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1,杭州海信科龍服務(wù)中心2010年04月,,變頻空調(diào)原理與常見(jiàn)故障維修,變頻原理,1、變頻控制器結(jié)構(gòu)：變頻控制器是由整流濾波電路、中央微處理器和功率晶體管等半導(dǎo)體器件組成。海信變頻空調(diào)器的功率輸出部分使用了由6個(gè)IGBT組成的IPM器件。分別組成U、V、W相，連接到壓縮機(jī)的R、S、T接線端。,2、波形生成原理：最普通的方法是由三角波（載波）和正弦波（調(diào)制波）之間比較而形成不等幅的PWM波。輸出波形的振幅（相電壓）的大小是由正弦波（調(diào)制波）的大小來(lái)調(diào)節(jié)的，其頻率可以通過(guò)改變正弦波（調(diào)制波）的頻率來(lái)改變。變頻器輸出的電壓波形，是近似于正弦波的脈沖波形（方波），由于壓縮機(jī)電機(jī)是一個(gè)感性負(fù)載，所以其電流是接近于連續(xù)的正弦波。,變頻調(diào)速物理圖,海信變頻空調(diào)器壓縮機(jī)控制圖,,,,,,,AC220V,交流濾波,直流濾波,室外機(jī)CPU,IPM模塊功率輸出,室內(nèi)機(jī)繼電器,,,,整流,,,電流互感器,,,,,,,,室內(nèi)機(jī),室外機(jī),保險(xiǎn)絲,功率因數(shù)調(diào)節(jié)電路,,,電源電路,電源檢測(cè)電路,室內(nèi)機(jī)控制器能力控制冷風(fēng)防止控制過(guò)負(fù)荷防止控制冷凍防止控制風(fēng)速控制,蜂鳴器,接收電路,應(yīng)急按鍵,蒸發(fā)器溫度傳感器,室內(nèi)溫度傳感器,步進(jìn)電機(jī),調(diào)制通訊電路,繼電器,濾波電路,電壓檢測(cè),,功率輸出模塊,四通閥,室外風(fēng)機(jī),電源指示,故障指示燈,室外溫度傳感器,盤(pán)管溫度傳感器,壓縮機(jī)溫度傳感器,壓縮機(jī),調(diào)制通訊電路,電源輸入,室內(nèi)機(jī),室外機(jī),海信變頻空調(diào)器控制原理圖,電流檢測(cè),沖擊電流防止電路,遙控器運(yùn)轉(zhuǎn)/停止運(yùn)轉(zhuǎn)模式設(shè)定室溫設(shè)定風(fēng)速設(shè)定定時(shí)器設(shè)定風(fēng)向設(shè)定,,室溫傳感器,狀態(tài)顯示,,,,,,,,,,,,,,,,,,,信號(hào)發(fā)射,室內(nèi)風(fēng)機(jī),顯示電路,,,,,,,,,,,,,,,,,,室外機(jī)控制器變頻器輸出控制除霜控制風(fēng)速控制排氣溫度控制AC過(guò)電流控制保護(hù)輸出控制,,電壓互感器檢測(cè)電壓電路,電壓檢測(cè)電路的作用：電壓檢測(cè)電路是用來(lái)檢測(cè)室外機(jī)供電的交流電源。若室外供電電壓過(guò)低或過(guò)高，則系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行保護(hù)。如：工作電壓是否在允許的范圍之內(nèi)，或著在運(yùn)行時(shí)電壓是否出現(xiàn)異常的波動(dòng)等。,利用電壓互感器進(jìn)行檢測(cè)電壓檢測(cè)電路原理分析：室外交流220V電壓經(jīng)電壓互感器T01輸入，電壓互感器便輸出一交流低電壓，經(jīng)D08、D09、D10、D11橋式整流，再經(jīng)R26、R28、C10濾波之后，輸出一直流電平，此電平與輸入的交流電成一定的函數(shù)關(guān)系。,,,,電壓檢測(cè)電路,,電壓檢測(cè)電路的電氣參數(shù),直流母線電壓檢測(cè)電路分析,.室外交流220V電壓通過(guò)硅橋整流、濾波電路濾波后輸出到IPM模塊的P、N端，電壓檢測(cè)電路從直流母線的P端通過(guò)電阻進(jìn)行分壓，檢測(cè)直流電壓進(jìn)而對(duì)交流供電電壓進(jìn)行判斷,母線電壓檢測(cè)電路：是用來(lái)檢測(cè)供電電壓是否異常。室外交流220V電壓硅橋整流、濾波電路濾波后輸出到IPM模塊的P、N端，電壓檢測(cè)電路從直流母線的P端通過(guò)電阻進(jìn)行分壓，檢測(cè)直流電壓進(jìn)而對(duì)交流供電電壓進(jìn)行判斷。,,本電路的測(cè)試參數(shù)參考如下：,以上數(shù)值為典型值，實(shí)際使用中，由于電路中存在電感線圈等器件，直流側(cè)電壓會(huì)有部分跌落，實(shí)際測(cè)量時(shí)會(huì)有一定誤差,,,電壓檢測(cè)電路,,注：測(cè)量電壓時(shí)，在有負(fù)載情況下測(cè)量電壓是否正常。,電流檢測(cè)電路,電流檢測(cè)電路作用：電流檢測(cè)電路是用來(lái)檢測(cè)壓機(jī)供電電流的。保護(hù)壓機(jī)不致在電流異常時(shí)，而損壞壓機(jī)。,電流檢測(cè)電路是用來(lái)檢測(cè)壓機(jī)供電電流的。保護(hù)壓機(jī)不致在電流異常時(shí)，而損壞壓機(jī)。電阻R1、R56采樣，信號(hào)經(jīng)LM358放大后送到CPU的第18腳，本電路的關(guān)鍵性器件為：LM358,R1/R56。,LM358的3腳輸出電壓：,,,,電流檢測(cè)電路,,,,R14,,原因分析：遇這種故障首先查看代碼燈LED1、LED2、LED3顯示狀態(tài)，為亮、閃、滅是電流過(guò)載保護(hù)，故障排除主要分以下幾步：（1）將萬(wàn)用表調(diào)在DC20V檔位，測(cè)量電阻R14是否有1.5V左右的電壓（此電壓隨電流的變化而變化）如果有1.5V左右電壓，說(shuō)明芯片存在問(wèn)題，如果沒(méi)有1.5V的電壓，說(shuō)明LM358N的前級(jí)存在問(wèn)題，當(dāng)測(cè)量電壓為5V時(shí)，說(shuō)明二極管D5擊穿（2）測(cè)量電阻R11是否有0.09V左右的電壓（此電壓隨電流的變化而變化），如果有0.09V左右電壓，說(shuō)明LM358N不良，如果沒(méi)有0.09V電壓說(shuō)明前級(jí)的采樣電阻存在問(wèn)題（3）斷電用萬(wàn)用表的歐姆檔，測(cè)量采樣電阻R5、R1、R56是否開(kāi)路，經(jīng)測(cè)R1、R5阻值正常，R56開(kāi)路更換R56電阻故障排除。,電流檢測(cè)電路的典型故障分析：,機(jī)型：KFR-50W/39BP,故障現(xiàn)象：壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn),電流互感器檢測(cè)電流電路,電流互感器檢測(cè)電流電路原理：當(dāng)交流電通過(guò)互感器時(shí),電流互感器CT1感應(yīng)出電流信號(hào),經(jīng)D6、D7、D8、D9整流出一直流信號(hào)，經(jīng)R21、R22、R23分壓，E15濾波之后，輸入到芯片的插座CN1DE第8腳（CT）。,,,電流檢測(cè)電路,,AC220V經(jīng)過(guò)R14、R11、R10三個(gè)電阻的降壓，再二極管D7的半波整流和穩(wěn)壓二極管ZD1的穩(wěn)壓變成DC24V（提供通訊電路的工作電壓）電容C12、電解C11、電阻R3進(jìn)行直流濾波提供室內(nèi)機(jī)通訊用的電源。同理室內(nèi)機(jī)通過(guò)聯(lián)機(jī)線與室外機(jī)的通訊線SI連接，然后經(jīng)過(guò)PTC電阻TH1、電阻R49再經(jīng)二極管D11整流和ZD4的穩(wěn)壓，為室外機(jī)提供電源。通訊規(guī)則：當(dāng)室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送信號(hào)時(shí)，內(nèi)機(jī)G(SI0)向室外機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)信息（高電平），外機(jī)W(SI0)保持高電平，外機(jī)W(SII)接收室內(nèi)發(fā)送來(lái)的信息。當(dāng)室外向室內(nèi)發(fā)送信息，外機(jī)W(SI0)向室內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)信息（高電平），內(nèi)機(jī)G(SI0)保持高電平。內(nèi)機(jī)G（SII）接收室內(nèi)外發(fā)送來(lái)的信息,,220vAC,室內(nèi)機(jī),室外機(jī),,,,室內(nèi)機(jī)通訊線路,,室外機(jī)通訊線路,,,,弱電通訊電路,變頻空調(diào)器有許多奇特的故障現(xiàn)象，常常是通信電路不良造成的，所以通信電路是變頻空調(diào)的檢修重點(diǎn)，確認(rèn)通信良好是排除故障的前提。在變頻空調(diào)中，當(dāng)空調(diào)器顯示屏在開(kāi)機(jī)后立即或隔一段時(shí)間顯示通信異?；蚪泳€錯(cuò)誤故障代碼，即出現(xiàn)通信故障時(shí)，可以遵循下面步驟來(lái)檢查：,檢查室內(nèi)外聯(lián)機(jī)線、通信信號(hào)線是否壓接不牢、接錯(cuò)或接反，用萬(wàn)用表檢測(cè)一下信號(hào)線是否開(kāi)路。如果是聯(lián)機(jī)線、通信信號(hào)線壓接不牢，重新調(diào)整或壓緊。如果是信號(hào)線斷路，則進(jìn)行更換。檢查一下電源插座與空調(diào)電源插頭是否按火線、零線、地線對(duì)應(yīng)連接。在室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)連接中，連接線按照1-火線，2-零線，3-地線，4-通信線方式。在確認(rèn)好以上都是正確的情況下，開(kāi)機(jī)，用萬(wàn)用表的交流電壓擋檢測(cè)2（零線）與4（通信線）是否有脈動(dòng)電壓，如沒(méi)有，則進(jìn)行下一步檢測(cè)。,打開(kāi)室內(nèi)機(jī)，用萬(wàn)用表檢測(cè)控制板上的光耦有無(wú)脈沖電壓，特別應(yīng)注意使用室內(nèi)機(jī)電源控制方式的機(jī)型，只有在室內(nèi)機(jī)繼電器吸合時(shí)才向室外機(jī)傳輸信息。打開(kāi)室外機(jī)，用萬(wàn)用表檢測(cè)室外機(jī)控制板上光電耦合器是否正常，發(fā)現(xiàn)器件不好，進(jìn)行更換或更換電控板。如果在不具備以上條件時(shí)，可以采用室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)分開(kāi)運(yùn)行的方法排除，具體方法是：斷開(kāi)室內(nèi)、外通信線，分別給室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)上電，看室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。,對(duì)于室外機(jī)的單獨(dú)運(yùn)行，采用短接法：即將室外機(jī)控制基板短接插子短接時(shí)，接通電源后可以直接啟動(dòng)，不需要室內(nèi)機(jī)，運(yùn)行方式為制熱，壓縮機(jī)頻率為55Hz，室外中風(fēng)速，此時(shí)拔下短接插頭，室外機(jī)將轉(zhuǎn)換成制冷運(yùn)行，壓縮機(jī)頻率為55Hz，室外高風(fēng)速。如果在確定了室內(nèi)、外機(jī)都能單獨(dú)正常運(yùn)行的情況下而聯(lián)機(jī)后報(bào)通信故障，此時(shí)就可以斷定故障肯定出在通信電路上，參考以上方法測(cè)試就行了。,,,短接端子,,,機(jī)型：KFR-50L/39BP,故障分析：首先對(duì)故障進(jìn)一步分析，此故障在制熱狀態(tài)下，室內(nèi)風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)，但在制冷狀態(tài)下內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。說(shuō)明故障出在內(nèi)機(jī)盤(pán)管溫度傳感器電路或通訊電路中，為了進(jìn)一步確認(rèn)，首萬(wàn)用表的DC20V檔位管溫檢測(cè)電阻R16的電壓為2.5V左右正常，再用手摸一下粗管感覺(jué)燙手，說(shuō)明傳感器電路正常，然后用短接工裝，短接室外機(jī)CN6強(qiáng)制啟動(dòng)進(jìn)入制熱狀態(tài)，室內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)。說(shuō)明故障出在，內(nèi)、外機(jī)的通訊電路（說(shuō)明：此系列的通訊電路已經(jīng)更改了通訊協(xié)議，首先室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送信號(hào)，室外機(jī)壓機(jī)等運(yùn)行正常情況下，內(nèi)機(jī)必須接收到室外信號(hào)，內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)才會(huì)正常運(yùn)行，如果內(nèi)機(jī)接收不到通訊信號(hào)，室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以故障出在內(nèi)機(jī)信號(hào)接收的那個(gè)光耦上或室外機(jī)的發(fā)送的光耦）,故障現(xiàn)象：在制熱狀態(tài)下，室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn),,,溫度傳感器電路的原理圖,1、溫度傳感器特性溫度傳感器主要由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻組成，當(dāng)溫度變化時(shí)，熱敏電阻值也發(fā)生變化，溫度升高，電阻值減少；溫度降低，電阻值增大。,2、溫度傳感器在空調(diào)器中位置不同，作用也略有不同。,空內(nèi)環(huán)境溫度傳感器安裝位置:安裝于室內(nèi)蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口，由塑料件支撐，可用來(lái)檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度是否達(dá)到設(shè)定值。作用：1）制熱或制冷時(shí)用于自動(dòng)控制室內(nèi)溫度2）制熱時(shí)用于控制輔助電加熱器工作,室內(nèi)盤(pán)管溫度傳感器安裝位置:安裝在室內(nèi)蒸發(fā)器管道上，外面用金屬管包裝，它直接與管道相接觸，所測(cè)量的溫度接近制冷系統(tǒng)溫度。,作用:1）冬季制熱時(shí)用來(lái)作防冷風(fēng)控制2）夏季制冷時(shí)用來(lái)進(jìn)行過(guò)冷控制（防止系統(tǒng)制冷劑不足或室內(nèi)蒸發(fā)器結(jié)霜）3）用于控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的速度4）與單片機(jī)配合實(shí)現(xiàn)故障自診斷（各傳感器均有此功能）5）在制熱時(shí)輔助用于室外機(jī)除霜6）在制熱時(shí)用于防過(guò)載檢測(cè),室外環(huán)境溫度傳感器安裝位置：安裝在室外機(jī)散熱器上，由塑料件支撐，用來(lái)檢測(cè)室外環(huán)境溫度。,作用：1）室外溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)2）制冷或制熱時(shí)用于控制室外風(fēng)機(jī)速度,室外盤(pán)管溫度傳感器安裝位置：安裝在室外機(jī)散熱器上，用金屬管包裝，用來(lái)檢測(cè)室外管道溫度。,作用：1）制熱時(shí)用于室外機(jī)除霜2）制冷或制熱時(shí)用于過(guò)熱保護(hù)或防凍結(jié)保護(hù),室外壓縮機(jī)排氣溫度傳感器：安裝位置：安裝在室外壓縮機(jī)排氣管上，用金屬管包裝。作用：1）壓縮機(jī)排氣管溫度過(guò)高時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)2）在變頻空調(diào)器中用于控制電子膨脹閥開(kāi)啟度以及壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的升降。,檢測(cè)方法電阻檢測(cè)法：R（25℃）室內(nèi)盤(pán)管溫度、室內(nèi)環(huán)溫、室外環(huán)溫、室外盤(pán)管傳感器阻值約：5KΩR（25℃）時(shí)：壓機(jī)排氣溫度傳感器阻值約：54KΩ以上參數(shù)、僅供參考，具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)海信傳感器參數(shù)值查詢表,,,電感L7,,,,,,,,,電阻R45、R47,原因分析：通電以后壓縮機(jī)不啟動(dòng)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故障自珍斷顯示（亮、亮、滅）為傳感器故障。（1）用萬(wàn)用表DC20V檔檢測(cè)排氣、盤(pán)管及環(huán)境傳感器的分壓電阻R39、R45、R47電壓為0V，正常應(yīng)為2V左右(此電壓隨溫度的變化而變化，此數(shù)值僅供參考，請(qǐng)以實(shí)測(cè)數(shù)值為準(zhǔn)），說(shuō)明傳感器開(kāi)路或沒(méi)有5V電壓，因三個(gè)傳感器的電壓都為0V，說(shuō)明不可能都是傳感器開(kāi)路。因?yàn)楣收献栽\斷功能能顯示，說(shuō)明CPU能正常工作，也就是5V正常，懷疑可能是傳感器電路供電電路存在問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)傳感器電路不工作（2）用萬(wàn)用表DC20V檔檢測(cè)電感L7電壓，測(cè)量電感輸入端的電壓為5V，電感的輸出端電壓為0V，說(shuō)明電感開(kāi)路，進(jìn)一步驗(yàn)證電感是否存在問(wèn)題，斷電后用萬(wàn)用表歐姆2K檔測(cè)L7已無(wú)窮大，導(dǎo)致整個(gè)溫度傳感器電路無(wú)法工作，換之，通電后空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常。,機(jī)型：KFR-50W/26VBP,故障現(xiàn)象：壓機(jī)不啟動(dòng)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)吹風(fēng)，室外機(jī)不啟動(dòng)屬于電控性能故障。檢修此類故障時(shí)可采用排除法：1、先分出是室內(nèi)還是室外機(jī)故障。2、再將室外機(jī)分成強(qiáng)電電路和弱電控制電路兩部分，縮小檢測(cè)范圍以排除法判斷機(jī)器故障部位。3、可用萬(wàn)能表檢測(cè)室內(nèi)、外機(jī)端子排：2(N)、4(SI)間是否有0-24V直流電壓，1、2間是否有220V交流電壓，無(wú)輸出以上電壓值，說(shuō)明為室內(nèi)故障。如有可初步判定為室外機(jī)故障或通訊故障，或者通過(guò)觀察室外機(jī)故障指示燈所報(bào)故障直接檢測(cè)故障部位。,4、用短接線短接室外機(jī)檢測(cè)端子，然后給室外機(jī)單獨(dú)通220V電壓，可進(jìn)一步區(qū)分通訊和外機(jī)其它電路障。5、短接、通電后如果室外機(jī)運(yùn)行則可判定為通訊電路故障。6、如室外機(jī)不運(yùn)行可判定為室外機(jī)電路故障。,,,室外機(jī)檢測(cè)端子,,,以下以室外機(jī)故障為例分析故障1、可用觀察外機(jī)電源板上的電源指示燈是否點(diǎn)亮，如不亮，可檢測(cè)室外機(jī)強(qiáng)電部分電路和電控板上的熔斷絲是否斷路。2、如亮，可檢測(cè)外機(jī)弱電和控制部分及驅(qū)動(dòng)部分是否發(fā)生故障。,3、用表測(cè)量IPM板上的P、N端是否有310V直流電壓，如無(wú)可檢測(cè)交流部分PTC、繼電器、整流硅橋元器件和直流部分的電抗器、濾波電容是否損壞，連接導(dǎo)線是否松脫接觸不良現(xiàn)象，如以上零部件良好可更換室外電源板。,4、測(cè)量IPM板上的P、N端310V直流電壓正常，可檢測(cè)室外機(jī)各傳感器阻值，電壓、電流檢測(cè)電路是否正常。如以上部分電路正常，可將壓機(jī)U、V、W三端子在IPM板上拔下（注：只限制交流變頻系列機(jī)型短時(shí)間內(nèi)如此操作），測(cè)量有無(wú)三相均等的交流電壓輸出，有可判定為壓機(jī)故障或系統(tǒng)故障，如無(wú)三相均等的交流電壓輸出可更換帶主芯片的IPM板。,