空調器整機電路構成

1、空調電路

空調電路結構大緻可分為空調電氣電路和空調電子電路兩大部分。

空調電氣電路是指電路闆外接電路為主體的強電電路；

空調電子電路是主要以電路闆為主體的弱電電路。

2、空調室内機、室外機電路框圖

室内和室外之間的電路連接線，一般有電源線和信号線組成。

（1）空調室内電路框圖

室内電路組成：

（a）CPU電路，是空調控制的核心器件，完成空調的檢測和控制功能。

（b）信号驅動電路：其作用是将CPU的控制信号進行放大處理，使之能夠控制空調相關功能電路工作。由于CPU的輸出信号幅度較小，以及CPU耐電流能力等原因，所以空調電路專設信号驅動電路。像壓縮機信号、風機信号、四通閥信号都需要驅動。

(c)内風機控制電路：主要由内風機的驅動電路和相關調速控制電路，室内風機正常運轉。

（d）室内吹風方向控制：挂機的室内吹風方向控制通常稱為擺風控制，由直流電機帶動擺風頁片上下擺動，控制吹風方向。櫃機的室内吹風防空控制稱為掃風控制，由交流同步電機帶動掃風葉片左右擺動，控制吹風方向。

（e）顯示及遙控接收電路：顯示及控制接收電路顯示空調的工作狀态，一般是一塊專門的電路闆

（f）電源電路：電源電路為空調提供強電和弱電。

(2)空調室外機電路框圖

3、電路闆和闆外電路框圖

（1）電路闆：主要由控制電路、信号驅動電路和電源電路。

（2）外圍電路：主要由各類檢測電路、遙控及顯示電路、内風機、壓縮機控制電路、外風機控制電路、四通閥控制電路及其他相關功能電路。這些電路都是通過插件、接線柱等連接。空調的檢測電路主要是環境和管道溫度檢測、制冷系統壓力檢測、工作電壓電流檢測等。

空調外機電路結構

常見的空調外機電路結構較為簡單，主要由壓縮機、四通閥、風機等電氣部件。

1、繼電器在室内的空調外機電路：繼電器是空調控制電路普遍使用的開關元件，用于控制交流電源的通斷，是一個電磁控制開關。

控制壓縮機的稱為功率繼電器，體型大。

繼電器的開關和線圈是兩個獨立的電路，線圈工作電壓通常為直流 12V開關控制電路為220V交流電。

3、信号檢測電路

對空調的運行起到檢測和保護作用：

（1）室外管道溫度傳感器電路

冬季制熱時，外機管道工作在低溫蒸發器狀态，吸收外機的熱量，工作一段時間後，空氣中的水分在低溫的管道表面結結霜，霜層較厚時，影響吸熱，是否需要化霜和結束化霜就由室外管道溫度決定。

室外管道溫度傳感器：

(2)室外化霜溫控器控制電路：某些空調沒有使用溫度傳感器，而是使用溫度控制器進行控制。通常，不需要化霜時高溫處于開關閉合狀态，化霜時處于斷開。

（3）壓力開關電路：在櫃式空調和某些挂式空調的外機電路中，還有用于檢測系統制冷系統壓力的高壓壓力開關電路和低壓壓力開關電路，當壓力出現異常是，壓力開關通斷産生電信号送人室内機。高壓壓力開關位于壓縮機排氣口附近，低壓壓力開關位于回氣口附近。

4、外機有控制闆的電路：多櫃機和變頻空調外機有控制闆，結構較為複雜，外機控制闆主要功能是：檢測外機有關溫度、壓力、電流等參數和内急進行聯系通信，控制壓縮機、外風機、四通閥等工作。三相空調的相序檢測和保護也是由外機完成。

空調控制電路闆構成

1、内機電路闆結構

（1）單闆電路空調

（2）雙闆電路空調

一塊主要是CPU控制電路，通常稱為電腦闆

另一塊主要是電源電路和信号驅動電路，通常稱為電源驅動闆。通常見于櫃式空調。

（3）遙控及指示電路闆。

一般将遙控接收和指示功能電路做成單獨一塊小電路闆。

（4）帶有顯示屏的空調電路闆。

2、外機電路闆結構

（1）外機轉換闆

（2）外機電腦闆

變頻空調的外機有獨立的CPU控制闆，也就是說内外機各有一塊CPU，主要是和内機進行通信聯系，完成内機制定任務；檢測外機的工作狀态，決定外機是否工作等。

（3）外機化霜闆

化霜闆檢測室外管道的溫度，通過計時及運算放大電路，控制外機的四通閥和外風機控制狀态，進行化霜。

（4）三相電源相序檢測闆

三相電源空調基本都有三相相序檢測闆，防止壓縮機反轉，保護壓縮機。

(5)外機變頻空調的功率模塊闆

電路闆通上高壓直流電源盒變頻信号，輸出到壓縮機。

空調制冷系統電氣部件

空調制冷系統的壓縮機、四通閥、電子膨脹閥、電磁旁通閥、電池截止閥等，和制冷系統的管道連裝在一起，且都是受電氣控制的，所以我們稱之為制冷系統電氣部件。制冷系統電氣部件與空調的制冷功能和效果密切相關，因此學習空調電路維修，應該從制冷系統電氣部件入手。

一、制冷電氣部件的控制與保護元件

1、溫度控制器：溫度控制器又叫溫度開關，它是一種可以根據溫度的變化進行調整控制的自動開關元件。根據用途不同，溫度控制器可分為普通溫控器和專用溫控器兩種。前者用于控制壓縮機的運轉和停機；後者用于去除室外熱交換器盤管的霜層（又叫化霜控制器）。普通溫控器可以根據設定溫度和室内溫度的變化而自動接通或斷開觸點，使壓縮機運轉或停機。它又可以分為機械壓力式和電子式兩大類。

（1）機械壓力式溫控器：機械壓力式溫控器有兩種，一種是波紋管式溫控器，另一種是膜盒式溫控器。它們都是根據感溫包内的感溫劑壓力随溫度的變化，使氣室（波紋管或膜盒）相應地發生伸縮位移，再通過傳動機構（杠杆系統）加以放大，從而控制觸點機構将壓縮機控制電路接通或斷開。

(2)電子式溫控器：電子式溫控器已廣泛應用在空調器中，這種溫控器常以負溫度系數的熱敏電阻(NTC)作為感溫元件，将溫度信号轉變為電信号，與三極管或集成電路組成的比較放大器配合，控制空調器的工作狀态，達到控溫目的。

2、化霜控制器：化霜控制器也是利用溫度變化控制觸頭動作的一種開關元件，一般應用在熱泵式空調器中，用來執行暫時延緩加熱并轉換到除霜動作。控制器的開關觸點與四通換向閥電磁線圈串聯後接入電源。空調器在冬季供熱循環時，室外熱交換器為蒸發器，其表面溫度低于零度時，盤管及翅片上會結霜，甚至會凍結，這樣對壓縮機本身和供熱循環都不利。化霜控制器的作用就是當室外熱交換器結霜達到一定厚度時，切斷電磁四通換向閥的電源，使制冷系統逆循環，蒸發器轉換為冷凝器制熱融霜。化霜後，室外側換熱器溫度回升，化霜控制器自動接通電磁換向閥的電源，繼續對室内供熱。

（1）波紋管式化霜控制器：波紋管式化霜控制器的工作原理與波紋式溫控器相同，需将溫度信号轉變為壓力信号來控制換向閥的工作狀态。所不同的是化霜控制器有兩個感溫包，一個感受室外熱交換器表面的溫度，另一個感受室外溫度。

（2）微差壓計化霜控制器：微差壓計化霜控制器是利用室外熱交換器進風側與出風側結霜前後壓差的微小變化來接通化霜加熱器的電源進行除霜控制的。

（3）電子化霜控制器：電子化霜控制器是由定時器與化霜控制器組合而成的，它是通過置一于室外熱交渙器盤管表面的熱敏電阻感受到的溫度和壓縮機累計工作時間來控制化霜的。

（4）微處理器除霜控制器

微處理器除霜是用集成電路代替原來的機械除霜，并與其他自動控制（如室内自動控制、制冷制熱自動轉換控制、室内外風機自動控制等）系統構成一個整體。

微處理器除霜控制器的檢測元件由多個溫度傳感器組成，通過微處理器對多種數據信息進行綜合分析處理，使壓縮機、室内外風扇、電子膨脹閥等工作在最佳狀态，并可使除霜達到最佳效果，且室溫下降及波動減小。

3、壓力控制器：壓力控制器又稱壓力繼電器，是一種把壓力信号轉換為電信号，從而起控制作用的開關元件。壓力控制器分為高壓控制部分和低壓控制部分。高壓控制部分通過螺絲接口和壓縮機高壓排氣管連接；低壓控制部分通過螺絲接口和壓縮機低壓進氣管連接。

（1）波紋管式壓力控制器：空調器電氣控制系統中最常見的是波紋管式壓力控制器，它的高、低壓控制部分是組裝在一起的。

（2）薄殼式壓力控制器：薄殼式壓力控制器可根據進入氣室的制冷劑壓力的變化，使膜片産生一定的位移，從而推動頂杆使開關觸頭閉合或斷開，實現壓縮機過壓保護或防洩漏保護。

(1)電流式啟動繼電器：電流式啟動繼電器的線圈與壓縮機電機的運行繞組串聯連接，在電機啟動與運轉時，運轉電流通過繼電器的線圈，控制接點則與啟動繞組串聯，控制啟動繞組的閉合與斷開。重錘式、PTC和水銀啟動繼電器均屬于電流式。

PTC啟動繼電器：PTC元件為止溫度系數熱敏電阻，它是摻入微量稀土元素，用特殊工藝制成的一欽酸鋇型的半導體。空調器用的PTC熱敏元件在冷态時的阻值隻有十幾歐姆，即在壓縮機啟動電路中開始呈通路狀态。壓縮機啟動時電流很大，使PTC熱敏元件的溫度很快升至居裡點（一般為100℃一140℃）以後，其阻值急劇上升呈斷路狀态。

水銀啟動繼電器：由于水銀啟動繼電器的線圈與壓縮機運行繞組串聯，啟動和運行時有電流通過，故亦屬于電流式啟動繼電器。

（2）電壓式啟動繼電器：電壓式啟動繼電器是家用空調器中最常采用的啟動繼電器，由線圈、鐵芯、可動鐵片、可動觸頭、固定觸頭及引線端子等組成，電壓式啟動繼電器的線圈與壓縮機啟動繞組并聯，常閉觸點與啟動電容串聯。

5、過載保護器：當空調器出現熱負荷過大、環境溫度過高、冷凝器散熱效果很差、壓縮機抱軸和卡缸及電氣線路短路等故障時，均可引起壓縮機過載，嚴重時可将壓縮機電機燒毀。為此，在空調器中安裝了各種保護裝置，下面簡單介紹幾種。

（1）熱保護繼電器

熱保護繼電器有碟形和内埋式兩種形式。熱保護繼電器既可起過流保護作用，又可起過熱保護作用。

碟形熱保護繼電器：碟形熱保護繼電器主要由電阻加熱絲、碟形雙金屬片、一對動／靜觸點和兩個接線端子組成。

内埋式熱保護繼電器：當電機過流或過熱時，雙金屬片受熱變形，觸點斷開，切斷電機電源。

（2）熔斷溫度保護器

在有些空調器中，為防止電加熱器短路失火，或因卡殼、電容擊穿過熱而燒毀風扇電機，專門設置了高靈敏度的熔斷溫度保護器（也叫熱熔斷器）。熔斷溫度保護器是一次性溫度保護裝置，它是用低熔點的金屬絲（闆）制成一種感溫熱棒，并将其封閉在裝有熱敏粒的乙烯塑料管内，外面又套裝了具有絕緣導熱性能的玻璃纖維管制成的。

（3）水銀過流繼電器：在大型空調器中，一般采用三相異步電動機作為壓縮機電機，而壓縮機過流保護裝置則大多采用水銀過流繼電器。

（4）過電壓保護器：過電壓保護器的作用是，當電源電壓過高時切斷空調器電源，對空調器及其控制電路器件進行保護。空調器中的過電壓保護器常采用壓敏電阻，它具有随電壓升高而阻值降低的特點。當電源電壓過高時，壓敏電阻的阻值急劇減小，相當于短路，瞬間使保險絲熔斷，甚至壓敏電阻本身也發生破裂，從而切斷了空調器的電源，使空調器得到保護。

6、繼電器：繼電器是一種利用低壓直流電控制的電磁性開關，低典型的低壓控制大電流、高電壓主回路的電氣元件。故障一般是線圈斷路，通常線圈阻值400歐。

7、交流接觸器：當制冷量在5000W以上的空調，由于工作電流過大，功率繼電器不能勝任，必須使用交流接觸器：單相交流接觸器、三相交流接觸器。使用三相交流接觸器控制的大功率壓縮機，有專用的熱過載保護器對壓縮機工作電流進行檢測。

8、輔助電加熱：制熱輔助電加熱主要是電熱絲和PTC加熱器。

PTC(正溫度系數熱敏電阻）加熱器：安全可靠，當無風時不加熱，雙重過熱保護（過熱熔斷器、過熱保護器）表面絕緣處理。

二、壓縮機及電氣控制：空調壓縮機都是全封閉壓縮機，金屬包裹的外殼隻有兩根管道和三個接線柱。

1、單相壓縮機及電氣控制：單相壓縮機的安格電源接線端子命名為C、R、S，C為公共端或控制端（Control),R為運行端（Run),S為啟動端（Strat)。

單相壓縮機的運轉：單相壓縮機電機是單相異步電動機，由于使用單相電，隻能産生脈動磁場，不能自動産生旋轉磁場，因此需要在電機通電啟動運轉時，利用啟動電路産生一個啟動轉矩使單相電機轉動起來。

單相壓縮機的電氣控制電路

（1）功率繼電器控制壓縮機：制冷量在5000W以下的挂機和小櫃機；

（2）交流繼電器控制壓縮機：制冷量在5000W以上的櫃機。

單相壓縮機啟動方式：

PSC啟動方式：使用單個啟動電容；

CSR啟動方式：使用兩個啟動電容。

2、三相壓縮機機及電氣電路

三相壓縮機内部有三個對稱繞組，命名為R、S、T或U、V、W任意兩個繞組阻值都是相等的，由于功率較大，繞組阻值很小，有的甚至在1歐以下。無需啟動電容。

三相壓縮機的電氣控制電路：主要由三相交流接觸器控制壓縮機通斷、又由功率繼電器控制交流接觸器，三相相序檢測電路連接在交流器前端。

三、四通閥及其電氣電路：四通閥電路比較簡單，四通閥的線圈阻值大約1.5K歐。

四、電磁電子閥及其控制電路

1、電磁截止閥：多用于一拖二或一拖多得空調中，可實現某一個空調的制冷系統進入或退出工作狀态，處于外機制冷管路上。其電原理圖與四通閥一樣，線圈阻值大約600歐。

2、電子旁通閥：用于自動降低高壓壓力，連接在高壓管和低壓管之間，使高壓制冷劑流向低壓制冷中。起到高壓卸荷，穩定制冷系統工作，不用停機保護。線圈阻值大約600歐。

3、電子膨脹閥：多用在變頻空調中，代替毛細管，處于外機。電子膨脹閥由進步電機帶動，能控制制冷劑流量的大小，能精确正反轉。（請見暖通南社相關課件）

空調常用電機部件

空調常用的電機主要由壓縮機、内風機、外風機、風向電機等。而風機有單速和多速之分，多速有雙速、三速和四速。

一、空調單速風機

1、單速風機簡介

一般都是單相異步電動機拖動，多用在室外換熱。需要使用電容進行啟動。有兩繞組：一個運行繞組CM，啟動繞組CS。

2、單速風機的控制：單速風機有3根或4根引線，4根引線便于電容的連接。

3、單速風機的實際連接線路。

二、PG電機：PG電機其實也是單相交流異步電機，隻是在電機運轉和調速是，CPU對電機的轉速進行檢測控制，以便能準确控制電機的轉速，PG的意思是閉環控制調速。其轉速檢測是霍爾元件。

PG電機的控制：PG 電機通常使用雙向晶閘管（雙向可控矽）進行移想調壓調速，可實現多檔風速控制。

主闆上電後，CPU首先檢查過零信号，以便在電源零點附近驅動光可控矽，用戶輸入的控制指令淨主闆CPU處理，需要控制室内風機運行，輸出信号淨光耦可控矽使PG電機運行，霍爾信号經CPU處理後，可根據内部設定速度比較，通過改變可控矽導通角，改變電機電壓，從而改變轉速。

三、多速風機

1、多速風機介紹

多速風機一般是兩檔風或三檔風，采用電機抽頭調速，雙速電機5根引出線，三速電機是6根引出線。兩速風機多用于櫃機内機，三速風機普遍用于挂機内機和櫃機内機中。

2、多速内風機的線路連接：實際空調中将MS端子線做成單獨的插頭。

四、内機風向控制電機

1、同步電機

櫃機的室内風向控制導風闆通常使用交流同步電機驅動，稱為掃風電機。同步電機有兩根引線，通常連接到電路闆上，由繼電器控制。不需要啟動電路。

2、進步電機

進步電機主要用來控制挂機的室内擺風方向，所以也稱為擺風電機。電機有5根引線連接到電路闆插座上，其中有一根是電源線，另外4根是控制線，由CPU輸出4路脈沖信号控制。通常使用 12V或 5V。

阻值參數： 12V大約200-400歐， 5V大約70-100歐。

本篇未完待續…

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