電子膨脹閥的控制原理淺談
對于電子膨脹閥的研究早在70年代末期日本就已經(jīng)開始對其進(jìn)行研究,當(dāng)時(shí)它是靠施加不同的電壓(0~12V)對雙金屬片加熱量的不同,造成雙金屬片膨脹不同而帶動(dòng)閥針的升降。這種膨脹閥有較大的缺陷,后來已不大使用。其它國家在80年代也進(jìn)行了電子膨脹閥的研究和開發(fā)工作,其主要針對電磁式和電動(dòng)式電子膨脹閥。
電磁式膨脹閥在電磁線圈通電前,閥針處于開的位置,閥針的開度取決于線圈上施加的控制電壓,從而調(diào)節(jié)膨脹閥的流量。該閥動(dòng)作響應(yīng)快,但在制冷系統(tǒng)中工作時(shí)一直需要供電。
電 動(dòng)膨脹閥是一種以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子膨脹閥,它通過給步進(jìn)電機(jī)施加一定邏輯關(guān)系的數(shù)字信號(hào),使步進(jìn)電機(jī)通過螺紋驅(qū)動(dòng)閥針的向前或向后運(yùn)動(dòng),從而改變閥口的流量面積來達(dá)到控制流量的目的。
這種電子膨脹閥又可分為直動(dòng)型和減速型兩種。直動(dòng)型是步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)閥針,減速型是步進(jìn)電機(jī)將動(dòng)力通過減速齒輪組來推動(dòng)閥針的動(dòng)作。通過減速齒輪組可以產(chǎn)生較大的推力,所以目前許多步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子膨脹閥都是采用的這一種驅(qū)動(dòng)方式。
電子膨脹閥的形式有多種,但都需要有電信號(hào)來控制,為在制冷循環(huán)中實(shí)施現(xiàn)代微機(jī)控制提供了可能。同時(shí)因系統(tǒng)、控制方法不同,每種形式的電子膨脹閥都有自己的優(yōu)勢。但步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子膨脹閥因其更適用微機(jī)控制、并有較好的穩(wěn)定性,而為更多的制冷系統(tǒng)所采用。
由于電子膨脹閥采樣速度快、精度高等特點(diǎn),易于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的控制以達(dá)到舒適、節(jié)能等控制目標(biāo),因而在中小型制冷設(shè)備中應(yīng)用越來越廣泛;特別是在家用空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。采用電子膨脹閥來控制壓縮機(jī)排氣溫度,可以防止因排氣溫度的升高對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的不利影響,同時(shí)可省去專設(shè)的安全保護(hù)器,節(jié)約成本,提高工作效率。
采用電子膨脹閥的制冷系統(tǒng),停機(jī)時(shí)令膨脹閥全關(guān),防止冷凝器的高溫液體流入蒸發(fā)器,造成再次啟動(dòng)時(shí)的能量損失;而在開機(jī)前,將膨脹閥全開,使系統(tǒng)高低壓側(cè)平衡,然后開機(jī),這樣既實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的輕載啟動(dòng),又減少了壓縮機(jī)啟、停造成的熱損失,節(jié)省電費(fèi)約6%左右。
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