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商用多联机组整机制冷模式下四通阀异常开启的失效研究

作者:万家刘,胡有为,刘邓飞,赵宇翔,费旭东,沈建强,肖程前时间:2019-10-29来源:电子产品世界收藏

玉和国际-官网  万家刘,胡有为,刘邓飞,赵宇翔,费旭东,沈建强,肖程前(格力电器(合肥)有限公司,合肥 230088)

本文引用地址:http://www.kczotye.com/article/201910/406445.htm

  摘 要:是户用中央空调的一个类型,俗称“一拖多” 指的是1台室外机通过配管连接2台或2台以上室内机,目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。使用过程中外机电路异常将导致异常本文将重点分析导致这种异常的原因,通过相关实验模拟出该异常,给出相关整改方案,杜绝此类异常。

  关键词:

  0 引言

  空调器一般都是采用机械压缩式的制冷装置,其基本的元件共有4件:压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置,四者是相通的,其中充灌着制冷剂。压缩机像一颗奔腾的心脏使得制冷剂如血液一样在空调器中连续不断的流动,是一个转换开关控制制冷剂的流向,实现对房间温度的调节,如果转换阀门异常会导致制冷剂流向定向达不到调节温度的目的。

  1 研究背景

玉和国际-官网  用户使用过程中经常遇到空调在通电开机状态下,四通阀随即开始工作,同时存在制冷模式下出热风,四通阀一直工作。经对故障件进行分析复核发现共性问题,均为保险管开路、4V电路继电器常闭,此故障影响整机性能,造成售后投诉。

  2 器件失效模式

玉和国际-官网  2.1 继电器无损分析复核

  在主板上使用万用表测量,继电器触点处于常闭状态,确认继电器已经失效。

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玉和国际-官网  2.2 继电器解剖分析复核

  将继电器拆下解剖分析动静触点已经严重电流冲击拉弧银层高温灼伤碳化粘连导致常闭; 分析确认主板上只有继电器和保险管损坏,更换后主板测试合格,明确下一步分析方向为单体器件质量分析。

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玉和国际-官网  3 器件单体参数差异性分析

玉和国际-官网  3.1 同板各厂家物料参数

  对比对比该板上不同厂家同规格(该继电器额定工作电流为5 A,电压为250 V)编码继电器整体结构、吸合、释放电压、动、静触点尺寸、触点合金层厚度等差异性,未发现明显性异常见表1。

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玉和国际-官网  综合对比同板上两厂家物料结构相似,未发现差异性,初步分析为其他因素导致该厂家继电器失效。

  4 整机实验验证分析

  经过对器件单体分析,及对整机失效数据的分析,可以确定继电器失效原因为电流过大导致吸合动作时触点产生拉弧,触点烧融,银层碳化粘连。继电器额定工作电压为5 A,就分析情况来看至少为1.5~2倍额定电流才会至继电器触点粘连,对大电流来源进行整机方面排查、分析。

  4.1 四通阀控制电路电流检测分析

  对整机四通阀控制电路输出电流进行检测分析,大量的数据统计该电路输出电流整体值小于100 mA,远远小于继电器额定电流5 A,可以确定电路设计及继电器选型没有异常。

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  4.2 其他控制电路输出电流检测分析

  通过对正常机型四通阀控制电路电流检测分析,得出不存在大电流导致继电器失效,是否有其他控制电路大电流引入导致该电路继电器失效,针对该点对存在大电流输出电路进行电流检测分析,涉及电路如下:

  4 V继电器额定电流为5 A,外风机控制电路输出电流值为1.0~1.7A,小于5 A,可以排除外风机控制电路输出电流窜入导致,经过对比分析得出只有压缩机控制电路电流窜入会导致继电器失效。

玉和国际-官网  4.3 压缩机控制电路电流窜入途径实验

  为了验证大电流对4 V电路继电器的影响程度,将压缩机控制电路输出电流接入4 V电路中,将4 V电路输出电流接入压缩机控制电路中,即两电路端子进行交换,然后整机进行制热监控4 V电路电流值和主板上继电器工作情况,压缩机电路输入电流引入4V电路中,首次上电主板上5 A保险管烧毁(经售后复核分析返回4单主板上保险管均更换过,更换保险管为15 A、10 A、5 A、3.15 A),通过对售后更换保险管数据分析,正常5A保险管在3~5 s内必被熔断,经过模拟验证更换大保险管后整机可以正常运行,上电瞬间监控4V电路输出电流可以达到52 A(存在一定概率,不是每次上电必有),整机工作稳定电流为15~18A,此电流已超出继电器正常工作电流,可能会导致继电器失效。针对这点开展如下实验进行验证

  1)整机制热开停机模拟过电流冲击实验

玉和国际-官网  试验条件:模拟将压缩机线与4V线接错,在空调满负荷运行状态下,频繁开启空调,模拟开关瞬间尖峰电流脉冲冲击继电器。

玉和国际-官网  试验结果:频繁开关2次后保险管烧毁,继电器触点烧融。

玉和国际-官网  2)制热开机长时间运行模拟触点长时间过电流载荷冲击情况

玉和国际-官网  试验条件:模拟将压缩机线与4V线接错,在空调满负荷运行状态下,模拟接错线正常状态下大电流对继电器触点冲击。

  试验结果:整机试验1个星期后,继电器失效,触点常闭。

  由试验一和试验二试验结果可知:继电器在经过多次过电流冲击实验后出现失效,触点粘连,检测常闭。关机后再次开机,制冷运行四通阀正常工作,出风口出热风,与售后反馈现象及失效模式一致。

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  由此可得出结论:

  分析为四通阀线路与压缩机线路接线错误(正常主板使用5 A保险管,接线错误后保险管在3~5 S内失效,只有更换更大规格的保险管才可以保证整机持续运转,所以冬季制热时整机可以正常制热,用户未发现故障不会投诉,夏季制冷工作因继电器失效处于常闭状态而导致四通阀一直工作,用户投诉空调制热不制冷)。

  5 优化措施

  对整机的内、外机对接线的橡套软线颜色进行观察,发现压缩机线为黑色,四通阀线的颜色为深紫色颜色,安装整机时此部分光线较暗,无法有效区分,售后安装接错线的可能性较大,对此制定以下整改措施:

  1)需要对售后安装维修工的接线规范性(必须与接线图保持一致)进行专项进行培训;

  2)内机接线板处增加标识,提示安装人员接压缩机线与四通阀线时,注意区分;

  3)更换内、外机对接线橡套软线颜色更换为颜色对比较为明显的颜色。

  6 结论:

  空调是一个比较隐蔽的问题,空调自检系统无法自我排查出,在炎热的夏季必会导致用户使用过程中的投诉,本文通过大量的实验验证模拟出现该故障,可以有效地解决此类问题。

  参考文献

玉和国际-官网  [1] 绪杰.空调制冷技术研究现状及发展趋势[J].科技展望,2015(14):153

玉和国际-官网  [2] 白竟成.制冷与空调压缩机的技术现状与发展趋势[J].同行,2016(15)

  [3] 万家刘(1990—),男,助理工程师,研究方向:商用空调组制冷技术

玉和国际-官网  本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第11期第69页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



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