變頻空調(diào)電氣控制系統(tǒng)及常見故障分析

李玉財(cái) 陳繼軍

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，我國(guó)城市化建設(shè)不斷加快的過程中，人們對(duì)建筑物的內(nèi)在安裝問題也越來越關(guān)注，智能化建筑物內(nèi)在安裝是未來發(fā)展的趨勢(shì)。變頻空調(diào)作為建筑物內(nèi)在安裝系統(tǒng)之一，可以明顯提高人們的生活質(zhì)量，對(duì)人們的生活帶來了極大的便利。定期開展對(duì)變頻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的檢測(cè)和維修是設(shè)備管理中非常重要的任務(wù)。以下是本文對(duì)變頻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備管理和故障維護(hù)問題的相應(yīng)分析。

關(guān)鍵詞： 變頻空調(diào)系統(tǒng);故障問題;診斷技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TU208 ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）13-0196-01

引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量逐漸提高，空調(diào)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。在建筑方面，空調(diào)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣溫和空氣的效果，但同時(shí)在實(shí)際的使用過程中，易出現(xiàn)變頻空調(diào)問題，且檢測(cè)的難度較大。因此，需提高變頻空調(diào)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的重視程度，從而提高空調(diào)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。利用變頻空調(diào)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)，可對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而排除空調(diào)故障。文章分析了變頻空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)的現(xiàn)狀，討論了變頻空調(diào)系統(tǒng)中常見的故障類型及變頻空調(diào)系統(tǒng)故障的診斷方法，并針對(duì)性地提出了變頻空調(diào)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及其發(fā)展目標(biāo)。

1 變頻空調(diào)故障原因分析

變頻空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，該設(shè)備在完成整個(gè)的運(yùn)行操作時(shí)需要借助多個(gè)系統(tǒng)。多個(gè)系統(tǒng)中會(huì)有多個(gè)參數(shù)和多個(gè)設(shè)備，他們之間彼此耦合，進(jìn)一步提高了變頻空調(diào)設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，導(dǎo)致故障問題頻發(fā)。變頻空調(diào)設(shè)備中的某個(gè)部件出現(xiàn)故障，常常會(huì)波及到其他部件。比如在制冷循環(huán)系統(tǒng)中，冷水泵發(fā)生故障，會(huì)影響到壓縮機(jī)使用壽命，該設(shè)備中各個(gè)部位的關(guān)聯(lián)性，決定了故障問題的整體性，增加了故障診斷的難度。此外，加上變頻空調(diào)中傳感器數(shù)量有限，信息缺乏的情況下，降低了系統(tǒng)的檢測(cè)力度。上述原因都是導(dǎo)致變頻空調(diào)設(shè)備故障問題頻發(fā)的原因。

2 在變頻空調(diào)系統(tǒng)中常見的故障類型

2.1 從而不同的故障器件進(jìn)行劃分

主要分為：組件故障和傳感器故障，組件故障主要是指設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，比如：水泵和風(fēng)機(jī)不能夠正常運(yùn)行，降低了空調(diào)制冷機(jī)的效率。傳感器故障主要是指空調(diào)系統(tǒng)的傳感器出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，常見的故障問題為：精度下降、偏差以及偏移等。

2.2 從不同的程度進(jìn)行劃分

主要分為：硬故障和軟故障，硬故障主要是指系統(tǒng)設(shè)備無法運(yùn)行，元件完全損壞。硬故障出現(xiàn)比較突然，破壞性較大，在實(shí)際的檢測(cè)過程中，難度較小，一般為閥門卡住及風(fēng)機(jī)啟動(dòng)異常等。軟故障主要是指設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間使用，元件嚴(yán)重受損，從而產(chǎn)生的故障問題。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，軟故障的風(fēng)險(xiǎn)性較大，且檢測(cè)的難度較大，軟故障與硬故障相比危害更大。

3 診斷變頻空調(diào)運(yùn)行故障的方法

3.1 變頻空調(diào)系統(tǒng)小波分析診斷技術(shù)

部分空調(diào)系統(tǒng)的信號(hào)不夠穩(wěn)定，對(duì)于這種空調(diào)系統(tǒng)可實(shí)施小波分析診斷技術(shù)。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，變頻空調(diào)的異常現(xiàn)象主要包括：突變性信號(hào)和故障信息。通過分析空調(diào)系統(tǒng)的突變性信號(hào)，可明確故障發(fā)生的位置，同時(shí)可判斷出故障對(duì)空調(diào)運(yùn)行的影響。小波分析診斷技術(shù)能夠?qū)μ幚硇盘?hào)進(jìn)行分析，效果顯著。

3.2 分析故障參數(shù)

變頻空調(diào)一旦出現(xiàn)故障，要想解決故障問題，就需要結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)。參數(shù)越多，對(duì)于解決變頻空調(diào)故障問題越有利。根據(jù)變頻空調(diào)以往的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)建出相應(yīng)的故障模型參數(shù)組，仔細(xì)分析這些參數(shù)組的內(nèi)容，可以對(duì)變頻空調(diào)的故障問題進(jìn)行合理化的預(yù)測(cè)，判斷出故障所在位置。

3.3 智能功率模塊在變頻空調(diào)中的應(yīng)用

變頻空調(diào)的逆變器電路通常通過PWM控制技術(shù)驅(qū)動(dòng)6個(gè)IGBT的開斷來調(diào)壓調(diào)頻，用智能功率模塊FSBB20CH60取代六路IGBT，智能功率模塊是電力電子集成電路的一種，集功率器件（IG-BT）、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)功能于一體，內(nèi)部含有門極驅(qū)動(dòng)控制、故障檢測(cè)和多種保護(hù)電路，其核心器件是IGBT，將其應(yīng)用于變頻空調(diào)，降低了成本，提高了可靠性，與以往IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路的組件相比有如下優(yōu)點(diǎn)：一是內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電路，保證IGBT最佳驅(qū)動(dòng)。二是內(nèi)含過流保護(hù)、短路保護(hù)和過熱保護(hù)。三是驅(qū)動(dòng)電源欠壓保護(hù)。四是驅(qū)動(dòng)信號(hào)端兼容3.3/5VCMOS/LSTTL電平。五是寬的電壓輸入范圍，電壓輸入范圍：13.5～16.5V。六是內(nèi)含故障輸出VF0腳，給單片機(jī)輸出故障信號(hào)，當(dāng)輸出低電平時(shí)則為故障信號(hào)。

3.4 空調(diào)冷凝水系統(tǒng)

空調(diào)冷凝排水管的坡度除嚴(yán)格遵循規(guī)范外，一定要避免出現(xiàn)冷凝排水管上下波動(dòng)造成積水而滋生軍團(tuán)藻堵塞冷凝排水管道。如果冷凝排水管設(shè)置長(zhǎng)度過長(zhǎng)，風(fēng)機(jī)盤管的安裝高度應(yīng)綜合考慮冷凝排水管的排水坡度，以免排水坡度不足或倒坡使冷凝水從風(fēng)機(jī)盤管接水盤處排出。新風(fēng)處理機(jī)往往處理的是室外高溫多濕的空氣，表冷器較易凝結(jié)大量的冷凝水。如果排水不暢，接水盤內(nèi)會(huì)存積較多的冷凝水。又由于新風(fēng)處理機(jī)的風(fēng)機(jī)風(fēng)量較大，很容易將來不及排出的冷凝水帶入電機(jī)段內(nèi)而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此，風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)處理機(jī)和組合式空氣處理機(jī)的冷凝水系統(tǒng)應(yīng)就近設(shè)置冷凝水專用排水立管，以利冷凝水的順利排出，且新風(fēng)處理機(jī)和組合式空氣處理機(jī)接水盤的排水口處應(yīng)設(shè)置存水彎。

3.5 應(yīng)用故障方法

變頻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行的過程中，會(huì)出現(xiàn)各種問題，如設(shè)備重新啟動(dòng)或者運(yùn)行不穩(wěn)定等。變頻空調(diào)的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的波動(dòng)范圍是不一樣的，產(chǎn)生故障問題的嚴(yán)重程度和時(shí)間段也就不一樣?；诖司托枰獦?gòu)建變頻空調(diào)不同的故障模型。比如變頻空調(diào)的停機(jī)模型、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行模型以及啟動(dòng)模型等。其中停機(jī)工作時(shí)使用的模型為停機(jī)模型，該模型主要用來檢查傳感器正常與否、空調(diào)主機(jī)位置上的油溫和壓力是否穩(wěn)定等。此外，停機(jī)模型也可以用在變頻空調(diào)啟動(dòng)前的復(fù)檢上，該模型可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻空調(diào)存在的故障問題，并加以排除?？照{(diào)工作狀態(tài)常使用的模型為啟動(dòng)模型，該模型可以在變頻空調(diào)啟動(dòng)15分鐘左右的時(shí)間段內(nèi)檢查設(shè)備制冷劑，判斷制冷劑有無泄漏、制冷器管道有無堵塞等問題。

結(jié)語(yǔ)

變頻空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)，發(fā)展空間較大，且實(shí)用性較高。相關(guān)的檢測(cè)人員應(yīng)該充分分析變頻空調(diào)系統(tǒng)的基本類型，并實(shí)施針對(duì)性的處理措施，以促進(jìn)空調(diào)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王聰.變頻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備管理與故障問題的維護(hù)探討[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（03）：66-67.

[2] 丁修偉.變頻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備管理與故障問題的維護(hù)探討[J].工程技術(shù)研究，2019，4（18）：109-110.