电磁阀在冰箱制冷系统中起着转换制冷剂流向的作用,它的换向动作由温区设定温度以及温区打开与关闭操作决定。冰箱通常使用的电磁阀有两种,即单稳态和双稳态(五、六门冰箱的电磁阀除外)。
一、单稳态电磁阀
单稳态电磁阀供电为220V交流电,阀体内部设有整流电路。在加电时,阀芯克服弹力的作用,向下移动,封住冷冻室端口,液体进口端与冷藏室端连通,如图1所示;不加电时,阀芯在弹簧的作用下,向上移动,封住冷藏室端口,液体进口端与冷冻室端连通。
从上述分析可知,在单稳态电磁阀中,若要实现阀芯的转换并维持其状态,则必须给线圈持续加电。因此,单稳态电磁阀具有功耗大、噪音大的缺点。
一款海信多温室冰箱的管路系统如图2所示,其单稳态电磁阀驱动电路如图3所示。冰箱刚开机时,三极管V1基极得到高电位,三V1导通,继电器吸合,电磁阀加电工作,制冷剂从冷藏室流向冷冻室。当冷藏室的温度达到设定温度时,主控板输出低电平信号,V1截止,继电器断开,电磁阀停止供电,阀芯在弹簧的作用下切换,制冷剂只流向冷冻室。当冷冻室温度达到设定温度时,压缩机停机。
二次开机时,主控板判定各温区温度,视冷藏室温度情况判定是否给电磁阀上电。由于单稳态电磁阀内置桥堆,因此无法通过测量线圈的直流电阻来判定电磁阀的好坏,这时可通过强制供电来检测电磁阀好坏,具体方法如下:在图3所示驱动电路中,给V1的基极加上正偏电压,即找一只4.7kΩ的电阻一端接12V电源正极,另-端触发三极管基极,听电磁阀内是否有“咯哒”的转换声,如果没有,表示电磁阀阀芯卡死或线圈损坏;如果有,表示电磁阀无故障。
二、双稳态电磁阀
双稳态电磁阀供电为脉动120V直流电,可正可负。当给电磁阀线圈上加上不同极性的脉动直流电压时,阀芯将向不同的方向运动;当停止供电时,阀芯将停止在运动终点上。双稳态电磁阀内部只有阀体及线圈,故体积比单稳态小。另外,在阀芯处于任意一个状态时 ,无需加电,故功耗非常小。
在双稳态电磁阀中,位于中间位置的阀芯是一个铁体,阀芯外放置一个永磁体,如图4所示。工作时,阀芯产生稳定的的磁场,且随着外电磁场的改变而运动。
双稳态电磁阀的驱动电路如图5所示,正弦波经过零检测电路筛选出正、负极性脉冲送给CPU, CPU进行计数分配。在一段时间内, CPU只将正弦波正半周的负极性脉冲送.给光耦,通过光耦触发后级可控硅,从而在电磁阀线圈中得到几个正极性的脉动直流电,使得电磁阀阀芯朝一个方向运动。同样,在另外一段时间内,CPU只将正弦波负半周的正极性脉冲,经倒相为负极性脉冲后送给光耦,触发后级可控硅,从而在线圈中得到负极性的脉动直流电,使得电磁阀芯朝另外一个方向运动,从而实现双稳态电磁阀转换。
在判定双稳态电磁阀能否正常转换时,可强制给驱动电路施加触发信号,观察电磁阀工作是否正常,具体方法如下:用一根短导线,一端接在电源的负极上,另外一-端对A点进行瞬间触发,细听电磁阀是否有连续强烈的“咔嗒”转换声,如果有,表示电磁阀无故障;如果没有,表示电磁阀阀芯卡死或线圈断路。
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