電冰箱電氣控制系統(tǒng)與工作原理【精制材料】

1、電冰箱的電器控制系統(tǒng),序,電冰箱的電氣控制系統(tǒng)組成：電冰箱的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、除霜控制系統(tǒng)、壓縮機(jī)啟動(dòng)與過(guò)電流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)系統(tǒng)、照明電路等。 電冰箱電路分類(lèi)：分為直冷式電冰箱電路、間冷式電冰箱電路和電子溫控式電冰箱電路。,一、直冷式電冰箱的控制電路,1.單門(mén)直冷式電冰箱的控制電路組成：由啟動(dòng)電容1、重錘式啟動(dòng)繼電器2、壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)3、過(guò)電流過(guò)熱蝶形熱保護(hù)器4、溫度控制器5、照明燈開(kāi)關(guān)7和照明燈8等組成。,1.單門(mén)直冷式（重錘式啟動(dòng)器）,一、直冷式電冰箱的控制電路,2.溫度控制：當(dāng)箱內(nèi)冷凍室溫度低于溫控器所設(shè)定的下限溫度時(shí)，溫度控制器5斷開(kāi)壓縮機(jī)的電源，從而使壓縮機(jī)停機(jī)（升溫）。當(dāng)箱內(nèi)冷凍室溫

2、度高于溫控器所設(shè)定的上限溫度時(shí)，溫度控制器5接通電源，壓縮機(jī)啟動(dòng)（降溫）。,1.單門(mén)直冷式（重錘式啟動(dòng)器）,一、直冷式電冰箱的控制電路,3.壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行控制1：接通電源時(shí)溫控器5閉合，電流經(jīng)過(guò)運(yùn)行繞組而進(jìn)入重錘式啟動(dòng)繼電器的線圈構(gòu)成回路，在此瞬間，啟動(dòng)電流一般可達(dá)到68A以上，使重錘式啟動(dòng)繼電器的線圈產(chǎn)生足夠吸引銜鐵的磁力，重錘式啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組接通電源，壓縮機(jī)啟動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)速的增加，運(yùn)行繞組10中的電流逐漸減小，當(dāng)電流減小到無(wú)法再吸引重錘式啟動(dòng)繼電器的銜鐵時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組9斷電，電動(dòng)機(jī)進(jìn)人正常的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)的電流為運(yùn)行電流。電容1的作用是起電流移相，增大啟動(dòng)

3、轉(zhuǎn)矩，改善啟動(dòng)性能。,1.單門(mén)直冷式（重錘式啟動(dòng)器）,一、直冷式電冰箱的控制電路,4.壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行控制2：在電路通電的瞬間，由于PTC啟動(dòng)器電流小，溫度比較低，所以電阻值也較低，則啟動(dòng)繞組處于接通狀態(tài)。壓縮機(jī)啟動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組同時(shí)接通電路，壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)5s左右的時(shí)間后，PTC啟動(dòng)器溫度迅速升高，阻值增大當(dāng)溫度達(dá)到15O時(shí)，PTC啟動(dòng)器呈現(xiàn)高阻值狀態(tài)，使流過(guò)啟動(dòng)繞組的電流大大減小也就相當(dāng)于啟動(dòng)繞組處于斷路狀態(tài)。但是此時(shí)仍有小電流流過(guò)PTC啟動(dòng)器(大約為1015mA)。從而可維持它高阻值所需要的高溫，使啟動(dòng)繞組保持?jǐn)嗦窢顟B(tài)，使電動(dòng)機(jī)持續(xù)在運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)箱體內(nèi)的溫度達(dá)到所定溫度下限時(shí)，溫控器

4、使系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)，PTC啟動(dòng)器中無(wú)電流流過(guò)，溫度下降。當(dāng)溫度低于100時(shí)，該器件又恢復(fù)到了低阻值狀態(tài)，為下一次運(yùn)行做好準(zhǔn)備。,1.單門(mén)直冷式（PTC啟動(dòng)器）,一、直冷式電冰箱的控制電路,5.過(guò)流過(guò)熱控制：蝶形保護(hù)器串聯(lián)在電路中，正常運(yùn)行時(shí)處于閉合狀態(tài)，當(dāng)電路出現(xiàn)故障、壓縮機(jī)中電動(dòng)機(jī)的電流過(guò)大或者過(guò)熱時(shí)，保護(hù)器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電路。 6.照明控制：照明電路和壓縮機(jī)溫度控制器并聯(lián)在電路中。因此不論壓縮機(jī)是否停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，箱門(mén)開(kāi)時(shí)燈亮，關(guān)時(shí)燈滅。另外有些照明燈還具有殺菌的作用。,1.單門(mén)直冷式（PTC啟動(dòng)器）,一、直冷式電冰箱的控制電路,1.控制電路的兩個(gè)特點(diǎn)：一是使用了定溫復(fù)位型溫控器，二是設(shè)置了

5、化霜和溫度補(bǔ)償電路。 2.化霜和溫度補(bǔ)償電路：H1是管道加熱器，裝在冷凍室蒸發(fā)器和冷藏室蒸發(fā)器連接處，其目的是防止管道冷凍；H2是化霜加熱器，裝在冷藏室的蒸發(fā)器上，給蒸發(fā)器除霜；H3是溫度補(bǔ)償加熱器，也裝在冷藏室的蒸發(fā)器上，其目的是在冬季室外溫度始終低于室內(nèi)溫度時(shí)打開(kāi)溫度補(bǔ)償開(kāi)關(guān)對(duì)冷藏室進(jìn)行加熱，它產(chǎn)生的熱量對(duì)冷藏室的溫度進(jìn)行補(bǔ)償，從而使得在冬季溫控器的觸點(diǎn)能夠順利閉合，而在夏季要斷開(kāi)此開(kāi)關(guān)。,2.雙門(mén) 直冷式,一、直冷式電冰箱的控制電路,3.化霜和溫度補(bǔ)償電路工作原理：化霜和溫度補(bǔ)償電路與溫控器的L-C段并聯(lián)連接，當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí)，該電路相當(dāng)于短路而不起任何作用。當(dāng)溫度控制器斷開(kāi)時(shí)，溫控器一方

6、面切斷了壓縮機(jī)交流220V供電，另一方面解除了對(duì)化霜和溫度補(bǔ)償電路的短路作用，H1、H2、H3得電發(fā)熱起溫度補(bǔ)償和化霜作用。而很小的電流對(duì)壓縮機(jī)不起作用。所以壓縮機(jī)不工作。,2.雙門(mén) 直冷式,二、間冷式電冰箱的控制電路,1.控制電路組成：雙門(mén)間冷式電冰箱的控制電路增加了冷風(fēng)循環(huán)電路(風(fēng)扇控制)和全自動(dòng)除霜電路(除霜加熱器、除霜定時(shí)器以及溫度控制、限溫熔斷器等)。 啟動(dòng)與保護(hù)電路：主要包括壓縮機(jī)電機(jī)、PTC啟動(dòng)器13、過(guò)載保護(hù)器10構(gòu)成。,溫度控制電路：由溫控器3組成的對(duì)冷凍室進(jìn)行控制。 全自動(dòng)除霜控制電路：除霜定時(shí)器7、除霜加熱器8和電熔絲9。 加熱防凍電路：由排水加熱器12構(gòu)成。 通風(fēng)照明電

7、路：由風(fēng)扇電機(jī)4，照明燈2和兩個(gè)門(mén)開(kāi)關(guān)所組成的。,二、間冷式電冰箱的控制電路,2.制冷與化霜控制（1）： 電冰箱由除霜定時(shí)器來(lái)控制制冷或除霜。當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，溫控器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)閉合，除霜定時(shí)器的ab觸點(diǎn)接通，因此壓縮機(jī)與保護(hù)電路電源接通，壓縮機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，電冰箱開(kāi)始制冷；同時(shí)除霜定時(shí)器的定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2、除霜加熱器8、排水加熱器12和電熔絲9也接入電源，定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2與壓縮機(jī)同步運(yùn)行，同時(shí)記錄壓縮機(jī)運(yùn)行的時(shí)間。但是由于定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2的內(nèi)阻(大約為8000)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于除霜加熱器8和排水加熱器12的并聯(lián)電阻(大約為310)這樣就使得系統(tǒng)在制冷時(shí)加在兩個(gè)加熱器上的電壓很小(大約為8V)，基本上

8、不加熱。在制冷的同時(shí)風(fēng)扇電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)制冷風(fēng)在冰箱內(nèi)循環(huán)。,二、間冷式電冰箱的控制電路,2.制冷與化霜控制（2）： 當(dāng)制冷時(shí)間達(dá)到除霜定時(shí)器7的預(yù)定時(shí)間時(shí)(一般為812h)，除霜定時(shí)器7中的定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使除霜定時(shí)器7的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)由ab接通變?yōu)閍c接通，壓縮機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)4停止運(yùn)行，此時(shí)系統(tǒng)由制冷狀態(tài)轉(zhuǎn)為除霜狀態(tài)。由于除霜溫控器11阻值很小，定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2為短路狀態(tài)而停止計(jì)時(shí)，此時(shí)除霜加熱器和排水加熱器通電加熱，開(kāi)始對(duì)蒸發(fā)器翅片表面進(jìn)行除霜。,二、間冷式電冰箱的控制電路,2.制冷與化霜控制（3）： 隨著除霜的進(jìn)行，蒸發(fā)器表面的溫度因加熱而升高待除霜完畢時(shí)蒸發(fā)器表面的

9、溫度正好可使除霜溫控器的觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而切斷電路而中止除霜，此時(shí)定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2又重新接人電路而開(kāi)始計(jì)時(shí)，大約在2min內(nèi)帶動(dòng)其內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使除霜定時(shí)器的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)由a-c接通變?yōu)閍-b接通，使系統(tǒng)由除霜狀態(tài)轉(zhuǎn)為制冷狀態(tài)。當(dāng)蒸發(fā)器表面的溫度降到-5左右時(shí)，除霜溫控器的觸點(diǎn)閉合，為下一個(gè)除霜做好準(zhǔn)備，當(dāng)定時(shí)電動(dòng)機(jī)M2計(jì)時(shí)到達(dá)后系統(tǒng)又由制冷狀態(tài)轉(zhuǎn)為除霜狀態(tài)，這樣就完成丁一個(gè)除霜周期的自動(dòng)控制，該控制電路就是這樣一直環(huán)往復(fù)不停地運(yùn)行。 電路中接入電熔絲9的作用是為了確保在除霜溫拉器失靈的情況下防止因?yàn)榧訜崞鬟^(guò)熱而使蒸發(fā)器盤(pán)管破裂；電路中加入排水加熱器12是為了保證融化的霜水順利地流出冰箱防止其在排水管

10、中產(chǎn)生冰堵而妨礙排水。,二、間冷式電冰箱的控制電路,3.照明風(fēng)扇電路控制： 當(dāng)冰箱的箱門(mén)關(guān)閉后，在制冷過(guò)程中風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)支路才能接通運(yùn)轉(zhuǎn)，使箱內(nèi)冷氣開(kāi)始強(qiáng)制對(duì)流。除霜時(shí)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)支路斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 打開(kāi)冷藏室門(mén)時(shí)一方面使風(fēng)扇電機(jī)斷電，另一方面接通照明燈電路，打開(kāi)冷凍室門(mén)時(shí)只關(guān)閉風(fēng)扇電機(jī)，而對(duì)照明燈電路投有任何影響。 該電路采用PTC啟動(dòng)繼電器，故系統(tǒng)在制冷的過(guò)程中斷電應(yīng)在5mm后才可重新啟動(dòng)，防止壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過(guò)電流而被燒毀。,二、間冷式電冰箱的控制電路,三、電冰箱的電氣系統(tǒng)組成,電冰箱的電氣系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)啟動(dòng)保護(hù)器、溫控器、化霜控制器、照明燈、風(fēng)扇控制器及附屬電路等部分組成。,(一)、P

11、TC啟動(dòng)器的實(shí)際外形圖,PTC啟動(dòng)器具有無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)噪聲、無(wú)電弧、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、對(duì) 電壓波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn) ，它的啟動(dòng)特性取決于其自身的溫度變化。 因此再次啟動(dòng)需要間隔5min以上。,壓縮保護(hù)電路的工作過(guò)程是：由于PTC啟動(dòng)器在常溫下電阻值較小，只有1540。當(dāng)接通電源時(shí)，啟動(dòng)繞組和運(yùn)轉(zhuǎn)繞組同時(shí)接通，壓縮機(jī)啟動(dòng)工作。同時(shí)由于啟動(dòng)電流極大使PTC元件的溫度迅速上升，電阻值急劇增大到原來(lái)的幾千倍，電流急劇減小，幾乎無(wú)電流從啟動(dòng)繞組中流過(guò)，可視為開(kāi)路。而運(yùn)轉(zhuǎn)繞組繼續(xù)運(yùn)行。而PTC元件中有極小電流維持高阻狀態(tài)。完成啟動(dòng)過(guò)程。,（二）、碟形過(guò)流、過(guò)溫保護(hù)器的實(shí)際外形圖,帶有黃色的一面要緊靠在壓縮機(jī)的

12、外殼上，以檢測(cè)壓縮機(jī)外殼的溫度。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)切斷壓縮機(jī)電路。,保護(hù)電路功能：如果壓縮機(jī)有故障造成運(yùn)行電流過(guò)大，保護(hù)器打冷戰(zhàn)斷開(kāi)，切斷壓縮機(jī)的電源。另外，保護(hù)器的碟形片緊貼在壓縮機(jī)的外殼上，如果壓縮機(jī)外殼溫度過(guò)高，也會(huì)使保護(hù)器打冷戰(zhàn)斷開(kāi)，以保護(hù)壓縮機(jī)。,（三）、溫控器的實(shí)際外形圖,溫控器主要由感溫元件和開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)兩部分組成，感溫元件有壓力式和熱敏電阻兩種，因此溫控器分為壓力式和電子溫控式兩種。常用為壓力式，用戶(hù)通過(guò)溫度調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)現(xiàn)電冰箱的溫度調(diào)節(jié)。溫控器的接點(diǎn)接在壓縮機(jī)保護(hù)電路中，感溫管中充有氟利昂氣體，感溫管裝在箱壁上，將溫度變化傳遞到溫控器中產(chǎn)生相應(yīng)的壓力來(lái)控制節(jié)點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)壓縮

13、機(jī)的啟停。,（四）、溫控器的旋鈕,溫控器安裝在小盒中，它的感溫管(溫度傳感器)緊貼后箱壁，由于后箱壁的后面板上安裝有副蒸發(fā)器，因此它檢測(cè)的就是副蒸發(fā)器的溫度,溫度傳感器,照明燈,溫控器旋鈕,（五）、定時(shí)器化霜電路：,化霜時(shí)，化霜定時(shí)器的a、c接點(diǎn)接通時(shí)，即接通加熱器；a、b接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，即斷開(kāi)壓縮機(jī),定時(shí)化霜電路：由化霜定時(shí)器和加熱器組成?；〞r(shí)器有兩種，一種是固定式。每隔824小時(shí)化霜一次；一種是集中定時(shí)器，預(yù)先設(shè)定電冰箱累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，時(shí)間到達(dá)后開(kāi)始化霜。,加熱器的電源接通后，加熱器便為蒸發(fā)器和管道進(jìn)行加熱化霜,蒸發(fā)器表面溫度達(dá)到一定值時(shí)化霜溫控器的接點(diǎn)斷開(kāi),化霜定時(shí)器繼續(xù)工作,化霜定時(shí)器再

14、運(yùn)轉(zhuǎn)約兩分鐘之后，a、c接點(diǎn)斷開(kāi)，a、b接點(diǎn)連通，壓縮機(jī)恢復(fù)工作,（六）、定時(shí)器化霜電路：,（七）、定時(shí)器化霜電路：,（八）、照明開(kāi)關(guān)：,在正常情況下，打開(kāi)電冰箱箱門(mén)后門(mén)開(kāi)關(guān)就會(huì)跳起，電冰箱中的照明燈便點(diǎn)亮.。 門(mén)開(kāi)關(guān)被按下后，電冰箱內(nèi)的照明燈便隨之熄滅。,四、電冰箱控制電路實(shí)物連接圖,四、電冰箱控制電路實(shí)物連接圖,四、電冰箱控制電路實(shí)物連接圖,四電冰箱控制電路實(shí)物連接圖,五、冰箱電子溫控器電路圖,五、冰箱電子溫控器電路圖,電子溫控器電路原理如圖所示。ICl為集成運(yùn)算放大器5G058，其中運(yùn)放ICl-1接成延時(shí)電路，ICl-2、ICl-3接成窗口電壓比較器。,五、冰箱電子溫控器電路圖,VD2為

15、溫度傳感器，它由5只二極管1N4148串聯(lián)而成。由圖可見(jiàn)，A點(diǎn)電位將隨傳感器VD2所測(cè)到的溫度呈正比變化。溫度每升高1，VD2的正向壓降減小約12mV。,五、冰箱電子溫控器電路圖,電位器RPl設(shè)定上限溫度值(壓縮機(jī)啟動(dòng))，電位器RP2設(shè)定下限溫度值(壓縮機(jī)停止)，兩者之間為溫差，最小溫差可調(diào)到0.5。,五、冰箱電子溫控器電路圖,延時(shí)電路與比較器輸出端用IC2光電耦合器隔離，可提高電路的可靠性。,五、冰箱電子溫控器電路圖,溫度顯示表頭選用P5135A型(表頭部分見(jiàn)圖中虛線框內(nèi))。,五、冰箱電子溫控器電路圖,由于本電路傳感器VD2的負(fù)端即A點(diǎn)電位設(shè)計(jì)成1V為0，而表頭為0V顯示“00.0”，因此電

16、路中加入3k電阻和電位器RP3，并將表頭集成電路7170的30腳接地線(圖中打處)斷開(kāi)，使表頭的Vin端的電位提高1V。,五、冰箱電子溫控器電路圖,調(diào)試時(shí)將傳感器VD2置于冰水混合物中，調(diào)電位器RP3使表頭顯示“00.0”，再把VD2放入沸水中，調(diào)電位器RP4使表頭顯示為“100.0”，調(diào)試即告結(jié)束。最后，按電冰箱冷藏室內(nèi)所儲(chǔ)存的食物設(shè)定好溫度、溫差就可投入使用了,五、冰箱噪聲過(guò)大,造成冰箱運(yùn)行時(shí)噪聲過(guò)大的原因如下： 1電冰箱放置不平。 排除方法 調(diào)整箱底部的調(diào)節(jié)螺絲或以木塊、橡膠墊等墊平。 2壓縮機(jī)、冷凝器等部件松動(dòng)。 排除方法 固定各松動(dòng)部件。 3壓縮機(jī)內(nèi)消振彈簧脫落或斷裂，或壓縮機(jī)磨損嚴(yán)重，或潤(rùn)滑不良。 排除方法 開(kāi)殼修理或更換壓縮機(jī)。,六、間冷式雙門(mén)冰箱箱內(nèi)溫度偏高,間冷式雙門(mén)冰箱箱內(nèi)溫度偏高的原因除了故障六中所列原因以外，還可能是以下原因 1.翅片管式蒸發(fā)器被凝霜堵塞。 排除方法按該冰箱的電路原理圖檢查其自動(dòng)