V;黑线GND为直流供电公共端地;白线Vout为霍尔信号输出。

六、室内风机(离心电机)

1.安装位置

见图1-51,室内风机(离心电机)安装在柜式空调器的室内机下部,作用是驱动室内风扇(离心风扇)。制冷模式下,离心电机驱动离心风扇运行,强制吸入房间内空气至室内机,经蒸发器降低温度后以一定的风速和流量吹出,来降低房间温度。

图1-51 离心电机安装位置和作用

2.分类

(1)多速抽头交流电机

多速抽头交流电机实物外形见图1-52左图,使用交流220V供电,运行速度根据机型设计通常分为2速-3速-4速等,通过改变电机抽头端的供电来改变转速,使用在全部柜式定频空调器、柜式交流变频空调器、柜式直流变频空调器中,是目前应用最多也是最常见的离心电机形式。

图1-52右图为离心电机铭牌主要参数,示例电机型号为YDK60-8E,共有两个转速,使用在2P柜式空调器中。主要参数:工作电压交流为220V,频率为50Hz、功率为60W,8极,运行电流为0.4A,B级绝缘,堵转电流为0.47A。

图1-52 多速抽头交流电机

(2)直流电机

直流电机使用直流300V供电,转速可连续宽范围调节,室内机主板CPU通过较为复杂的电路来控制,并可根据反馈的信号测定实时转速,通常使用在全直流柜式变频空调器或高档的定频空调器中。

3.内部结构

见图1-53,离心电机由上盖、下盖、转子、上轴承、下轴承、定子、线圈、连接线和插头等组成。

图1-53 内部结构

七、室外风机

1.安装位置和作用

室外风机安装在室外机内部左侧的固定支架,见图2-48左图,作用是驱动室外风扇(轴流风扇)。制冷模式下,室外风机驱动室外风扇运行,强制吸收室外自然风为冷凝器散热,因此室外风机也称为“轴流电机”。

2.分类

(1)单速交流电机

实物外形见图1-56左图,使用交流220V供电,运行速度固定不可调节,是目前应用最广泛的形式,也是本小节将重点介绍的类型,常见于目前的全部定频空调器、部分交流变频空调器和直流变频空调器的室外风机中。

(2)多速抽头交流电机

实物外形和引线插头作用见图1-54,使用交流220V供电,运行速度根据机型设计通常分有2速或3速,通过改变电机抽头端的供电来改变转速,常见于早期的部分定频空调器和变频空调器、目前的部分直流变频空调器中。

图1-54 多速抽头交流电机

(3)直流电机

实物外形和引线插头作用见图1-55,使用直流300V供电,转速可连续宽范围调节,使用此电机的室外机设有电路板,CPU通过较为复杂的电路来控制,常见于全直流挂式或柜式变频空调器以及高档的定频空调器中。

图1-55 直流电机

3.单速交流电机

实物外形见图1-56左图,单一风速,共有4根引线。其中1根为地线,接电机外壳;另外3根为线圈引线。

图1-56右图为铭牌参数含义,电机型号为YDK35-6K(FW35X)。主要参数:工作电压为交流220V,频率为50Hz,功率为35W,额定电流为0.3A,转速为850r/min,6极,B级绝缘。

图1-56 实物外形和铭牌主要参数

说明:B级绝缘指电机采用材料的绝缘耐热温度为130℃。

4.室外风机结构

此处以某款空调器单速室外风机为例,电机型号为KFD-50K,4极34W。

(1)内部结构

见图1-57,室外风机由上盖、下盖、转子、上轴承、下轴承、定子、线圈、连接线和插头等组成。

图1-57 内部结构

(2)温度保险

见图1-58,温度保险为铁壳封装,直接固定在线圈表面,外壳设有塑料套,保护温度为130℃,断开后不可恢复。

图1-58 温度保险

当温度保险因电机堵转或线圈短路,使得线圈温度超过130℃后,温度保险断开保护,由于串接在公共端引线,断开后室外风机因无供电而停止运行。