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电子膨胀阀是一种可按预设程序进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件。在一些负荷变化剧烈或运行工况范围较宽的场合,传统的节流元件(如毛细管、热力膨胀阀等)已不能满足舒适性及节能方面的要求,电子膨胀阀结合压缩机变容量技术已得到越来越广泛的应用。目前对电子膨胀阀的研究大致包括应用研究、流量特性、控制策略及算法3个方向。
电子膨胀阀作为一种新型的控制元件,已成为制冷系统智能化的重要环节,也是制冷系统优化得以真正实现重要手段和保证,被应用在越来越多的领域中。电子膨胀阀的应用必将随着技术的进步和发展而日趋成熟。
电磁式电子膨胀阀的结构如图1(a)所示,它是依靠电磁线圈的磁力驱动针阀。电磁线圈通电前,针阀处于全开位置。通电后,受磁力作用,针阀的开度减小,开度减小的程度取决于施加在线圈上的控制电压。电压越高,开度越小(阀开度随控制电压的变化如图1(b)所示),流经膨胀阀的制冷剂流量也越小。电磁式电子膨胀阀的结构简单,动作响应快,但是在制冷系统工作时,需要一直提供控制电压。
电动式电子膨胀阀是依靠步进电机驱动针阀,分直动型和减速型两种。
(1)直动型 直动型电动式电子膨胀阀的结构见图2(a)。该膨胀阀是用脉冲步进电机直接驱动针阀。当控制电路的脉冲电压按照一定的逻辑关系作用到电机定子的各相线圈上时,永久磁铁制成的电机转子受磁力矩作用产生旋转运动,通过螺纹的传递,使针阀上升或下降,调节阀的流量。直动型电动式电子膨胀阀的工作特性见图2(b)。
(2)减速型 减速型电动式电子膨胀阀的结构见图3(a)。该膨胀阀内装有减速齿轮组。步进电机通过减速齿轮将其磁力矩传递给针阀。减速齿轮组放大了磁力矩的作用,因而该步进电机易与不同规格的阀体配合,满足不同调节范围的需要。节流阀口径为Ф1.6mm的减速型电动式电子膨胀阀工作特性见图3(b)。
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。它适应了制冷机电一体化的发展要求,具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性,为制冷系统的智能化控制提供了条件,是一种很有发展前...
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,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...
相同制冷量的情况下,电子膨胀阀价格高,电子膨胀阀温度调节准确,精度高,负荷波动大的情况下,推荐使用电子膨胀阀
采用电子膨胀阀进行蒸发器出口制冷剂热度调节,可以通过设置在蒸发器出口的温度传感器和压力传感器(有时也利用设置在蒸发器中部的温度传感器采集蒸发温度)来采集过热度信号,采用反馈调节来控制膨胀阀的开度;也可以采用前馈加反馈复合调节,消除因蒸发器管壁与传感器热容造成的过热度控制滞后,改善系统调节品质,在很宽的蒸发温度区域使过热度控制在目标范围内。除了蒸发器出口制冷剂过热度控制,通过指定的调节程序还可以将电子膨胀阀的控制功能扩展,如用于热泵机组除霜、压缩机排气温度控制等。此外,电子膨胀阀也可以根据制冷剂液位进行工作,所以除用于干式蒸发器外,还可以用于满液式蒸发器。
电子膨胀阀控制设计
电子膨胀阀控制设计 内容提要 电子膨胀阀是一种新型节流机构 ,是变频空调的关键控制器件, 用于调节系统流量的大小,代替毛细管、热力膨胀阀等截流元件。具 有调节精度高,调节范围大等优点。本文在总结多年的设计经验上, 把电子膨胀阀控制的软硬件设计的过程和要点进行了详细的分析和 描述,可以作为电子膨胀阀控制调节的设计参考。 主题词:空调 电子膨胀阀 硬件 软件 正文 一、 电子膨胀阀的工作原理 电子膨胀阀有步进电机型和电磁线圈型两种结构形式。 电磁线圈 型严格地说是一种电磁膨胀阀。 本文描述的电子膨胀阀指的是步进电 机型。它由阀体、阀芯、波纹管、传动机构和脉冲步进电机等组成。 脉冲步进电机是驱动机构,波纹管是将制冷剂通道与运动部件隔开, 以防制冷剂泄露。传动机构的作用是将电机的旋转运动转变为阀芯的 往复运动。电子膨胀阀的工作原理是, 根据对过热度或进出口空气的 温差,回风温度及其设定值等多项参数
电子膨胀阀的介绍
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。在一些负荷变化较剧烈或运行工况范围较宽的场合,传统的节流元件(如毛细管、热力膨胀阀等)已不能满足舒适性及节能方面的要求,电子膨胀阀结合压缩机变容量技术已得到越来越广泛的应用。
电子膨胀阀主要有四部分组成:
转子:相当于同步电机的转子,其连接阀杆控制阀孔开度大小。
定子:相当于同步电子的定子;其将电能转为磁场驱动转子转动。
阀针(芯):其受转子驱动,端部呈锥形,上下移动进行流量调节。
阀体:一般采用黄铜制造。
电子膨胀阀吸气过热度控制 :
吸气过热度控制系统由电子膨胀阀、压力传感器、温度传感器、控制器组成,工作时,压力传感器将蒸发器出口压力P1、温度传感器将压缩机吸气过热度传给控制器,控制器将信号处理后,随后输出指令作用于电子膨胀主阀的步进电机,将阀开到需要的位置。电子膨胀阀吸气过热度控制制冷系统原理图如下图所示:
电子膨胀阀的优点:
电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟,反应和动作速度快,开闭特性和速度均可人为设定;电子膨胀阀可在10%--100%的范围内进行精确调节,且调节范围可根据不同产品的特性进行设定。
各个部件的作用
电子膨胀阀:负责根据接受到的脉冲信号控制膨胀阀开度,保证适量的供液量和合适过热度。
压力传感器:负责检测蒸发压力,并将蒸发压力值转变成4-20mA的电流信号。
温度传感器:可以根据温度的不同电阻值也不同。
控制器: 控制器是该系统的核心器件,作用类似于人体大脑。控制器可以接受压力传感器送来的4-20mA电流信号,和温度传感器的电阻值信号。根据这些信号,通过内部的计算发出脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度,保证系统供液量和过热度。正常运转时,控制器显示系统的实际过热度。
安装与焊接注意事项
安装电子膨胀阀时,应以阀体及线圈的断面中心线为轴,且将线圈朝上。在对电子膨胀阀与过滤网焊接时,需对阀体进行冷却保护,使阀主体温度不超过120℃,并目防止杂质进入阀体内。
另外,火焰不要直对阀体,同时需向阀体内部充入氮气,以防止产生氧化物。控制器的输出电压必须与线圈的指定电压一致。如果所加电压与指定电压不符,会出现线圈烧毁,或阀针动作异常等故障。
电子膨胀阀系统调试
电子膨胀阀:安装之前必须参考电子膨胀阀厂家的安装指南,每一个电子膨胀阀包装那都有一份安装指南
控制器:按右图连接对应电线,尤其注意电源符合要求
压力传感器:压力传感器接线必须牢固,压力接口最好在水平铜管的上方,以免杂质堵塞。如果使用过渡铜管连接压力接口,过渡铜管的长度应当尽量短。保证压力传感器固定牢固,以免运输震动损坏传感器。
温度传感器: 温度传感器必须牢固的紧贴管壁,并用保温层可靠包裹,同时使用卡篐固定。最好在管道中焊接盲管。温度传感器应当仅仅感受吸气温度。温度传感器本省的长度如果不够,续接的导线长度一般不得超过3米。
调试准备:检查各个线路的连接是否符合对应文件的要求;各个部件固定是否正确,电源是否符合要求;给机组上电;控制器开机必须设定的参数。
节流机构为了节能降耗,应在不同工况、不同负荷下保证向蒸发器的供液量与蒸发负荷相匹配。节能的途径是及时地控制过热度(控制液位),实时有效地调节流量。电子膨胀阀在过热度控制(液位控制)、流量调节均优于传统的节流机构,而且反应速度更快、调节范围更广,节能效果更加显著,有广阔的应用前景。
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步进式电子膨胀阀是通过控制步进电机的转动,控制阀门的开启角来控制制冷剂的流量。常采用四相脉冲直动型电子膨胀阀,当控制电路的脉冲电压按一定的逻辑顺序输入到电子膨胀阀电机各相线圈上时,电机转子受磁力矩作用产生旋转运动,通过减速齿轮组传递动力,并通过传递机构,带动阀芯逐步地作直线移动,改变阀口开启大小,从而实现自动调节工质流量,使制冷系统保持最佳状态。
步进式电子膨胀阀具有各种膨胀阀的优良品质。它的步进电机通过减速齿轮组传递动力,与波纹管一起对阀芯升程进行调节。由于齿轮的减速作用,大大增加了输出转矩,使得较小的电磁力获得足够大的输出力矩。它的全开脉冲数为2000脉冲,调节更精确,因而调节品质更好。它的步进电机与齿轮组可以方便地与不同口径阀体分离,只要更换不同口径的阀体就可以满足不同范围的流量调节需要。2100433B
机房空调电子膨胀阀与机房空调传统热力膨胀阀对比:
a.节能大约8%。
b.控制系统通过电子膨胀阀对制冷循环的温度、压力进行精确控制,大大提高控制精度。
c.在室外环境温度较低的时候,电子膨胀阀精确控制过热度,使系统能够稳定运行。
d.摆脱传统除湿方式,无需降低循环风量或者关闭部分蒸发盘管,使得除湿过程更精确、更可靠、更节能。
e.机房空调电子膨胀阀,再与卡乐的控制器相配合,其控制程序的兼容性可强化电子膨胀阀的功能。
f.这一组件配置了了温度及压力传感器测量过热度,并通过电子膨胀阀驱动器的(PID)逻辑控制阀门的开度,确保蒸发器获得最大的效率和最合适的过热度。它不但允许设备在制冷循环中测定所有的参数同时也得到最大度的节能。
g.可以比一般常用的热平衡式膨胀阀在更低的温度运行藉以增加设备的COP值
h.更精确的调控运行温度
i.在恒定气流量下进行除湿功能
j.机房空调控制器管理每一空调系统的温湿度控制功能、以及任何报警;