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空调控制器范文1
1 引言
纵观目前国内轨道行业几个空调厂家高铁空调控制器主要采用进口控制器,一方面由于进口的高铁控制器价格偏贵,技术上存在一定封锁,现场调试和后期维护升级都存在一定问题;另外一方面国内乘客对高铁的乘车环境也要求越来越高,故研究和开发属于自己的高铁控制器非常有必要。
2 功能概述
本文设计的空调控制器分为硬件和软件设计两部分。硬件上分为核心控制板和数据信息采集板;软件上主要实现数据采集、处理、保存和上传等。本方案优点是能满足高铁空调多输入、输出控制,由专门的CPU负责对外接口,和主CPU之间采用CAN通讯,通讯实时性高,并且稳定。
3 硬件设计
3.1 硬件设计框图
因CRH380B项目需求,硬件设计上要求数字量输入100路,数字量输出60路,以及40路模拟量采集等需求,故本硬件设计采用2片32位ARM7处理器LPC2292作为处理器,其中主CPU主要负责数据处理和司机室网络数据的实时交互,并且对过程数据进行保存,从CPU主要对输入、输出及模拟量数据进行处理。
3.2 电路设计分析
3.2.1 铁电存储电路
本次设计中硬件设计上采用铁电存储器,对空调运行状态和故障记录进行实时存储。FM24V10是一个串行的F-RAM存储器,内存大小为:131072x8bits,使用I2C总线,具有读写次数多、功耗低等特点,如图1所示。
3.2.2 时钟电路
本次设计实时时钟芯片采用PCF8523,该时钟芯片与其它时钟芯片相比,可以实现更加准备的及时及更低的功耗,其接口电路如图2所示。
3.2.3 看门狗复位电路
本设计采用的看门狗复位芯片是CAT706,该芯片具备精确的欠压系统监控功能,其带掉电检测的系统复位功能适用于3.0V、3.6V和5.0V系统,为电子系统的正常运行提供了基本的复位和监控功能。
4 软件设计
4.1 概述
本设计软件方案中,采用嵌入式操作系统uc/OS-II系统为软件开发平台,采用基于Keil开发套件中的uVision4为软件集成开发环境,该开发环境是一款稳定、可靠、高效的开发工具,适用于不同层次的用户,完全满足专业应用的使用需求。
4.2 应用程序模块设计
本应用程序模块设计包括一个main()函数,由该函数创建一个启动任务。启动任务由主程序创建,它的作用:系统硬件初始化,创建各个应用程序任务,主要任务包括:系统状态指示任务、PTU通讯任务、网络通讯任务、温度采集任务、数据处理任务以及空调模式判断任务等。
4.3 软件主程序模块设计
本次设计的空调控制系统,其核心控制指令来自于车辆网络下发的空调指令,当空调主CPU收到控制指令后,进行判断自动进入制冷或者制暖工况,并且实时上传空调运行状态到司机室,并且保存空调实时运行信息,及对故障进行自动处理等功能,所以,对主CPU的程序设计是本次设计的重点。
经过现场调试,本次设计的空调控制器,能够满足CRH380B项目需求,可以实现原有的控制功能,并且增加了大容量铁电存储器,能蚋多记录实时运行状态信息和故障信息,对后续空调维护工作提供便利,并且实现了CRH380B项目上空调控制器的完全国产化设计。
参考文献
[1]张广也.城轨车辆空调制冷系统的失效及故障诊断研究[D].北京:北京建筑大学,2013.
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[3]刘加春,范凌云.一种新型地铁空调机组的研究与开发[J].家电科技,2012.
[4]孟鑫,刘宵辰等.CRH380A高铁机车空调控制系统的设计与开发[J].铁路技术,2015.
作者单位
空调控制器范文2
关键词: 机组控制;新风机组;VAV空调系统;自动调节;控制
Abstract: the air conditioning equipment room or on public buildings of air temperature, humidity, wind speed, cleanliness of adjustment, satisfy people in daily life and work to the requirements of the quality of the air, and create a comfortable temperature, humidity and appropriate, air clean and comfortable environment. Based on the understanding of intelligent building air conditioning automatic control system, on the basis of the air conditioning control system at present the main control methods are discussed in this paper.
Keywords: unit control; The new wind generating units; VAV air conditioning system; Automatic regulation; control
中图分类号: TU831.3+5 文献标识码:A文章编号:
1空调自控系统
1. 1空调机组控制系统
空调机组控制系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,包括新风、回风和送风等3个部分,主要实现的控制功能有:① 机组起/停;② 风机控制;③ 温度控制;④ 湿度控制;⑤ 新/回风阀门控制;⑥ 联锁控制;⑦ 报警。
1. 2新风机组控制系统
新风机组控制系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,包括新风、送风两部分,主要实现的控制功能有:① 机组起/停;② 风机控制;③ 温度控制;④ 湿度控制;⑤ 新风阀门控制;⑥联锁控制;⑦ 报警
1. 3变风量( VAV)末端控制系统
VAV末端控制主要实现的功能有:① 风机控制;② 温度控制;③ 湿度控制。
2VAV空调系统的控制方式
2. 1VAV空调系统的常规控制
目前,VAV空调系统采用的控制方式相对简单,每一台室外机对应若干台室内机(通常最大约为16台) ,各组VAV空调系统均独立运行控制,就地遥控器设置可按工程实现情况采用一个遥控器对应一台室内机,或一个遥控器对应若干台室内机,是一种比较经济实用的控制方式。尽管控制方式有其优点,但也有其不足之处,该控制方式均为末端就地控制、无集中监控管理环节,在实际使用过程中,室内机的温度值设定、开机时间、开机数量随意性比较大,其使用上的灵活性、方便性常以牺牲能耗为代价,从节能角度讲效果并不明显。
2. 2VAV空调系统的集中控制
VAV空调系统的集中控制配置了独立控制管理系统的控制方式,与VAV空调系统的常规控制相比较,增加了集中控制管理环节,可以在控制室内对远端各组VAV空调系统进行监控管理,是一种比较完善的控制方式,但投资明显增加。可以根据用户的使用规模、投资能力、管理要求进行组合配置。该方案的不足之处是与建筑物内的其他弱电系统无功能关联,尤其在智能化建筑设计中,不利于弱电系统功能的综合集成。
2. 3VAV空调系统的网关控制
楼宇自控系统是智能建筑内的重要内容。空调控制系统的监控无论从监控点占全系统的数量,还是从投入产出的节能效果,在整个系统中都是非常重要的。多数VAV空调系统控制产品中,很多的VAV产品制造商都已相继开发出了基于BACnet协议专用网关的接口设备,可以满足将VAV空调系统纳入宇自控系统中的设想。VAV末端设备的运行状态是通过BACnet网关接口上传信号至建筑物自控中心的BAS或BMS系统,自控中心经该网关接口下传信号(如初始值设定、控制参数设定等)至末端设备,并对整个VAV空调系统实行系统管理。经对BAS或BMS系统的集成,在中央控制中心可以实现室温监视,温控器状态监视,压缩机运转状态监视,室内风扇运转状态、空调机异常信息、ON /OFF控制和监视,温度设定和监视,空调机模式设定和监视(制冷/制热/风扇/自动) ,遥控器模式设定和监视,滤网信号监视和复位,风向设定和监视,额定风量设定和监视,强迫温控器关机设定和监视,能效设定和设定状态监视,集中机上控制器操作拒绝和监视,系统强迫关闭设定和监视等功能。VAV空调系统的网关控制方式建立在建筑物一体化智能控制管理平台上,可以与其他弱电系统实现联动控制功能。
3空调自动调节系统
在空调自动调节系统中,调节参数的给定值并不是不可改变的,根据给调节参数定值变化的规律,有3种类型的自动调节系统。
(1) 自动锁定系统。在自动锁定系统中,调节过程的调节参数给定值保持恒定不变,或者不超过给定的变动范围。一般的空调系统中大都采用这种系统,通常又称为定值调节系统。
(2) 程序调节系统。当系统的给定值按事先已知的时间函数变化时,这种系统称为程序控制系统。如人工控制室中的温度、湿度是按事先规定的程序变化,以模拟室外气候参数的变化规律而变化的。
(3) 随动调节系统。当被调量的给定值同步某一变量变化时的调节系统,称为随动调节系统。它与程序调节系统的不同点在于被调量的变化规律事先无法确定。在智能建筑的舒适性空调系统中,为了节省能量,达到舒适的目的,室温并不要求恒定,而是随着室外温度的变化而变化。
4空调系统设计需注意的问题
空调系统是由若干空气处理设备组成的。这些设备的工作能力是按负荷计算确定的。在使用时,负荷是变动的,会引起被调参数的变化。自动控制的任务就是当被调参数偏离给定值时,依据偏差自动调节诸如加热器、冷却器、加湿器、淋水室及风量调节设备等的实际输出量,使其与负荷状态相匹配,以满足对被调参数(温度、相对湿度及空气静压等) 的要求。对于上述各设备的控制,最终是通过对风门或汽(水)阀以及开关等调节机构的控制来实现的。
因此,设计空调自动控制系统时,必须十分熟悉空调过程的要求、特点及规律,使控制系统经济实用,运行可靠。其首要任务是确定控制方案,包括确定控制点和选定实现某些控制方式的调节仪表等。
空调自控系统的设计原则应根据工艺要求,经过全面的技术经济比较,在保证满足工艺要求的前提下,力求使运行经济合理、节约能源。另外,按照现代建筑的发展需求,智能空调的设计还应考虑到其他技术的结合。如根据国际上防排烟技术研究的不断发展,现代化建筑中空调系统与防排烟系统的结合越来越紧密,而有可能集成为一个系统。目前,空调系统与防排烟系统也由计算机连锁控制,设置火灾自动检测和报警系统疏散系统、防排烟系统、消防系统等。
空调系统与远程通信系统相结合,可使用用户电话机作为终端,实现温度和湿度给定值的变更、温度和湿度值测试值的确认、能源使用量和设备运行状态的通知、在异常时的用户报警通知、空调投入和切断等控制功能。
5结论
空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分。近年来随着控制技术的发展,特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适、低能耗的系统。
参考文献
空调控制器范文3
关键词:DDC控制器;楼宇自动控制;空调系统节能
中图分类号:TP273
在现代的高层商业建筑中,为了增加人们居住或办公的舒适性需求,基本都配置了空调机组、循环水泵、冷却塔等暖通空调系统,其所消耗的能源占到整座建筑总消耗能源的1/2以上。因此,在保证人们生活及办公需求的同时,要充分利用自动化控制系统所具有的人工智能性,实现楼宇空调系统的人工智能控制。在楼宇自控系统中,直接数字化控制系统即DDC,其能对建筑物中的空调机组及其附属设备进行有效的管理和控制,以确保系统始终处于稳定良好的工作状态,在保证居住及办公舒适感的同时,又能达到延长空调设备的使用寿命和节能环保目的。在对楼宇的自动化控制系统进行调试时,由于其具有一定的专业性和复杂性,所以调试人员不仅要具备专业的编程知识,还要对系统有非常深入地认识理解,而每一步的工作,都要精心、细致的完成。
1 进行DDC送电检查
按照设计图纸和相关技术要求进行盘柜内的安装、接线,在柜内所有设备安装及接线完成后,检查DDC箱并确认无误,可以通过万用表检查相关线路、接地与外部所有输入点、输出点间的电压、电流及电阻值等,一旦发现错误及时更改,切记不可将高压电源串入低压回路中。
断开DDC箱内电源后,对供电线路进行检查。在确认符合要求后,先将DDC的供电电源开关后,再将交流电源送入DDC箱。对箱内各变压器和电源的输出电压进行检查,确认无误后再将DDC的供电电源上电后,检查各控制其及扩展模块的指示灯是否正常。
完成设备的软件编程。程序的编程工作包含参数点、物理点、控制逻辑、控制策略、报警及事件配置等,在将程序编制完成后,再下载至对应的控制器中。
2 系统的调试阶段
2.1 对空调和新风机组的调试
在调试开始后,要对压差开关、温湿度传感器、水阀、风闸驱动器等设备的安装、接线、强电控制箱内的接线和功能进行检查,一旦发现有安装及接线错误,要及时更改。
在设备本地控制箱,手动启停风柜,在确认系统可以进行手动正常控制后,再将自动开关转至自动模式。在BAS终端上首先确认防冻警报、过滤网、故障警报等反馈点的显示状态都无异常,同时冷热水控制阀与风闸都为零开度显示,各设备为关闭状态,再逐次在终端上将每个数字量输出点,例如风机启停等设为开、关状态,以检查DDC箱内的相应输出点所约束的继电器执行动作情况。如果没有对应的动作,则要对相关的线路、控制器输出端、继电器进行分析、检查和处理。风机在启动后进入正常运行状态时,要用压差计对风机前后的压差进行测定,压差开关报警值的设定要以此测定值为依据。同时,要确认在终端上显示的状态要与风机的实际运行和停机时的压差开关状态一致。由BAS终端逐次把每个模拟量输出点,分别由手动形式送出固定等比例的输出命令,对应的输出点电压、电流信号值要使用万用表进行测量,确定正确与否。在确认无误后,再对现场设备的实际运行状态进行观测,并确保与命令值一致。上述操作过程要选择五个不同的位置进行测试,并观察设备的运行是否满足设计要求,一点有较大偏差,则要对执行机构中的机械部分进行调整。如果在调整后始终不能达到控制要求,则可以判别阀门的非线性度过大,应将其更换,再进行上述调试至满足标准要求。
在风机进入运行状态后,要对各执行器进行观察,其自动运行的开度要达到终端所显示的数值。部分过滤器网要采用纸板进行阻塞,以确保过滤器的前后压差大于压差开关的设定值。此时,终端过滤器阻塞报警点将显示过滤器阻塞并报警,移除纸板时,报警接触。将强电控制柜中的报警端子短接,制造模拟电气故障。于此同时,终端上将提示故障的报警信息,对应的各关联设备及风机则自行进入关闭状态。将机组防冻开关接触点短接,制造模拟防冻故障。此时,终端上提示故障的报警信息,风机自行进入关闭状态。同时,预热水阀、回风阀完全打开,并连锁新风阀关闭。当防冻报警点接线恢复为正常后,送风风机会自行重新启动,程序正常运行。
通过手动的方式调节回风温度值,以此来模拟当回风温度出现变化时的程序运行过程。当风机在夏季状态下运行,一旦出现回风的温度比设定的温度高的情况,程序可自行增加水阀的开度;一旦出现回风温度比设定温度低的情况,程序可自行减小水阀的开度。当风机在冬季状态下运行,一旦出现回风的温度比设定的温度高的情况,程序可自行减小水阀的开度;一旦出现回风温度比设定温度低的情况,程序可自行增加水阀的开度。
机组在全自动模式下运行,确保在被控区域内场所的温度处于稳定状态,调整DDC控制器内的相应参数。在系统稳定后,为保证在更改温度设定点时,不会导致系统振荡,在对温度控制回路进行调整时,要精心细致。一旦系统发生振荡,则要对控制回路中的参数进行调整,以获取不同状态条件下的稳定控制。
排风机与空调机组风机的调试过程相同,其现场设备的运行情况始终与BAS终端输出的命令及终端所显示的反馈信号步调同步一致。
2.2 对水系统的调试
对设备的安装和所有接线进行检查,未达到安装要求和接线错误的要及时更改。
与空调系统调试相似,首先调试模拟量输入点,对安装于管道上的压力和温度等信号的示值进行校正。上诉完成后,于被控设备的现场强电控制箱位置直接用手动形式启停水泵,如果无异常则可正常启停,后再将转换开关调至自动档模式。当在终端上所观察的水泵启停状态都为关时,则水泵的故障报警点即确认为正常。数字量输出点的调试则通过BAS来进行,将手动设置为启停状态,再对所控继电器动作进行观察。如果没有响应,则要对相应控制器和线路进行检查。水泵关闭,则要确认水泵停止,其运行状态亦为关;水泵启动,则要确认水泵启动,其运行状态亦为开。
液位开关的位置通过手动形式改变。对BAS终端显示的液位变化和实际液位状态变化的一致性,一旦不同,则要对报警信息的属性进行更改,以状态一致为宜。水箱的报警点、启停泵的参考点的设置要依据水箱水位的监测要求,并让水泵进入自动运行状态。其具有四个工作状态,即当水箱中的水位至启动水泵的参考点时,水泵自行启动;当水位至停止泵参考点时,泵自行停止;当水箱中的水位至溢流水位时,自动报警;如果模拟水泵发生故障,水泵停止运行,并发出警报。在以上调试准确无误后,所有的输出点和输入点都应设置为全自动运行模式,同时要对各设定点设置对应的参数,进入试运行状态。
3 结束语
虽然空调DDC系统在一定程度上导致了自控部分施工难度的增加,但从建筑的长期经济利益的角度出发,却节约了很多,利大于弊。在对空调DDC系统进行调试时,调试DDC物理点是调试的基础,通过对该环节的工作可以将设备安装、损坏及线路错误排除,最终满足物理点的全部正常化,从而保证系统的正常运行。
参考文献:
[1]陆伟良.智能化建筑导轮[M].中国建筑工业出版社,1996,6.
空调控制器范文4
关键词:空调;电控系统;教学
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-8118-02
空调器电控系统是空调器组成环节中非常重要的部分,它关系到整个空调器的正常工作。这个部分的教学既是教学上的重点又是教学难点。在教学实施上采用有效的教学思路和方法是保证学生获得良好职业能力的必要条件。从现有的高职院校和中等职业学校的教学情况来看,该部分内容的教学十分重视理论知识,缺乏对学生实践动手能力的培养,学生在知识体系上也没有形成完整的逻辑框架,也就是说学生的知识建构是十分混乱的,在遇到具体的电器与控制系统故障时,学生就不知所措,理论依旧是理论,理论没有与实际联系起来,导致学习任务的失败。
由于空调器教学主要是为了解决实际生活工作中遇到的问题,即围绕着动手实践能力展开的,所以我们应避免采用高等院校制冷工程专业课程的教学要求。我们培养的学生应该主要定位于使用者的角度,而不是定位于设计者的角度。所以使学生获得空调器电控系统故障检测和维修基本技能作为根本目标。
一般地,学生对制冷系统知识的掌握和制冷系统故障排除掌握的比较好,这主要是因为学生对于这部分内容可以撇开许多理论化的知识,只需要掌握纯粹的技能就可以了。但是空调器电控系统情况就不同了,首先学生必须掌握电控系统中关键元器件的物理性质和它的基本功能;其次,学生必须要对各个模块的功能要相当熟悉;最后,学生对整个电控系统要形成完整的认识。为了达成这三个目标,笔者通过实践教学思考,成了几点认识。
1 合理设计,优化教学内容
根据我们的教学定位,学生是以专业岗位为导向的,所以学生应该重点掌握电控系统的故障检修和排除等技能上,根据空调行业的统计,空调电控系统方面的故障占到总故障的六成以上,所以这块内容是教学的重点。
通过对空调制冷系统的学习,我们发现学生绝大多数对理论上要求不是很高,且纯粹的操作技能都能很好的掌握。但是,让学生学习较为复杂的电路和控制方面的内容就十分困难了,主要是由于大多数学生的物理基础较差,学习电工电子技术十分吃力,从而造成了学生知识结构方面的缺陷。由于先修的电工电子课程学习效果不好,容易给学生带来挫折感,导致他们在具体学习空调电控系统时,产生畏惧心理,厌学心理增强,最终导致学习失败。
为了增强学习效果,我们建议电工电子课程做出适当的调整,根据制冷专业特点,增加制冷设备中常用的一些电气控制所涉及到的基础知识,尽量避免电工电子部分繁琐理论分析和计算部分,同时也删除一些用不到的基础知识,增加主要电路元器件外特性的教学,忽略内部结构和原理的阐述,尽可能地提供不同厂家、不同型号的元器件实践辨识,增加元器件检测检修技能的训练内容。所以,在教材内容的选择上,应该不拘一格,要根据学校实际情况和现有的设备条件,编写合适的讲义,而不是泛泛采用市面上的教材。
2 各个击破,突出功能模块
在掌握元器件知识的基础上,我们根据空调电控系统的特点,设置了十个模块内容:滤波电路模块、电源电路模块、传感器电路模块、单片机电路模块、操作显示电路模块、供电开关电路模块、驱动电路模块、过流保护模块、蜂鸣器电路模块和遥控接收电路模块。我们同时注意到学生在掌握好单个元器件的基础上,就可以适当引导,充分调动学生的积极性,充分挖掘学生潜力,变被动学习为主动学习,从而达到增强学习效果的目的。为此,我们要求学生采用自主学习和讨论的学习方式。首先,学生要搞清楚每个模块的主要功能,比方说传感器电路模块,就要求学生知道一是为单片机提供室内室外温度信号,控制压缩机、风扇电机的运行时间;二是知道防冷冻、防冷风控制;三是知道除霜时控制加热器的加热时间等等。其次,要求学生知道功能电路具体包含哪些元器件,弄清楚这些元器件所起的具体作用,比方说学习滤波电路模块时,就要认识到在输入回路中串联的熔断器起到的作用,即当后面的线性滤波器或过压保护电路有元件击穿,使电流超过熔断器标称值后,熔断器的熔体过流熔断,避免过大故障范围,实现过流保护。最后,掌握这些元器件之间的连接方式,找出整个模块的输入和输出具置,能够对照电路原理图,认准每个实物在什么位置,能够正确判断每条线路的具体走向等等。
3 项目引导,贴近实践教学
根据课程标准对知识、能力的具体要求,设置了典型电控系统故障:整机不工作、压缩机不转、制冷效果差、显示屏字符故障、蜂鸣器不发音、电加热器不加热以及故障代码等项目。这部分内容教学事先不给出解决方法,而是采用较为开放的教学模式,学生可以独立从互联网上找到故障项目的排除方法,然后动手实践,逐一排除故障,最后讨论总结是什么原因导致的故障,这些故障现象之间有什么异同。我们对学生的考核方式也相应做出调整,变过去笼统的笔试加操作的模式以小组为单位排除故障的整个流程的考察上,让其他学生也参与打分,如在故障的排除过程中,有无法解释或是让评分人不理解的地方,考核成绩要适当扣分,这样做的目的是让人知其然,还要知其所以然。
我们设置的项目基本上是很典型的,但是也难免有所遗漏,所以我们加强了与空调售后服务中心的合作联系,一方面请有丰富实践经验的维修师傅上门传授经验,一方面派出学生去售后中心直接参与现地教学,让学生获得更多的感性认识,让他们多体会,看看有经验的维修人员是如何排除故障的。我们也尝试自己示教板,并让学生参与其中,充分发挥学生在项目教学中的积极性,在实践中锻炼学生能力。
4 加强建设,实现仿真教学
由于受到客观条件的制约,空调专业实训教室还有许多不足,诸如配套设施部完备,数量也不足,导致在实践教学中,学生人多,而实际可操作的设备不足,经常出现少数人动手,而大多数人旁观的情况,影响了教学效果,而且一个项目完整做完也要花很长的时间。另外,学生接触到的机型也比较单一,面对未接触过的品牌货型号的空调器时,学生显得力不从心。为此,必须获得上级有关部门支持,加强专业教室建设,建立有定频空调、变频空调、中央空调和汽车空调等电气实验室,增加实训器材的配套设施数量,增设制冷专业空调仿真训练器材,通过仿真器材训练可以大大减少日常所需好处部分的训练内容,同时可以增加学习效果。我们依托学校网络平台,建立空调专业网站,首先要丰富图书资料,实现专业书籍的数字化;其次,丰富网络教学视频,实现教学仪器、设备、教育信息的共享,最大限度发挥网络资源的利用率,提高教学效率和质量。
5 主动作为,提升教师水平
教学的最重要因素还是在人,空调制冷的教学好坏主要在于教师的理论水平和实践经验,有的教师理论素养很好,但是实践动手能力不行,有的教师理论说不出一二三,但是动手十分在行。作为专业教师,不仅要精通专业理论知识,而且还要具备丰富的实践能力,不关能对电控系统原理做到明察秋毫,而且能以精湛的技艺给学生做示范做表率,因此必须千方百计提高教师的理论和实践能力。
首先,派出教师参加制冷企业举办的培训班,比如格力空调,他们定期都有学习培训班,教师可以实地参加他们的学习班,紧跟产品更新步伐,同时也可以企业维修师傅一同学习,随时随地向他们学习请教;其次,外派教师去制冷企业学习,从源头学习制冷设备的设计生产,提升理论素养;最后,派出教师去售后服务中心“打工”锻炼,在实践中锻炼动手能力。
6 结束语
在我们的理论实践教学活动中,我们遇到了许多问题和困难,一方面需要上级主管部门主动协调,为一线教学排忧解难,另一方面需要我们的教师主动作为,克服困难,积极探索适合自身情况的教学模式,努力提高教学效果。
参考文献:
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空调控制器范文5
关键词:汽车空调;节流控制;电子膨胀阀
中图分类号:TB657文献标识码: A 文章编号:
一、目前汽车空调的节流机构
汽车空调节流机构的作用是将中温高压的制冷剂减压成低温低压的制冷剂,它在某种程度上起着调节制冷剂流量的作用。在轿车空调上曾经用过节流孔管和热力膨胀阀两大类节流机构,其中节流孔管只具有节流作用不具备调节流量的功能,因此需消耗较多的机械能,经济性较差,多用在早期的美国产豪华轿车上,随着能源危机的出现,在新车型的使用中越来越少,目前基本都采用热力膨胀阀。
二、热力膨胀阀的缺点
热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口制冷剂蒸气过热度的大小来调节制冷剂的流量,以维持恒定的过热度,在控制原理上属于比例调节器。虽然热力膨胀阀可以自动调节制冷剂的流量,但它的缺点也是很显著的。
(1)需要蒸发器出口有一定的过热度
进入蒸发器的液态制冷剂离开蒸发器时,通常全部蒸发成气体,但制冷剂仍保持很低的温度,气体将继续吸热, 蒸发器出口温度超过了蒸发器中的饱和温度,即蒸发器出口的实际温度和饱和温度之差成为过热度。过热度是膨胀阀的一个重要指标,是保证最有效利用蒸发器面积和压缩机不发生液击的重要参数。为了防止压缩机不液击,通常需要使蒸发器出口有一定的过热度,也就不能最大限度地发挥蒸发器的换热面积。热力膨胀阀的过热度设定值均为标准工况下的设置,当系统偏离标准工况时,其过热度往往会偏离设定值,这不仅会造成系统效率的下降,而且会引起系统的波动。
(2)流量调节滞后于过热度,控制稳定性差
蒸发器出口处的过热蒸气先把热量传给感温包外壳,感温包外壳本身就具有较大的热惰性,造成了一定的容积延迟,感温包外壳把热量传给感温介质,这又产生了进一步的延迟。因此,膨胀阀工作时,因传递信号的滞后,它的供液量总是在需液量上下波动,两者不能完全吻合,使热力膨胀阀总是处于频繁调解状态,即产生振荡现象。同时,当膨胀阀开得过大时,蒸发器出口过热度偏低,吸气压力上升;当阀开得过小时,蒸发器供液不足,吸气压力降低。这对整个系统的经济性和安全性都会产生不利影响。
(3)流量调节范围小、调节精度低
与阀针连接的膜片的变形量有限,使得阀针的运动位移较小,故流量调节范围小。当系统参数或空调负荷发生变化时,一旦热力膨胀阀流量调节和系统需求不匹配就会产生系统振荡。膜片由于加工精度和安装等因素,会影响变形灵敏度,难以达到较高的调节精度。当蒸发温度偏离设计值较多时,控制精度将偏差很多。
(4)与变排量压缩机组成的汽车空调系统存在振荡现象
压缩机是空调系统的心脏,目前压缩机变排量技术逐步完善,其运行连续平稳,且空调送风温度波动小,可以降低能耗。变排量压缩机将会在豪华型汽车空调系统中得到广泛的应用。但是 At- suoInoue 等人在对气缸变排量压缩机和热力膨胀阀组成的汽车空调制冷系统进行试验研究时发现,有系统振荡现象存在,这在一定程度上制约了变排量压缩机的发展。鉴于热力膨胀阀的以上缺点,节流机构的发展还有很大的空间,随着微电脑控制空调系统的普及,电子膨胀阀将很有希望成为主流的节流机构。
三、膨胀阀电子控制系统
1.电子膨胀阀概述
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,是一种很有发展前途的自控节流元件。
2.电子膨胀阀的优点
电子膨胀阀采用蒸发器出口的温度或压力信号,经过空调电脑实现多功能的流量控制和调节,具有制冷剂流量调节范围大、控制精度高和适于智能控制等特点。
(1)电子膨胀阀反应迅速
电子膨胀阀的驱动方式是控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算,向驱动板发出调节指令,由驱动板向电子膨胀阀输出电信号,驱动电子膨胀阀的动作。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,不存在静态过热度现象,且开闭特性和速度均可人为设定。
(2)过热度控制精确性和灵敏度
电子膨胀阀的过热度是人为通过控制器设定的,只需改变一下控制程序中的源代码,就可改变过热度的设定值。系统的实际过热度是由传感器采集控制点的参数进行计算得到的,其控制精度远远超过热力膨胀阀。电子膨胀阀的过热度控制不仅可以对系统目前的状态进行调节,而且可根据过热度的变化率等参数对系统的特性进行判别,针对不同的系统变化趋势采用相应的控制手段,因此其对于系统变化的反应速度和针对性较之热力膨胀阀优越。另外,电子膨胀阀的感温部件为热电偶或热电阻,它们在低温下同样能准确反应出过热度的变化。
(3)电子膨胀阀可起到节能的作用
在停机时,电子膨胀阀全关,防止冷凝器的高温液体流入蒸发器,造成再次启动时的能量损失。开机前,将膨胀阀全开,使系统高低压侧平衡,然后开机。这样既实现了轻载启动,又减少了停机中的热损失。
(4)电子膨胀阀适应智能化发展要求
电子膨胀阀作为一种新型的控制元件,早已经突破了节流机构的概念,它是空调系统智能化的重要环节,也是制冷系统优化得以真正实现的重要手段和保证。
电子膨胀阀结构、类型
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法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机,电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。从驱动方式分,有电磁式和电动式两类。
(1)电磁式膨胀阀
电磁线圈通电前,针阀处在全开位置;通电后,由于电磁力的作用,由磁性材料制成的柱塞被吸引上升,与柱塞联成一体的针阀开度变小。针阀的位置取决于施加在线圈上的控制电压(线圈电流),因此可以通过改变控制电压来调节膨胀阀的流量。
(2)电动式膨胀阀
电动式膨胀阀即步进电机驱动电子膨胀阀,它通过给电机驱动施加一定逻辑关系的数字信号,使步进电机通过螺纹驱动阀针的向前和向后运动,从而改变阀口的流通面积达到控制流量的目的。电动机直接带动阀针做上下移动的为直动型,转子的旋转角度及阀针的位移量与输入脉冲数成正比。步进电机驱动的电子膨胀阀因其更适用微机控制,并有较好的稳定性,而被更多的制冷系统采用。
4.膨胀阀电子控制系统结构设计
该控制系统由传感器、ECU (电子控制单元)、执行器组成。传感器为蒸发器出口蒸气温度传感器、蒸发器出口压力传感器;电子控制单元的核心元件采用单片机,以对传感器检测到的信号进行分析处理,输出控制信号;执行器为电子膨胀阀。
空调工作时,蒸发器出口压力传感器和压缩机吸气温度传感器将相应检测信号送至控制器(ECU),控制器将信号进行分析计算后,得出电子膨胀阀的最佳开度,随后输出指令控制电子膨胀主阀的步进电机,将阀开到需要的位置,控制好制冷剂的流量,以保持蒸发器需要的供液量。
结语:
汽车空调节流机构,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,及时地控制过热度,实时有效地调节流量。电子膨胀阀在过热度控制、流量调节方面均优于传统的节流机构,有广阔的应用前景。
参考文献:
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[2] 吕彦力.汽车空调制冷系统工质替代研究[J]. 制冷学报. 1999(03)
[3] 边桂香,鲁龙瑞.轿车空调制冷剂流量控制的研究[J]. 青岛理工大学学报. 2007(03)
空调控制器范文6
一、研究过程
(一)装配常规家庭电路
我找来空气开关、负载灯泡、导线等,在爸爸的协助下,做成如图1所示的常规电路,将相关元件固定在一块塑料板上,合上空气开关,灯泡亮了。经测试,此电路在空气开关跳闸时,无提示作用。
(二)设计过程
如何才能让人一看就知道是空气开关跳闸了?我用试电笔进行检测发现,当空饪关跳闸后,其后部没有电,而前部有电。
为进一步了解电路的特征,我将电路板带到学校,在老师的帮助下,用万用电表进行了更精准的测量。结果如表2。
通过测量数据我发现了如下问题。
1.电路正常工作时,电源L、N两端总有220V的电压存在。空气开关(空开)两端的电压是0V,而负载两端的电压是220V。
2.如果空气开关跳闸,电源L、N两端总有220V的电压,且空气开关两端也有220V电压,但负载两端的电压是0V。
3.停电时,各测量端的电压均为0V。
由第2点可知,空气开关跳闸时两端的电压与正常工作及停电时的两端电压有本质区别。只有在空气开关跳闸时,空开两端才会出现220V的电压。
能否在空气开关两端接一个灯泡?在老师的鼓励下,我在空气开关盒外装了一个灯泡,但成品的外表不美观,灯泡也无法安装在开关盒内。
(三)最终方案
一次,看到教室里投影与音箱的LED指示灯时,我突然想到,为何不用LED?空气开关跳闸时,两端有220V的电压。用电器都有耐压值,LED的耐压值是多少?怎样才能让LED在跳闸的空气开关上点亮,让它指示空气开关跳闸?
因LED一般只有几伏的耐压值,我根据电阻分压原理,设计了如图2所示的电路。
经过多次安装与测试,空气开关跳闸指示器终于出炉了。
二、创新点
1.用户可直观感知空气开关跳闸,以便及时查找原因,避免误判。