一、PG电机(室内风机)启动原理及特点
1.启动原理
PG电机使用的是电容感应式电机,内部含有启动和运行两个绕组,如图1所示。PG电机工作时接入单相交流电源,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,来降低房间的温度。
2.特点
(1)2个插头:如图2所示,大插头为交流供电,有3根引线;小插头为直流5V及霍尔反馈信号,也有3根引线。
(2)供电电压:通常为交流90V~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,且主板增加霍尔反馈电路和过零检测电路;
(5)转速反馈:PG电机内的霍尔元件,向主板CPU反馈实际转速的霍尔信号,而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
PG电机(室内风机)电路是用于驱动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。输入的控制指令(遥控)通过主板CPU处理后,在控制PG电机(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。电机运行后输出代表转速的霍尔信号,经电路反馈至CPU的相应引脚,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,即改变PG电机的工作电压,从而改变转速,使之与目标转速相同。PG电机(室内风机)电路原理如图3所示。
三、过零检测电路
该电路的作用是为CPU提供一个标准(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,供电电压就会改变,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
据图3可知,过零检测电路是由电阻R201~R204、电容C202、三极管DQ201.CPU的⑤脚组成。其工作原理如下:变压器T1次级交流12.5V电压经D101~D104桥式整流后,输出脉动直流电,其中- -路经R201.R202分压,提供给DQ201基极。当输出的电压波形位于正半周时,基极电压大于0.7V,使DQ201导通,CPU的⑤脚为低电平;而电压波形位于负半周时,基极电压为OV,使DQ201截止,CPU的⑤脚为高电平。由于三极管DQ201反复处于导通、截止状态,所以在CPU的国脚就形成100Hz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,CPU的国脚电压即为低电平0.3V。
2.常见故障及检修
(1)无过零信号输入
若电阻R201开路,DQ201基极电压为0V,三极管截止,CPU的S脚电压为5V高电平,CPU处理后停止驱动光耦可控硅,而PG电机因无供电也停止运行;只有过零信号恢复正常,PG电机才能恢复运行。所以,应重点检修过零信号电路元件是否正常。
(2)过零信号输入不正常
整流桥D101~-D104任何一只二极管短路,都会使输入CPU的国脚过零信号不正常,而CPU不能在零点附近驱动光耦可控硅的导通角,即便PG电机插座的交流电压在100V~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(电流为1.5A,正常为0.2A),电机表面很热,容易烧坏线圈;同时变压器初级电流也会变大,温度上升也很快,容易因过热而烧坏线圈。因此,应重点检修整流桥电路元件是否正常。
四、PG电机驱动电路
光耦可控硅调速的原理:CPU输出驱动信号改变光耦可控硅的导通角,即改变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
从图3可知,PG电机驱动电路是由CPU的四脚、电阻R324/R502、电容C503、光耦可控硅IC203、启动电容、PG电机线圈组成。其工作原理如下:CPU的舀脚输出驱动信号,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。而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CPU的②脚输出信号,来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)。CPU的②脚输出的是脉冲波形信号,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已改变,PG电机插座电压改变、转速也随之变化。
2.检修技巧
(1 )检测室内风机工作电压时,先将PG电机线圈插头插入主板插座.上,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PG电机不运行故障时,首先测量插头供电,判断是控制电路故障还是电机线圈故障引起,如供电正常,则检查电机;
(3 )检查PG电机转速慢故障时,为判断是绕组短路还是启动电容容量变小,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;如电流超过额定值较多,则为绕组短路;
(4)室内风机损坏需要更换时,如无原型号电机更换,购买配用电机需注意: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,且应配用电机所标配的电容容量;提示:更换代用电机时,切记注意霍尔反馈插头vCC供电(5V)线和地线与主板相对应;如供电线与地线插反,则上电会损坏电机内部霍尔元件而报废。
3.常见故障及检修
常见故障及检修如表1所示。
五、霍尔反馈电路
PG电机旋转一圈,内部霍尔元件会输出-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就会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,从图3可知,该电路是由PG电机内部霍尔反馈元件、电阻R328/ R321、电容C306.CPU的3脚组成。其工作原理如下: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CPU的国脚,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的导通角,从而改变PG电机工作电压,使实际转速与目标转速相同。PG电机运行时,不论高速还是低速,电压恒定为2.5V,即供电电压5V的一半;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脚电压,即CPU的莎脚电压为5V或0V。此为PG电机是否正常工作的判断方法。
2.常见故障及检修
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30s内霍尔信号仍然不正常,则会停止驱动光耦可控硅,进而PG电机停止运行,并报“霍尔信号异常”的放障代码。光耦可 控硅初级发光二极管开路或内部光源损坏、启动电容无容量或变小、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检测不到正常的霍尔反馈信号,所以,会报出相同的故障代码。如果驱动电路正常, PG电机也能正常运行,但CPU始终检测不到霍尔反馈信号,此时会出现开机PG电机运行而后转速逐渐升高,在1min左右停止运行的现象,那么重点应该检查CPU本身是否损坏而引起。
3.霍尔元件检查方法
空调报“霍尔信号异常"代码的时候,但在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,检测方法如下:空调接通电源但却不开机,将万用表拨置直流电压挡,黑表笔接地,红表笔接霍尔反馈插座的信号引脚,用手慢慢转动贯流风扇的同时,观察电压变化情况。若为5V- 0V- +5V- +0V跳变的电压,说明PG电机内部霍尔元件正常,应更换室内机主板试机;若电压一直为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电机才能解决。
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