電氣基礎知識
發(fā)布時間:2019-08-02 09:55:54來源:
11. 繼電器:
繼電器是控制電路種的執(zhí)行部件,由一個線圈、一組或幾組帶觸點的簧片組成。根據(jù)用途可分為交流繼電器和直流繼電器。
繼電器用字母K表示。繼電器的觸點由動觸點和靜觸點之分。下圖是繼電器在電路種的表示方法,其中(B)由兩對動、靜觸點。
繼電器的工作原理是:當繼電器通電后,鐵芯被磁化產(chǎn)生足夠大的電磁力,吸動銜鐵并帶動簧片,使動觸點與靜觸點閉合;當線圈斷電后,電磁吸力消失,簧片帶動銜鐵返回原來的位置,使動觸點與靜觸點分開。只要把要控制的電路接到觸點上,就可以利用繼電器進行控制了。
目前,空調(diào)上使用的繼電器多為小型直流繼電器,工作電壓一般為3V、6V、9V、12V和24V等
1.4 變壓器:
變壓器由線圈和鐵芯構成用來改變電壓的裝置。變壓器主要用在空調(diào)控制電路中,作用是將交流電源電壓降至一定值后送入整流電路。
工作原理:初級線圈上通過變化的 電流,在次級線圈上會感應出相應的電勢,感應電勢的 高低與初、次級線圈的圈數(shù)有關,如果變壓器次級線圈的 圈數(shù)(匝數(shù))少于初級,則為降壓變壓器,反之為升壓變壓器。
公式為:
初級電壓(U1)/次級電壓(U2)=初級匝數(shù)/次級匝數(shù)
變壓器只能改變電壓不能增大電力。
變壓器一般在初級線圈中串入了溫度保險絲,當變壓器線圈溫度過高時熔斷,可以起到保護作用。但熔斷絲熔斷后不可恢復,更換熔斷絲又缺乏可操作性,因此一般采用更換變壓器的方法,造成很大浪費。
目前公司研究所正在進行可恢復的溫度保護器件的實驗工作,并準備在部分產(chǎn)品上使用。
1.5電感:
電感是衡量線圈產(chǎn)生自感磁通本領大小的物理量,用字母L表示,單位是亨利,用字母H表示。
其中,1H=103mH=106μH
電感分為互感和自感兩種。
(1) 互感:兩個線圈之間的電磁感應叫做互感。如電流互感器等。
(2) 自感:由于通過線圈本身的 電流變化而引起的 電磁感應叫自感。
1.6交流接觸器:
交流接觸器是利用電磁力,使電路接通和斷開的一種自動控制器。
交流接觸器的結構主要由電磁系統(tǒng)(鐵芯、線圈)和觸頭組成。線圈有鐵芯固定不動,當接通開關線圈通電時,鐵芯線圈產(chǎn)生電磁吸力,使動鐵芯吸合。同時動鐵芯帶動三個動觸頭向下運動與三個靜觸頭接觸,使電源可以由接觸器的輸入端送到接觸器的輸出端。
交流接觸器的電路分為主回路、控制電路兩部分。通常把負載電源供電回路叫主回路,把線圈通斷控制回路叫控制回路。主回路包括電機、電加熱器等供電電路,控制回路則有過電壓、過電流、欠電壓、超溫保護、壓力保護等電路。
使用交流接觸器時,應按其電流不小于負載額定值的原則,來選擇電流等級。例如:電機額定電流為8.6A,應選用10A的交流接觸器。
1.7熱繼電器:(TH型過流繼電器)
熱繼電器是利用電流效應而動作的一種保護繼電器,主要用于電機的過載保護。
熱繼電器由雙金屬片、加熱元件、動作機構和觸點系統(tǒng)等部分組成。雙金屬片是用兩層膨脹系數(shù)相差較大的金屬片,焊在一起做成的。使用時,將加熱元件與電機電源串聯(lián),觸點串聯(lián)在接觸器線圈控制電路中。當電機發(fā)生過載時,電流較大,使雙金屬片受熱彎曲,通過動作機構,把動觸點和靜觸點斷開,使接觸器線圈斷電,電機脫離電源,因而起到保護作用。
這種繼電器由一個手動調(diào)節(jié)旋鈕,可以選擇所需的電流值的大小??鞌嗫旖佑|點可自動復位與手動復位。
選用時根據(jù)電機的額定電流,選擇熱繼電器的額定電流。如KFR-72LW/D的額定電流為7.2A,選用10A的熱繼電器,并將電流值調(diào)到7.2A。
1.8電機:
空調(diào)器的風扇有離心式風扇、軸流式風扇和貫流式風扇等種類。電機的轉(zhuǎn)速一般有高、中、低三檔,送風有強、中、弱之分。
風扇電機通常使用單項電容感應式。
電容感應式電機有兩個繞組,即啟動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在啟動繞組上串連了一個容量較大的電容器,當運行繞組和啟動繞組通過單項交流電時,由于電容器作用使啟動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角,先到達比較大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場,使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,電機轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩,使電機旋轉(zhuǎn)起來。
新飛空調(diào)上使用的風扇電機為單相交流異步電動機。但根據(jù)實際使用的要求又分為轉(zhuǎn)速可調(diào)和轉(zhuǎn)速不可調(diào)??照{(diào)器室外風扇電機為單轉(zhuǎn)速電機,其轉(zhuǎn)速不可調(diào)。而室內(nèi)電機在使用時由于用戶有不同轉(zhuǎn)速的要求,另外還要滿足空調(diào)器的其他一些功能,因此室內(nèi)風扇電機均為轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)的。
室內(nèi)電機根據(jù)其調(diào)速的方式不同又分為抽頭電機和PG電機。
抽頭電機一般有三個抽頭,可以形成三個轉(zhuǎn)速,我公司柜機產(chǎn)品均采用這種電機。
PG電機是一種帶有霍爾元件的電機。霍爾元件被安裝在電機的內(nèi)部,正常時風機每轉(zhuǎn)一周,霍爾元件輸出一個或幾個脈沖信號。當風扇電機轉(zhuǎn)速高時,其輸出脈沖信號頻率高;當風扇電機轉(zhuǎn)速低時,其輸出脈沖信號頻率低。輸出的脈沖信號被單片機采集,然后通過調(diào)整可控硅的導通角從而調(diào)整PG電機的工作電壓,進行風速的自動控制。
抽頭電機和PG電機各有優(yōu)缺點:抽頭電機控制方法簡單,但電機需要增加繞組抽頭,工序復雜,另外控制部分需要三個繼電器控制三個轉(zhuǎn)速,使用的零部件多,成本高;而PG電機控制轉(zhuǎn)速準確,但電機需要增加霍爾元件,控制部分還需要增加脈沖檢測電路和過零檢測電路,控制復雜。
鑒于抽頭電機和PG電機的優(yōu)缺點,目前部分廠家采用通過可控硅調(diào)壓控制電機轉(zhuǎn)速的開環(huán)控制方案:即根據(jù)整機的實驗結果,確定空調(diào)器高、中、低風所需要的可控硅的導通角,寫入單片機來直接調(diào)節(jié)風扇電機的控制電壓,從而達到調(diào)速的目的。由于這種方法減少了霍爾元件和控制系統(tǒng)的部分電路,因此這種方法可以降低成本,但轉(zhuǎn)速控制的精度不高。
我公司的掛機空調(diào)大多采用PG電機。
1.9 三相電機:
制冷量大的柜機空調(diào)經(jīng)常采用三相電動機,主要是壓縮機,一般是3匹以上的空調(diào)。采用三相電的好處是效率高,啟動轉(zhuǎn)矩大,可以直接啟動。如果采用單相220V供電,電壓低的時候空調(diào)將發(fā)生啟動困難,不能正常工作。
三相電動機對外只引出三根電源線,相與相之間電源電壓為380V。 三相電動機的繞組有三角形和星形兩種接法,上圖中的(a)為星形接法,(b)為三角形接法。
三相電動機因有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩,效率和功率因數(shù)也較高,因而不需要使用電容器和啟動繼電器,但由于功率一般比較大,通常用交流接觸器供電。
當空調(diào)器報出相位故障時,一般是三相電某相缺相或反相,先檢查三相電是否都有電,缺相就是有一相不通或電源線內(nèi)部斷線,如果三相都有電,只要調(diào)換任意兩相連接線即可。
如KFR-120LW/D06空調(diào)出現(xiàn)“E7”,KFR-72LW/D出現(xiàn)“E0”都是相位問題。
1.10 步進電機:
步進電機是一種運行精度高、控制特性好的控制系統(tǒng)執(zhí)行部件。它以脈沖方式工作,每接收到一個或幾個脈沖,電機的轉(zhuǎn)子就移動一個位置,移動的距離可以很小。
步進電機和普通電動機不同之處是步進電機接受脈沖信號的控制。步進電機*一種叫環(huán)形分配器的電子開關器件,通過功率放大器使勵磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵磁繞組在空間中按一定的規(guī)律排列,輪流和直流電源接通后,就會在空間形成一種階躍變化的旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子步進式的轉(zhuǎn)動,隨著脈沖頻率的增高,轉(zhuǎn)速就會增大。
現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應式步進電機、永磁式步進電機、混合式步進電機和單相式步進電機等。其中反應式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。現(xiàn)階段,反應式步進電機獲得比較多的應用。
步進電機的特點:
(1) 系統(tǒng)控制慣性好,速度快;
(2) 輸出脈沖準確;
(3) 實時性強;
(4) 抗電磁特性好,抗干擾能力強。
空調(diào)掛機上的風葉驅(qū)動電機、柜機上的閉合導風板驅(qū)動電機都是步進電機