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讲解外风机故障检修之可控硅控制调速的风机电路

继电器调速是传统控制系统的开关结构形式,随着电子元件制造工艺的提高和发展,尤其是晶闸管性价比提高,使得晶闸管的调速在空调器控制电路中普及起来。晶闸管就是通常所说的可控硅,空调器通常使用光耦可控眭进行风机调速。可控硅的风机调速电路可实现四速以上的精确控制,具有转速检测反馈系统。

1.可控硅调压调速原理

可控硅对交流电源具有斩波降压的作用,并且得到的电源还是近似的正弦交流电,具有正弦交流电的基本特性,空调器的风机都是单相异步交流电动机,所以可控桂调压后的电源不会影响交流异步电动机的正常运转。由于电压是可以变化的,所以能够控制电动机的转速。

2.可控硅调速控制原理有关知识

(1)交流电过零点

可控硅在无电流通过时会自动断路,并且不触发的话是不会自动导通的,而交流电源在正半周期到负半周期,或负半周期到正半周期的变化过程中,必须经过0点,可控硅将自动关断,要想导通必须要进行触发,因此,过零后的正确触发是必须控制的。交 流电源的周期是20ms,每隔100ms可控硅需要触发一次,在交流电的一个周期内要触发两次,所以,使用可控硅控制的空调器风机电路,必须有交流过零检测电路,以确保能在交流过零后,再次进行准确触发,使可控眭继续导通。CPU的检测端口必须有每秒50或100个零点的脉冲到来,若出现异常,CPU保护停机。

(2)风机转速检测

采用可控硅控制的空调器电路,CPU对风机的转速参数进行了设计存储,控制风机运转的时候,CPU检测风机转动产生的脉冲个数。CPU通过转速检测电路得到的脉冲数量和内却存储的转速参数进行比较,若转速过快或过慢,自动调节风机控制的可控硅触发相位,进行风机转速自动校正,实现风机运转的稳定性。

采用可控桂控制的风机,在风机内部的定子上,装有磁感应装置的霍尔元件和转嫩集成电路,在转子上装有位置对称的永磁装置,霍尔元件将转子的转速转变为脉冲电信号的数量多少,接出电动机外部,这种电动机称之为“PG电动机”。

由于机械运动和电动机的温升等因素,霍尔元件的检测功能很容易损坏,由于安装在电动机内部,电动机密闭很好,且生产厂家不提供霍尔元件,所以只能更换整个电动机。

PG电动机是单相异步电动机,同时是可控眭调压调速,所以PG电动机的运行原理结构和普通的单相异步电动机一样,电动机外接3根电源线,只是内部安装了霍尔元件检测转速,又增加了3根信号线。通常3根电源线较粗,3根信号线较细,使用两个三端插头连接到电路板上。

(3)风机控制过程

风机控制信号的正常输出,要在过零检测和风速检测正常的情况下才能进行。空调器通电开机,CPU先对交流过零脉冲进行检测,若没有检测到过零脉冲,则CPU进行保护。若过零脉冲正常,则CPU输出风机控制信号,使风机旋转,同时对风机的转速进行检测。若转 速等于CPU;控制的转速,则维持转速不变,若转速偏大或偏小,CPU则调节控制信号,改变转速到CPU设定到的数据。若CPU在控制风机运转过程中,或开机运转检测不到转速脉冲信号,则风机强行高速运转,CPU扫描转速脉冲。通常30s左右检测不到转速脉冲,停止风机运转信号输出,并整机保护不工作,出现风机故障代码。

(4)触发信号

CPU在检测交流电过零后,根据设定的风速,输出相位可移动触发矩形波形成风机控制信号,控制可控硅调压对风机调速。

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