目前,变频空调的控制技术已从交流控制方式(简称交流变频)转为直流控制方式(简称直流变频),调制技术已由PWM (脉冲宽度调制)发展为PAM(脉冲振幅调制)。提示:采用PWM控制方式的压缩机转速受到上限转速的限制,一般不超过7000转/分,而采用PAM控制方式的压缩机转速可超过10000转/分,这样就大大提高了制冷和低温下的制热能力,而且更省电,噪声更小。由于变频空调控制电路复杂,并且增设了许多保护电路,所以在检修时除按常规方法(见表1 )检测外,还应注意下列几点:

1.在定速状态下加注制冷剂

        实修发现,若变频空调出现压缩机排气温度过高或顶部过热保护现象,其原因多为系统缺氟。在充加制冷剂时,需先将空调置于试运行状态,或调节设定温度使变频压缩机工作在50Hz状态下。由于变频空调对制冷剂量要求较严格,因此尽量用电子秤按照铭牌标示定量加氟,如图1所示。若无电子秤,则可先通过测量系统低压压力结合室内机进、出气口的温差确定大致的加氟量,然后再根据室外温度和室内冷负荷的大小微调加氟量,使制冷或制热效果正常。

        空调低压压力经验值:当制冷剂为R22时,夏季0.5MPa,如图2所示,冬季0.25MPa;当制冷剂为R410a时,夏季0.8MPa,冬季0.45Mpa。室内机进、出气口的温差经验值:制冷时大于12C,且室内热交换器表面结露,其内部制冷剂流动的声音均匀、低沉,室外机截止阀处结露;制热时大于16°C,室内热交换器壁温大于40°C。需注意的是,若变频空调工作在非定速状态,则压缩机的转速一直在变化, 管路内部的压力也会一直变化,这时如果按照定频空调测量压力方式来确定制冷剂加注量,这是不准确的。

        另外,通过测量整机电流的方法来判断加氟量也不够准确。笔者曾检修过一台变频空调加氟后测低压压力与整机电流均在正常范围内,但室内机出风口温度偏高,制冷效果不好,最后放掉一些制冷剂后,室内机出风口温度下降了4°C,制冷效果正常,这说明原加氟过量。

2.重视对温度传感器的检测

         变频空调中的温度传感器较多,它是变频控制系统的信息采集器件,其好坏直接影响空调的控制功能。室内机中有空气温度传感器和蒸发温度传感器,室外机有空气温度传感器、高压管路温度传感器和低压管路温度传感器、电 子膨胀阀进出口液量传感器等。长期使用后,部分传感器的阻值易发生变化,从而导致空调控制性能改变,出现多种多样的故障,其中不乏一些“怪”故障 ,如:某变频空调室内机空气温度传感器(如图3所示)阻值变大后,引起变频器输出信号的频率低(俗称“不升频”),从而出现制冷效果差现象。

        检测温度传感器时,首先观察其外观,看有无破损、新线、脱胶等现象,然后将其拔下,边加温边用万用表测量其阻值,正常时其阻值应在一定范围内变化。在更换温度传感器时,为保证控制精度及相同的工作特性,应换用原型号同参数温度传感器。治提示:若变频空调控制异常,为判断故障部位,可将室内机控制器上的开关置于“试运行”位置,这时微处理器会向变频器发出频率为50Hz的驱动信号,如果空调能运转且保持该频率不变,通常表明控制电路无故障,这时应重点检查各温度传感器;否则,表明控制电路有故障。

3.检测电路前要先对大电容放电

        变频空调的电控板。上的部分电解电容容量很大(2000uF~4700uF ),即使切断电源,其两极仍会长时间保持较高的电压。在检测或拆装元器件(尤其是功率模块)前,应先对这类电容放电,并用万用表检测确认大电容中无残存电荷后,方可进行检修或更换元器件。否则,极易导致元器件损坏或触电。

4.室内、室外机通信是否正常的判定

        在变频空调中,室内、室外机之间的通信信号非常重要,只有两者通信正常,室外机才会启动。若怀疑通信电路有故障,可用数字万用表交流电压250V挡测量零线与信号线之间的电压,对于大多数机型而言:上电不开机时,该电压应为直流24V;开机后,该电压应在6V~25V之间不断变化,且室内机通信指示灯持续闪烁。若故障空调在开机数秒后进入保护状态,则上述检测需在机器未进入保护状态前进行。另外,大部分变频空调的室外机具有单独运行(又称单独启动)功能,若启用该功能后,室外机能运行,则表明通信电路正常;若不能运行,则重点检查室外机电源与微处理电路。

        提示:在检修变频空调外机不启动故障时,应先测通信电压,如果该电压高于25V,则更换室内机通信电路中的24V稳压二极管;如果通信电压为0V,断开室内、室外机连接线后电压升至24V,则表明故障部位在室外机中;如果室内机输出的通信电压为24V,但室外机通信接收线端电压低于23V,通常表明信号连线有断裂现象,这时更换信号线即可。实际操作时,可把地线改作信号线。

5.功率模块的检测与安装

        在变频空调中,压缩机的运转速率取决于功率模块[又称变频模块或IPM,多为日本三菱的PM系列及日本新电元的TM系列(内置开关电源电路)]输出的电压,若功率模块输出的电压越高,则压缩机运转频率及输出功率就越大;反之,压缩机运转频率及输出功率就越低。正常工作时,功率模块输出的电压通常在20V~200V之间变化。功率模块的U、V、W端子内部封装有6只大功率组合晶体管(分为上、下臂两组),每只晶体管的C、e极间又并联有一只阻尼二极管,如图4所示。


        由此可见,U、V、W端与P、N端{或+、-端)之间的导通特性与二极管的单向导通特性相同,即用指针万用表测量U、V、W端与P、N端(或+、一端)之间的正向阻值应为几千欧姆,交换表笔测量(即反向电阻)应为无穷大;若用数字万用表的二极管挡测量,正向压降应为0.4V~0.6V,反向压降应为无穷大。若测得的正、反向值异常,或某一相的值与其他两相的值相差较大,则可判定功率模块损坏。注意:上述阻值测量须在电路板完全断电且大电容中无残存电荷的情况下进行,且不可带电进行!

        安装功率模块时,需先清除模块金属面与散热器的安装面上的杂质,然后在模块的金属面上均匀涂上一层薄薄(厚度0.1mm~0.3mm)的导热硅酯,如图5所示,最后拧紧两者的固定螺钉,移动阻挡功率模块散热器通风的线束,并清除通风通道中的杂物,确保散热器具有良好的通风环境。需注意的是,导热硅脂的作用就是填补空隙,让功率模块与散热器表面紧密贴合,所以涂抹时并不是越多越好。接下来是连接功率模块的连线。功率模块上一般设有连接压缩机的U、V、W端子,连接电源的+(直流电正极, 有的模块标为“P”)、-(直流电负极,有的模块标为“N”)端子,如图6所示,还有一个10脚与11脚连线插座(内含驱动电源的功率模块没有11脚连线插座),这些连线的位置不能插错,尤其是U、V、W、+、一端子连线。为防止连线错误,建议在拆下功率模块前,先用笔记下各条连线对应连接点的名称,或用手机拍一张照片,以便连线时对照。

        提示:1.在更换功率模块时,为防止静电击穿模块内部MOS管,不能将磁性物体靠近新模块,也不能用手指或带静电的物体触碰功率模块的信号输入端子;焊接时,电烙铁的烙铁头应良好接地。2.在实际维修中,因功率模块安装不妥,导致模块散热不良,从而热击穿的现象也较多,望重视。另外,功率模块内置过压、欠压过流、过温保护电路,当加到模块上的电压过高或过低,或流过模块的电流过大,或模块内部温度过高时,模块进入保护状态,停止电压输出,压缩机不转。同时,功率模块输出保护信号,室外、室内机的主芯片得到此信号后发出停机指令,并显示模块保护的故障代码。一般来说,绝大部分模块保护是由过流和过温引起的(夏天室外温度较高时易出现过温保护),具体原因主要有以下三点:一是压缩机缺相(重点检查主控板与功率模块的10 芯连线插头接触是否良好),二是功率模块损坏,三是压缩机损坏。

6.用灯泡判断压缩机的好坏

        变频空调压缩机的内部有三个相同的绕组,外设有U、V、W三个引线端,如图7所示。

       若怀疑压缩机有故障,可先用数字万用表测量压缩机的三个接线柱之间阻值(正常值为1Ω~3Ω)是否相同,再测量接线端与外壳(或地)之间有无漏电现象。若变频空调压缩机绕组匝间短路,这时仅通过测量绕组直流电阻或压缩机工作电流往往难以判定。这种情况表现出的故障现象通常为开机后压缩机不转,或转一下后又马上停转,而控制电路(含功率模块)异常也会表现出这一故障现象。 为快速区分故障部位,对于交流变频空调而言,可将三只40W或60W的白炽灯泡接成星形来代替压缩机,如果开机后灯泡亮,则说明控制电路无故障,问题出在压缩机上;否则,说明控制电路有故障。提示:若变频空调上电就跳闸,其故障原因多为滤波电感或压缩机对地漏电。

7.勤收集故障代码资料

         由于变频空调的元器件较多,对于某些故障而言,若按部就班地进行检查,往往费时费力。若故障机能显示故障代码,且手头有该机故障代码资料,根据故障代码提示,往往能快速找出故障元件,从而有效地提高维修效率。由于不同品牌不同机型变频空调的故障代码及其含义不尽相同,因此,在日常维修中应勤于收集这类资料,或购买该类书籍,以备不时之需。