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    室内风机(PG电机)的启动原理、控制电路、引线检测方法及常见故障
    本文详细介绍室内风机(PG电机)的启动原理、控制电路、引线检测方法及常见故障等基础知识。
        说明:室内风机电路由两个输入部分电路和一个输出部分电路组成,由于知识点较多,因此单设一节进行说明。



        一、PG电机启动原理及特点
        图3-30所示为PG电机的安装位置及作用。


        1.启动原理
        PG电机使用电容感应式电机,内部含有启动和运行两个绕组。PG电机工作时通入单相交流电源,由于电容的作用,启动绕组比运行绕组电流超前90°,在定子 与转子之间产生旋转磁场,电机便转动起来,带动贯流风扇吸入房间内的空气至室内机,经蒸发器降低温度后以一定的风速和流量吹出,来降低房间温度。
        2.特点
        ①插头:共有2个插头,如图3-31所示,大插头为供电插头,有3根引线;小插头为霍尔反馈插头,同样为3根引线。
        ②供电电压:通常为交流90~170V。
        ③转速控制:通过改变供电电压的高低来改变转速。
        ④控制电路:为使控制转速准确,PG电机内含霍尔元件,并且主板增加霍尔反馈电路和过零检测电路。
        ⑤转速反馈:PG电机内含霍尔元件,向主板CPU反馈代表实际转速的霍尔信号,CPU通过调节光耦可控硅的导通角,使PG电机转速与目标转速相同。

        二、控制原理
        图3-32所示为室内风机电路原理图。

        室内风机电路用于驱动PG电机运行,由过零检测电路、PG电机驱动电路和霍尔反馈电路3个单元电路组成。用户输入的控制指令经主板CPU处理,需要控制室 内风机运行时,首先检查过零检测电路输入的过零信号,以便在电源零点附近驱动光耦可控硅的导通角,使PG电机运行。电机运行之后输出代表转速的霍尔信号经 电路反馈至CPU的相关引脚,CPU计算实际转速并与程序设定的转速相比较,如有误差则改变光耦可控硅的导通角,改变PG电机的工作电压,从而改变转速, 使之与目标转速相同。

        三、过零检测电路
        过零检测电路如图3-33所示。


        该电路的作用是为CPU提供一个标准,标准的起点为零点,是CPU控制光耦可控硅导通角大小的依据,PG电机高速、中速、低速、超低速运行时都对应一个导 通角,导通角的导通时间是从零点开始计算的,导通时间不同,导通角度的大小也就不同,供电电压改变,PG电机转速也随之改变。同时过零信号还作为CPU检 测输入电源是否正常(即瞬时停电)的参考信号。
        1.工作原理
        过零检测电路由电阻R201~R204、电容C202、三极管DQ201、CPU35脚组成。
        变压器次级交流12.5V电压经D101~104桥式整流后,输出脉动直流电,其中一路经R201、R202分压,提供给DQ201基极。
        电压波形位于正半周时,基极电压大于0.7V,使DQ201导通,CPU35脚为低电平;电压波形位于负半周时,基极电压为0V,使DQ201截止,CPU35脚为高电平。
        三极管反复导通、截止,在CPU35脚形成1 OOHz脉冲波形,经CPU内部处理,检测电压的零点。
        过零检测电路正常时,无论是处于待机还是运行状态,三极管的基极电压都为0.7V,集电极电压为0.3V、CPU35脚电压为0.3V。
        2.常见故障
       (1)无过零信号输入
        假如电阻R201开路,DQ201基极电压为0V,三极管截止,CPU35脚电压为5V、CPU处理后停止驱动光耦可控硅,PG电机因无供电而停止运行;只有过零信号恢复正常,PG电机才能运行。
       (2)过零信号输入不正常
        整流桥D101~D104任意一个二极管短路,都会使得输入 CPU35脚的过零信号不正常,CPU不能在零点附近驱动光耦可控硅的导通角,即使PG电机插座的交流电压在100~180V之间,PG电机也不能正常运 行,表现为电机抖动,转速极慢,电流过大(为1.5A,正常值为0.2A),电机表面很热,容易烧坏线圈。同时变压器初级电流也变大,温度上升也很快,同 样容易因过热而烧坏线圈。 

        四、PG电机驱动电路
        PG电机驱动电路如图3-34所示,表3-25为CPU引脚电压与PG电机状态的对应关系。


        
       光耦可控硅调速的原理是:CPU输出驱动信号改变光耦可控硅的导通角,改变PG电机线圈的交流电压波形,从而改变交流电压的有效值,达到调速的目的。
        1.工作原理
        PG电机驱动电路由CPU23脚、电阻R324/R502、电容C503、光耦可控硅IC203、启动电容、PG电机线圈组成。
        CPU23脚输出驱动信号,经R324送至IC203(光耦可控硅)初级发光二极管的负极,次级可控硅导通,PG电机开始运行。
        CPU通过霍尔反馈电路计算出实际转速值,并与内置数据相比较,如有误差通过改变CPU23脚输出信号改变光耦可控硅的导通角,从而改变风机供电电压,使实际转速与目标转速相同。为了控制光耦可控硅在零点附近导通,主板设有过零检测电路,向CPU提供参考依据。
        CPU23脚输出的是波形信号,在改变风机转速时只是改变波形,电压并未改变,但光耦可控硅的导通角己经改变,PG电机插座电压改变,转速也随之变化。
        2.关键元器件
        过零检测电路的关键元器件为IC203光耦可控硅,实物外形如图3-35所示,在电路中的英文符号为"IC"(代表为集成电路)。其特点是将光耦和双向可 控硅集成为一体,直接驱动PG电机;常用型号为TLP3616、TLP3526等;外观通常为白色或黑色的长方形(部分型号为黑色的方形扁状且为垂直安 装),其中的一个引脚与风机插座相连;初级工作电压一般为直流5V,早期一部分型号为直流12V。


        光耦可控硅的测量方法和光耦相同,详细内容参见第2章第1节的第二部分内容。
        3.检修技巧
        ①测量室内风机工作电压时,要将PG电机线圈插头插在主板插座上,这时为真实电压;否则光耦可控硅无论是否导通,测量的电压均为交流220V。
        ②检修电机不运行故障。应首先测量插头供电,看故障是由控制电路引起还是由电机线圈故障引起,如供电正常则检查电机。
        ③电机转速慢故障。为判断是绕组短路还是启动电容容量小故障,可用万用表电流挡测量运行电流,如电流小于额定值,则为启动电容容量减少故障;如电流超过额定值很多,则为绕组短路。
        ④风机损坏需要更换时,如无原型号电机更换,在购买配用电机时需要注意:功率、转轴(固定风扇方式)、电机轴的长短、运行方向(正转还是反转)及电机固定方式均应相同。还应注意的是,电容应使用配用电机所标配的容量。
        ⑤室内风机损坏时,如无原型号电机更换,改为配用电机,霍尔反馈插头Vcc供电(5V或12V)线与地线一定要与主板相对应。如果供电线与地线插反,则一上电就会损坏电机内部霍尔元件,只能再次更换风机。
        4.常见故障
        PG电机驱动电路常见故障见表3-26。

      
    五、霍尔反馈电路
        霍尔反馈电路如图3-36所示。
        PG电机旋转一圈,内部霍尔元件



    会输出一个脉冲信号或几个脉冲信号(厂家不同,脉冲信号数量不同),CPU根据脉冲信号数量计算出实际转速。
        1.工作原理
        霍尔反馈电路的作用是向CPU提供代表PG电机实际转速的霍尔信号,由PG电机内部霍尔反馈元件、电阻R328/R321、电容C306、CPU的34脚组成。
        PG电机内部设有霍尔元件,旋转时输出端输出霍尔信号,通过CZ402插座、电阻R321提供给CPU②脚,CPU内部电路计算出实际转速,与目标转速相比较,如有误差通过改变光耦可控硅导通角,从而改变PG电机工作电压,使实际转速与目标转速相同。
        PG电机停止运行时,根据内部霍尔元件位置不同,霍尔反馈插座的信号引针电压即CPU②脚电压为5V或0V; PG电机运行时,不论高速还是低速,电压恒为2.5V,即供电电
    压5V的一半。
        2.常见故障
        CPU判断PG电机停转(无霍尔信号)、堵转或转速低(霍尔信号数量少)时,则会改变光耦可控硅导通角,增大PG电机供电电压;如果30s内霍尔信号仍然不正常,则停止驱动光耦可控硅,PG电机停止运行,并报“霍尔信号异常”的故障代码。
        光耦可控硅初级发光二极管开路或内部光源损坏、启动电容无容量、PG电机线圈开路、PG电机供电插座或霍尔反馈插座接触不良,均会使CPU检测不到霍尔信号,则会报相同的故障代码。
        如果驱动电路正常,PG电机能正常运行,但由于某种原因CPU检测不到霍尔信号,故障现象表现为:开机后PG电机运行,转速逐渐升高,1min左右停止运行。
        3.霍尔元件检查方法
        空调器报“霍尔信号异常”故障代码,在PG电机可以启动运行的前提下,为判断故障是PG电机内部霍尔元件损坏还是室内机主板损坏,应测量霍尔电压是否正常,方法如下所述,实物及故障分析见表3-27。



        空调器通上电源但不开机,使用万用表直流电压挡,黑表笔接地,红表笔接霍尔反馈插座信号引针,用手慢慢转动贯流风扇的同时观察电压变化情况。如果为 5V~0V~5V~0V跳动变化的电压,说明PG电机内部霍尔元件正常,应更换室内机主板试机;。如果电压一直为5V、0V或其他固定值,则为PG电机内 部霍尔元件损坏,需要更换PG电机。

    我是帮帮哥,以上全面解析室内风机(PG电机)的启动原理、控制电路、引线检测方法及常见故障,希望对大家日常维修有所帮助。
    发布日期:2018-1-11 11:04:48  已经浏览 6769 次
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