海信變頻空調原理與常見故障維修.ppt

1,杭州海信科龍服務中心2010年04月,變頻空調原理與常見故障維修,變頻原理,1、變頻控制器結構：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體器件組成。海信變頻空調器的功率輸出部分使用了由6個IGBT組成的IPM器件。分別組成U、V、W相，連接到壓縮機的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（調制波）的大小來調節(jié)的，其頻率可以通過改變正弦波（調制波）的頻率來改變。變頻器輸出的電壓波形，是近似于正弦波的脈沖波形（方波），由于壓縮機電機是一個感性負載，所以其電流是接近于連續(xù)的正弦波。,變頻調速物理圖,海信變頻空調器壓縮機控制圖,AC220V,交流濾波,直流濾波,室外機CPU,IPM模塊功率輸出,室內機繼電器,整流,電流互感器,室內機,室外機,保險絲,功率因數(shù)調節(jié)電路,電源電路,電源檢測電路,室內機控制器能力控制冷風防止控制過負荷防止控制冷凍防止控制風速控制,蜂鳴器,接收電路,應急按鍵,蒸發(fā)器溫度傳感器,室內溫度傳感器,步進電機,調制通訊電路,繼電器,濾波電路,電壓檢測,功率輸出模塊,四通閥,室外風機,電源指示,故障指示燈,室外溫度傳感器,盤管溫度傳感器,壓縮機溫度傳感器,壓縮機,調制通訊電路,電源輸入,室內機,室外機,海信變頻空調器控制原理圖,電流檢測,沖擊電流防止電路,遙控器運轉/停止運轉模式設定室溫設定風速設定定時器設定風向設定,室溫傳感器,狀態(tài)顯示,信號發(fā)射,室內風機,顯示電路,室外機控制器變頻器輸出控制除霜控制風速控制排氣溫度控制AC過電流控制保護輸出控制,電壓互感器檢測電壓電路,電壓檢測電路的作用：電壓檢測電路是用來檢測室外機供電的交流電源。若室外供電電壓過低或過高，則系統(tǒng)會進行保護。如：工作電壓是否在允許的范圍之內，或著在運行時電壓是否出現(xiàn)異常的波動等。,利用電壓互感器進行檢測電壓檢測電路原理分析：室外交流220V電壓經電壓互感器T01輸入，電壓互感器便輸出一交流低電壓，經D08、D09、D10、D11橋式整流，再經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)關系。,電壓檢測電路,電壓檢測電路的電氣參數(shù),直流母線電壓檢測電路分析,.室外交流220V電壓通過硅橋整流、濾波電路濾波后輸出到IPM模塊的P、N端，電壓檢測電路從直流母線的P端通過電阻進行分壓，檢測直流電壓進而對交流供電電壓進行判斷,母線電壓檢測電路：是用來檢測供電電壓是否異常。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，電壓檢測電路從直流母線的P端通過電阻進行分壓，檢測直流電壓進而對交流供電電壓進行判斷。,本電路的測試參數(shù)參考如下：,以上數(shù)值為典型值，實際使用中，由于電路中存在電感線圈等器件，直流側電壓會有部分跌落，實際測量時會有一定誤差,電壓檢測電路,注：測量電壓時，在有負載情況下測量電壓是否正常。,電流檢測電路,電流檢測電路作用：電流檢測電路是用來檢測壓機供電電流的。保護壓機不致在電流異常時，而損壞壓機。,電流檢測電路是用來檢測壓機供電電流的。保護壓機不致在電流異常時，而損壞壓機。電阻R1、R56采樣，信號經LM358放大后送到CPU的第18腳，本電路的關鍵性器件為：LM358,R1/R56。,LM358的3腳輸出電壓：,電流檢測電路,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、滅是電流過載保護，故障排除主要分以下幾步：（1）將萬用表調在DC20V檔位，測量電阻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，說明芯片存在問題，如果沒有1.5V的電壓，說明LM358N的前級存在問題，當測量電壓為5V時，說明二極管D5擊穿（2）測量電阻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，說明LM358N不良，如果沒有0.09V電壓說明前級的采樣電阻存在問題（3）斷電用萬用表的歐姆檔，測量采樣電阻R5、R1、R56是否開路，經測R1、R5阻值正常，R56開路更換R56電阻故障排除。,電流檢測電路的典型故障分析：,機型：KFR-50W/39BP,故障現(xiàn)象：壓機自動停機，風機轉,電流互感器檢測電流電路,電流互感器檢測電流電路原理：當交流電通過互感器時,電流互感器CT1感應出電流信號,經D6、D7、D8、D9整流出一直流信號，經R21、R22、R23分壓，E15濾波之后，輸入到芯片的插座CN1DE第8腳（CT）。,電流檢測電路,AC220V經過R14、R11、R10三個電阻的降壓，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進行直流濾波提供室內機通訊用的電源。同理室內機通過聯(lián)機線與室外機的通訊線SI連接，然后經過PTC電阻TH1、電阻R49再經二極管D11整流和ZD4的穩(wěn)壓，為室外機提供電源。通訊規(guī)則：當室內機向室外機發(fā)送信號時，內機G(SI0)向室外機發(fā)送數(shù)據(jù)信息（高電平），外機W(SI0)保持高電平，外機W(SII)接收室內發(fā)送來的信息。當室外向室內發(fā)送信息，外機W(SI0)向室內發(fā)送數(shù)據(jù)信息（高電平），內機G(SI0)保持高電平。內機G（SII）接收室內外發(fā)送來的信息,220vAC,室內機,室外機,室內機通訊線路,室外機通訊線路,弱電通訊電路,變頻空調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的檢修重點，確認通信良好是排除故障的前提。在變頻空調中，當空調器顯示屏在開機后立即或隔一段時間顯示通信異?；蚪泳€錯誤故障代碼，即出現(xiàn)通信故障時，可以遵循下面步驟來檢查：,檢查室內外聯(lián)機線、通信信號線是否壓接不牢、接錯或接反，用萬用表檢測一下信號線是否開路。如果是聯(lián)機線、通信信號線壓接不牢，重新調整或壓緊。如果是信號線斷路，則進行更換。檢查一下電源插座與空調電源插頭是否按火線、零線、地線對應連接。在室內機與室外機連接中，連接線按照1-火線，2-零線，3-地線，4-通信線方式。在確認好以上都是正確的情況下，開機，用萬用表的交流電壓擋檢測2（零線）與4（通信線）是否有脈動電壓，如沒有，則進行下一步檢測。,打開室內機，用萬用表檢測控制板上的光耦有無脈沖電壓，特別應注意使用室內機電源控制方式的機型，只有在室內機繼電器吸合時才向室外機傳輸信息。打開室外機，用萬用表檢測室外機控制板上光電耦合器是否正常，發(fā)現(xiàn)器件不好，進行更換或更換電控板。如果在不具備以上條件時，可以采用室內機、室外機分開運行的方法排除，具體方法是：斷開室內、外通信線，分別給室內機、室外機上電，看室內機的風機是否正常運轉。,對于室外機的單獨運行，采用短接法：即將室外機控制基板短接插子短接時，接通電源后可以直接啟動，不需要室內機，運行方式為制熱，壓縮機頻率為55Hz，室外中風速，此時拔下短接插頭，室外機將轉換成制冷運行，壓縮機頻率為55Hz，室外高風速。如果在確定了室內、外機都能單獨正常運行的情況下而聯(lián)機后報通信故障，此時就可以斷定故障肯定出在通信電路上，參考以上方法測試就行了。,短接端子,機型：KFR-50L/39BP,故障分析：首先對故障進一步分析，此故障在制熱狀態(tài)下，室內風機不轉，但在制冷狀態(tài)下內風機運轉正常。說明故障出在內機盤管溫度傳感器電路或通訊電路中，為了進一步確認，首萬用表的DC20V檔位管溫檢測電阻R16的電壓為2.5V左右正常，再用手摸一下粗管感覺燙手，說明傳感器電路正常，然后用短接工裝，短接室外機CN6強制啟動進入制熱狀態(tài)，室內風機轉。說明故障出在，內、外機的通訊電路（說明：此系列的通訊電路已經更改了通訊協(xié)議，首先室內機向室外機發(fā)送信號，室外機壓機等運行正常情況下，內機必須接收到室外信號，內機風機才會正常運行，如果內機接收不到通訊信號，室內機風機不會運轉的，所以故障出在內機信號接收的那個光耦上或室外機的發(fā)送的光耦）,故障現(xiàn)象：在制熱狀態(tài)下，室內機風機不轉,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溫度系數(shù)的熱敏電阻組成，當溫度變化時，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、溫度傳感器在空調器中位置不同，作用也略有不同。,空內環(huán)境溫度傳感器安裝位置:安裝于室內蒸發(fā)器進風口，由塑料件支撐，可用來檢測室內環(huán)境溫度是否達到設定值。作用：1）制熱或制冷時用于自動控制室內溫度2）制熱時用于控制輔助電加熱器工作,室內盤管溫度傳感器安裝位置:安裝在室內蒸發(fā)器管道上，外面用金屬管包裝，它直接與管道相接觸，所測量的溫度接近制冷系統(tǒng)溫度。,作用:1）冬季制熱時用來作防冷風控制2）夏季制冷時用來進行過冷控制（防止系統(tǒng)制冷劑不足或室內蒸發(fā)器結霜）3）用于控制室內風機的速度4）與單片機配合實現(xiàn)故障自診斷（各傳感器均有此功能）5）在制熱時輔助用于室外機除霜6）在制熱時用于防過載檢測,室外環(huán)境溫度傳感器安裝位置：安裝在室外機散熱器上，由塑料件支撐，用來檢測室外環(huán)境溫度。,作用：1）室外溫度過低或過高時系統(tǒng)自動保護2）制冷或制熱時用于控制室外風機速度,室外盤管溫度傳感器安裝位置：安裝在室外機散熱器上，用金屬管包裝，用來檢測室外管道溫度。,作用：1）制熱時用于室外機除霜2）制冷或制熱時用于過熱保護或防凍結保護,室外壓縮機排氣溫度傳感器：安裝位置：安裝在室外壓縮機排氣管上，用金屬管包裝。作用：1）壓縮機排氣管溫度過高時系統(tǒng)自動進行保護2）在變頻空調器中用于控制電子膨脹閥開啟度以及壓縮機運轉頻率的升降。,檢測方法電阻檢測法：R（25）室內盤管溫度、室內環(huán)溫、室外環(huán)溫、室外盤管傳感器阻值約：5KR（25）時：壓機排氣溫度傳感器阻值約：54K以上參數(shù)、僅供參考，具體數(shù)據(jù)詳見海信傳感器參數(shù)值查詢表,電感L7,電阻R45、R47,原因分析：通電以后壓縮機不啟動，風機正常運轉，故障自珍斷顯示（亮、亮、滅）為傳感器故障。（1）用萬用表DC20V檔檢測排氣、盤管及環(huán)境傳感器的分壓電阻R39、R45、R47電壓為0V，正常應為2V左右(此電壓隨溫度的變化而變化，此數(shù)值僅供參考，請以實測數(shù)值為準），說明傳感器開路或沒有5V電壓，因三個傳感器的電壓都為0V，說明不可能都是傳感器開路。因為故障自診斷功能能顯示，說明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題，導致整個傳感器電路不工作（2）用萬用表DC20V檔檢測電感L7電壓，測量電感輸入端的電壓為5V，電感的輸出端電壓為0V，說明電感開路，進一步驗證電感是否存在問題，斷電后用萬用表歐姆2K檔測L7已無窮大，導致整個溫度傳感器電路無法工作，換之，通電后空調器運轉正常。,機型：KFR-50W/26VBP,故障現(xiàn)象：壓機不啟動，風機正常運轉,變頻空調器室內機吹風，室外機不啟動屬于電控性能故障。檢修此類故障時可采用排除法：1、先分出是室內還是室外機故障。2、再將室外機分成強電電路和弱電控制電路兩部分，縮小檢測范圍以排除法判斷機器故障部位。3、可用萬能表檢測室內、外機端子排：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，無輸出以上電壓值，說明為室內故障。如有可初步判定為室外機故障或通訊故障，或者通過觀察室外機故障指示燈所報故障直接檢測故障部位。,4、用短接線短接室外機檢測端子，然后給室外機單獨通220V電壓，可進一步區(qū)分通訊和外機其它電路障。5、短接、通電后如果室外機運行則可判定為通訊電路故障。6、如室外機不運行可判定為室外機電路故障。,室外機檢測端子,以下以室外機故障為例分析故障1、可用觀察外機電源板上的電源指示燈是否點亮，如不亮，可檢測室外機強電部分電路和電控板上的熔斷絲是否斷路。2、如亮，可檢測外機弱電和控制部分及驅動部分是否發(fā)生故障。,3、用表測量IPM板上的P、N端是否有310V直流電壓，如無可檢測交流部分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、測量IPM板上的P、N端310V直流電壓正常，可檢測室外機各傳感器阻值，電壓、電流檢測電路是否正常。如以上部分電路正常，可將壓機U、V、W三端子在IPM板上拔下（注：只限制交流變頻系列機型短時間內如此操作），測量有無三相均等的交流電壓輸出，有可判定為壓機故障或系統(tǒng)故障，如無三相均等的交流電壓輸出可更換帶主芯片的IPM板。,