维修变频空调常用芯片,变频空调常见故障有哪些怎样维修

维修要闻     2020-12-24    浏览:11

变频空调常见故障有哪些怎样维修
1.了解故障出现前后的基本情况

变频空调的电路复杂,检修也比较困难,因此在确认故障部位之前,不要盲目动手拆卸调整,应首先了解用户的使用情况、故障发生过程,以及用户的电源及安装位置等基本情况;然后仔细观察故障现象以及相关运行情况,如噪声、开/停机的声音等,以确定故障是在室外机还是在室内机中。
2.充分利用故障自检显示功能

变频空调检修的重点和难点在室外机。

室外机有主电源供电、变频模块和电脑芯片板及其附属电路,维修难度远大于普通空调。因此,在判断故障时,应尽量利用故障自检功能。
若室内机有故障代码显示,检修时可根据故障代码进行故障判断和检修。要注意的是除故障代码提示的部位外,其相关电路也在故障检查范围内。例如,故障显示为传感器不良,那么传感器的相关电路,如分压电阻、并联的电容以及接插件等元器件都在检查范围内。
3.确认室内外机通信良好

变频空调有许多奇特的故障现象,常常系通信电路不良造成的,所以通信电路是变频空调的检修重点,确认通信良好是排除故障的前提。
一般情况下,只要内外机组通信正常,即接线端子的1、3端,2、3端间有抖动电压,可基本确定内外机的电脑芯片工作正常。
4.先排除室内机故障

变频空调室内机检修与普通空调基本相同。首先检查电源供电电压正常,再检查电脑芯片等基本电路,看是否满足正常工作条件(即电源、复位和时钟振荡)。
室内机故障主要发生在电脑芯片的输入回路,这些故障都会有故障代码显示,可以据此进行判断。室内机输出电路会影响室外机的工作,若控制系统不向室外机发出通电指令,室外机电源的控制继电器就不会吸合,压缩机也不工作。因此,在室外机不运行时、应先检查室内机的输出指令和继电器驱动器的输出电平高低是否正常。
5.排除室外机故障

一是检查直流310V的主电源电压是否正常。由于该电压受电网供电电压高低的影响较大,在工作时,只要该电压值等于1.2~1.4倍的交流输入电压即可认为正常。
一般情况下,直流主电源电压应在250V以上,否则整流、滤波电路有故障。
二是检查室外机电脑芯片供电是否正常。室外机电脑板所需的+5V、+12V供电和变频功率模块所需的4路+15V供电均由开关稳压电源提供,当这几路电压工作不正常时,应当检查开关电源的工作情况。一般情况下,电源开关管和开关电源的熔丝是易损元件。
三是由于室外机有软启动电路。当软启动电路的PTC开路时,室外机无供电,整机不工作。当软启动电路的功率继电器损坏或不T作时,室外机一开即停,此时由于AC220V电压全加在PTC上,会导致PTC发烫。
四是室外机供电正常,电脑芯片工作条件满足要求,而开机后变频模块无输出时,可检查控制板6路变频输出是否正常。方法是测量6路变频输出所串接的电阻上是否有电压降,如果有电压降,说明输出的变频信号正常,故障出在功率模块;否则,故障出在电脑芯片。
压缩机变频功率模块是易损元件。模块工作时,它的U、V、W端两两之间应当有50V~160V的交流电压,为变频压缩机供电。
功率模块的好坏,可用万用表的电阻挡进行初步判断。
求变频空调维修技术知识(二)?
由上式可知,只要改变异步电动机的供电频率,电机的转速便会发生改变,交流变频空调就是根据这一基本原理来运行的。
异步电动机在运行时,产生的感应电动势E1为:
式中,k — 电机绕组系数;
N1 — 每相定子绕组匝数
Φ — 每极磁通
由于定子阻抗上的压降很小,可以忽略,这样,我们便可以得到: 
由上式可知,磁通Φ与U1/f成正比。对于磁通 Φ,我们通常是希望其保持在接近饱和值,如果进一步增大磁通
Φ,将使电机的铁心饱和,从而导致电机中流过很大的励磁电流,增加电机的铜损耗和铁损耗,严重时会因绕组过热而损坏电机。而磁通
Φ的减小,则铁心未得到充分的利用,使得输出转矩下降。这样,由上式可知,要保持
Φ恒定,即要保持U1/f恒定,改变频率f的大小时,电机定子电压U1必须随之同时发生变化,即在变频的同时也要变压。这种调节转速的方法我们称为VVVF(Vairble
Voltage Varibe
Frequency),简称为V/F变频控制。现在变频空调的控制方法基本上都是采用这种方法来实现变频调速的。下图为一变频空调的V-f曲线图,V-f曲线由变频压缩机性能决定  
下表为部分变频压缩机的性能参数
压缩机型号排气量60Hz 制冷量60Hz最大制冷量频率范围VF曲线点备注
2RV110N7CA0410.3ml/rev2030W4398W130Hz180V/100Hz100V/60Hz
2PV132N7CB0213.2ml/rev2665W5752W30-130Hz180V/100Hz125V/60Hz
2PV164N7EA0216.5ml/rev3390W6000W105Hz180V/100Hz110V/60Hz
2KV196N7AA0219.6ml/rev4015W7500W110Hz180V/100Hz113V/60Hz
2KD210N7AA0321ml/rev4405W9000W120Hz180V/96Hz114V/60Hz
C-7RV11323.3ml/rev3980W10106W120Hz175v/85Hz138V/60Hz
2KV250N7AA0325ml/rev5315W11500W120Hz180V/100Hz113V/60Hz  
2.交流变频控制器的原理框图
变频控制器的原理框图如下所示,220V/50Hz的市电经整流滤波后得到310V左右的直流电,此直流电经过逆变后,就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源。  
3.实现V/F变频控制的方法
脉宽调制(PWM):在输出电压每半个周期内,把输出电压的波形分成若干个脉冲波,由于输出电压的平均值与脉冲的占空比(脉冲的宽度除以脉冲的周期称为占空比)成正比,所以在调节频率的同时,不改变脉冲电压幅度的大小,而是改变脉冲的占空比,可以实现变频也变压的效果。这种方法称为PWM(Pule
Width Modulation)调制,PWM调制可以直接在逆变器中完成电压与频率的同时变化,控制电路比较简单。
由于PWM调制输出的电压波形和电流波形都是非正弦波,具有许多高次谐波成分,这样就使得输入到电机的能量不能得以充分选用,增加了损耗。为了使输出的波形接近于正弦波,提出了正弦波脉宽调制(SPWM)。
所谓SPWM调制,简单地来说,就是在进行脉宽调制时,使脉冲序列的占空比按照正弦波的规律进行变化,即,当正弦波幅值为最大值时,脉冲的宽度也最大,当正弦波幅值为最小值时,脉冲的宽度也最小(如下图所示)。这样,输出到电动机的脉冲序列就可以使得负载中的电流高次谐波成分大为减小,从而提高了电机的效率。SPWM波形的特点概括起来就是“等幅不等宽,两头窄中间宽”。  
4.具体电路
对于变频空调的电路,其室内机部分与常规空调相类似,比常规空调多一通讯电路。其主要部分集中在室外部分,室外电控有主控板、电源电路、变频驱动模块。而室外变频电路的核心主要集中在以下两个方面:
(1)变频驱动模块
这一部分指的是完成直流到交流的逆变过程,用于驱动变频压缩机运转的逆变桥及其周围电路。变频空调上通常采用6个IGBT构成上下桥式驱动电路。在实际应用中,多采用IPM(Intelligent
Power
Module)模块加上周围的电路(如开关电源电路)组成。IPM是一种智能的功率模块,它将IGBT连同其驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内,从而简化了设计,提高了整个系统的可靠性。现在变频空调常用的IPM模块有日本三菱的PM系列及日本新电元的TM系列(内置开关电源电路)。
(2)室外控制芯片
随着技术的进步,变频空调的控制将向智能化、集成化、可靠化的方向发展,而其控制的核心--芯片也将越来越先进。室外芯片主要的功能是完成各种运算,产生SPWM波形,实现压缩机V/F曲线的控制并提供各种保护等。变频空调采用的室外控制芯片有很多种,如NEC、摩托罗拉、三菱等。由于空调技术的发展,模糊控制技术的不断完善,这就出现了一种性能更优异、功能更强大的控制芯片—DSP。DSP即Digital
Signal
Processor是数字信号处理器的简称,与一般的单片机相比,DSP在运算速度、信号的处理、电机的控制方面具有更大的优势,是未来的发展方向。美的空调与美国TI(德州仪器)公司进行合作,其变频空调均采用DSP控制技术,大大提高了整机的控制性能。整机电控框图如下所示:  
2.直流变频空调基本原理及结构
直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机,其控制电路与交流变频控制器基本一样。
(1)直流变频空调的基本原理
直流变频概念
我们把采用无刷直流电机作为压缩机的空调器称为“直流变频空调”从概念上来说是不确切的,因为我们都知道直流电是没有频率的,也就谈不上变频,但人们已经形成了习惯,对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。
无刷直流电机
无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成,定子采用整距集中绕组,简单地说来,就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子,把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样,就可以省掉普通直流电机所必须的电刷,而且其调速性能与普通的直流电动机相似,所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷,如电磁干扰、噪声、火花可靠性差、寿命短,又具有交流电机所不具有的一些优点,如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以,直流变频空调相对与交流变频空调而言,具有更大的节能优势。
转子位置检测
由于无刷直流电机在运行时,必须实时检测出永磁转子的位置,从而进行相应的驱动控制,以驱动电机换相,才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法,一是利用电机内部的位置传感器(通常为霍尔元件)提供的信号;二是检测出无刷直流电机相电压,利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电,一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压,因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线,捕捉到感应电压,通过专门设计的电子回路转换,反过来控制给定子线圈施加方波电压;由于后一种方法省掉了位置传感器,所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。
直流变频空调与交流变频空调的电控区别
交流变频空调的变频模块按照SPWM调制方法,通过三极管的通断,给压缩机三相线圈同时通电,压缩机为一三相交流压机。
直流变频空调的变频模块每次导通二个三极管(A+、A-不能同时导通,B+、B-不能同时导通,C+、C-不能同时导通),两相线圈通以直流电,驱动转子运转,另一相线圈不通电,但有感应电压,根据感应电压的大小可以判断出转子的位置,进而控制绕组通电顺序。直流变频相比交流变频多一位置检测电路。
下图为直流变频空调的电路原理图:  
下图为直流变频空调压缩机各绕组电压控制例图
海信变频空调与美的变频空调的维修相差大吗?
直流电机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。它由定子、转子和换向器三个部分组成,如图3。


图3 有刷直流电机的构造
定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分。
转子中有两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组。当绕组中有电流通过时产生磁场,该磁场与定子的磁场产生力的作用。由于定子是固定不动的,因此转子在力的作用下转动。
换向器是直流电动机的一种特殊装置,由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路联接。当转子转过一定角度后,换向器将供电电压接入另一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场。可见,由于换向器的存在,使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转,如图4。


图7 无刷直流电机原理图
转子利用轴承与外壳之间实现动配合。风扇的扇叶固定在转子上,因此,当转子旋转时,扇叶将与转子一起转动起来。普通风扇一般采用滚珠轴承(如图5),而高档风扇为了提高运转的稳定性和增加使用寿命,通常采用更为先进的液态轴承(如图6)。


图5 滚珠轴承

图6 液态轴承的结构
二、有刷电机与无刷电机
如前所述,直流电机是利用碳刷实现换向的。由于碳刷存在摩擦,使得电刷乃至电机的寿命减短。同时,电刷在高速运转过程中会产生火花,还会对周围的电子线路形成干扰。为此,人们发明了一种无需碳刷的直流电机,通常也称作无刷电机(brushless motor)。
无刷电机将绕组作为定子,而永久磁铁作为转子(如图7),结构上与有刷电机正好相反。无刷电机采用电子线路切换绕组的通电顺序,产生旋转磁场,推动转子做旋转运动。


图7 无刷直流电机原理图
无刷电机由于没有碳刷,无需维护寿命长,速度调节精度高。因此,无刷电机正在迅速取代传统的有刷电机,带变频技术的家用电器(如变频空调、变频电冰箱等)就是使用了无刷电机,目前散热风扇中几乎全部使用无刷电机。
三、变频电机工作原理
图8(a)是拆开的风扇电机的照片,风扇采用的是变频电机,这从线圈所在的位置就可以辨认出来。图8(b)是变频电机控制电路板,控制芯片将集DSP功能与驱动器于一体,简化了电路结构。通过对控制芯片编程,可改变电机转速。


图8 直流
电机的构造
变频电机具有直流电机特性、却采用交流电机的结构。也就是说,虽然外部接入的是直流电,却采用直流-交流变压变频器控制技术,电机本体完全按照交流电机的原理去工作的。因此,变频电机也叫“自控变频同步电机”,电动机的转速n取决于控制器的所设定的频率f。
图9是三相星形接法的变频电机控制电路,直流供电经MOS管组成的三相变流电路向电机的三个绕组分时供电。每一时刻,三对绕组中仅有一对绕组中有电流通过,产生一个磁场,接着停止向这对绕组供电,而给相邻的另一对绕组供电,这样定子中的磁场轴线在空间转动了120°,转子受到磁力的作用跟随定子磁场作120°旋转。将电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上,定子中便形成旋转磁场,于是电机连续转动。


图9 无刷直流电机工作原理
变频电机的驱动电路由主回路和控制回路两部分组成,现在已经将这两部分集成到同一个芯片中,这样只要使用一个器件便可实现变频电机的全部控制功能,简化了电路结构,常用的控制芯片有日本三洋公司的LB1964、美国MAXIM公司的MAX6625、和意法半导体公司的ST72141等。随着工业界对节能和噪声抑制的日益重视,许多工业产品都趋向采用无刷电机,对电机微控制器提出了更高要求。作为新一代电机控制DSP芯片,TI公司高性价比的TMS320C240 非常适合于完成这一任务。
四、变频电机的电路组成
为了对风扇电机的运行状况进行监控,需要从风扇电机向主板输出速度信号,实现风扇运行情况的监控。监控电路用来显示风扇转速,并可实现报警和电脑的自动停机,以防止因风扇停转而烧毁CPU或其它器件的情况出现。现在变频电机普遍采用集成功率器件来实现这一功能,使控制线路大为简化。
为了实现精确控制效果,必须向集成功率器件输入反映转子位置的信号,因此变频电机必须具有电机位置反馈机制。目前通常使用霍尔元件或和光电传感器两种手段进行位置和转速检测。
霍尔器件是一种基于霍尔效应的磁传感器,霍尔效应是美国科学家爱德文·霍尔于1879年发现的。目前,使用霍尔效应的磁传感器产品已得到广泛的应用。
图10为霍尔效应原理图。在一块通电的半导体薄片上,加上和片子表面垂直的磁场B,在薄片的横向两侧会出现一个电压(图中的Vh称为霍尔电压)。


图10 霍尔效应
变频电机利用霍尔器件测量转子的相对位置,所获得的信号输入到控制芯片中,驱动电机旋转。同时,还可将该信号通过主板输出,作为测速信号使用
,可谓一箭双雕。由于换向脉冲为方波信号,在主板上经过简单处理便可输送给主板进行显示和控制。由于电机的相数一般在2个以上,换向信号的频率为电机的转速的若干倍,因此,如果利用换向脉冲作为测速信号,必须经过除法运算才能得到真实的电机转速。
图11为霍尔锁定型开关电路CS2018构成的无刷电机控制电路,CS2018内部集成了霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路的输出级等,它可直接驱动小功率的电机绕组。


图11 用CS2018霍尔开关锁定电路直接驱动电机
有些风扇采用光电传感器来检测风扇的速度,具体做法是:在电动机转子上设置一个遮光板,这样电机每转过一圈,遮光板就会将发光二极管照射到光敏管上的光线阻断一次,光敏管的集电极上电压改变一次,这样便可得到反映电机转速的脉冲信号,如图12所示。


图12 光电传感器原理
从上面的介绍可以看出,利用霍尔传感器和光电传感器所得到的测速信号是有区别的。利用光电传感器测速,速度信号的频率与电机转速相同,而利用霍尔器件输出的换向信号作为测速信号时,两者相差若干倍:如果是两相电机,换向信号的频率为转速的2倍,三相电机中换向信号的频率则是转速的3倍。在这里,BIOS中显示的速度是不是真实的风扇转速,在使用中务必请大家注意!
五、转速调节方法
直流电机调速方式有两种:调压调速和调频调速。采用有刷电机的普通风扇可以通过调压方式改变转速,而采用变频电机的风扇,只能通过调频方式进行调速。
对于有刷电机来说,改变供电电压,则是改变转子绕组中电流从而改变磁场强度和转矩,电机的转速随着转矩的增加而升高,随着转矩的减小而降低。这种电机在负载阻力增大时,电机的转速会随之下降。要想在荷载变化时维持转速不变,必须采用闭环控制,通过速度负反馈来实现,因此控制电路比较复杂。
图13是一个实用的有刷电机控制方案,它是利用MIC501专用芯片为核心结合一些外围元件实现的。和图10所示的无刷电机控制电路进行一个简单的比较,便可发现两者电路结构的明显区别。


图13 调压调速电路
在有刷电机电路中,电机主回路中与功率晶体管VT串联,VT的作用相当于一个可变电阻,芯片7脚输出的信号通过基极电阻Rb与其基极相连,对VT的导通程度进行控制,电机转速随VT的导通程度的变化而变化。

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夏普变频空调故障代码及维修
1.ja以前机型
(红灯)的显示特征:  ○—红灯点亮; ●—红灯不亮。
            可诊断的四个项目        运转指示灯点亮的位置
1        热敏电阻开路异常        ○●○●○
2        热敏电阻短路异常        ○●○●●
3        室内风机转速异常        ○●●○○
4        压缩机堵转异常         ●●○●●
2.led数码显示空调 (ka、la、mb、na、nb) 故障诊断
可诊断的四个项目        ka数码显示        mb、nb数码显示la液晶显示        50.60lj        na、pgm、pyl
热敏电阻开路异常        10        21        21        21
热敏电阻短路异常        11        20        20        20
室内风机转速异常        12        19        /        19
压缩机堵转异常        27        4        4        04
导风板脱落、清净开关异常(全部led闪烁)        21
3.lcd液晶显示变频空调(lx)故障诊断
可诊断的项目        液晶显示                可诊断的项目        液晶显示
热敏电阻开路异常        5                动态滤波器异常        14
热敏电阻短路异常        1                功率模块异常         6
室内风机转速异常        19                ac过电流          7
压缩机堵转异常         4                ac电流异常         3
压缩机高温异常         2                串行信号开路         17
 串行信号短路        18
4.  柜机gs-120lj
e3                高压保护(3.5±0.05mpa);低压保护(0.05±0.05mpa)
e2                过热保护,管温≥53℃,卸载。63℃停机显示e2。
e1                低温保护:≤-6℃ 1分钟
夏普空调故障代码之二.   冰箱    bcd-246 /286wmd  bcd-242/246wdx
l         e1 --冷藏温度传感器开路
l         e2 --冷冻温度传感器开路
l         e3 --冷藏、冷冻温度传感器都开路均断开
l         ee --eeprom芯片读写错误
l         e9 --超温报警:箱内温度超过+55℃,“冷冻”、“冷藏”传感器短路
l         e5 --化霜已达120分钟,化霜温控开关仍未断开
(故障显示优先表示先后为“e9”-“e5”-“e3”-“e2”-“e1”-“ee。”) 

夏普空调故障代码之三.    洗衣机   xqb 50 /60—8811        xqb 60 /70---752
l         e1 ---不进水,进水时间超过15分钟
l         e2        ---洗涤后不脱水,上盖
l         e3        ---不排水,6分钟未降到最小水位
l         e4 ---不平衡状态不脱水
l         c2        ---水位传感器异常
l         c5        --- 更换电路dk 

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