商用多聯機組整機制冷模式下四通閥異常開啟的失效研究

　　萬家劉，胡有為，劉鄧飛，趙宇翔，費旭東，沈建強，肖程前（格力電器（合肥）有限公司，合肥 230088）

　　摘?要：多聯機是戶用中央空調的一個類型，俗稱“一拖多” 指的是1臺室外機通過配管連接2臺或2臺以上室內機，目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益廣泛的應用。使用過程中外機四通閥電路異常將導致制冷模式出熱風異常本文將重點分析導致這種異常的原因，通過相關實驗模擬出該異常，給出相關整改方案，杜絕此類異常。

　　關鍵詞：多聯機；制冷模式出熱風；四通閥。

　　0 引言

　　空調器一般都是采用機械壓縮式的制冷裝置，其基本的元件共有4件：壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置，四者是相通的，其中充灌著制冷劑。壓縮機像一顆奔騰的心臟使得制冷劑如血液一樣在空調器中連續(xù)不斷的流動，四通閥是一個轉換開關控制制冷劑的流向，實現對房間溫度的調節(jié)，如果轉換閥門異常會導致制冷劑流向定向達不到調節(jié)溫度的目的。

　　1 研究背景

　　用戶使用過程中經常遇到空調在通電開機狀態(tài)下，四通閥隨即開始工作，同時存在制冷模式下出熱風，四通閥一直工作。經對故障件進行分析復核發(fā)現共性問題，均為保險管開路、4V電路繼電器常閉，此故障影響整機性能，造成售后投訴。

　　2 器件失效模式

　　2.1 繼電器無損分析復核

　　在主板上使用萬用表測量，繼電器觸點處于常閉狀態(tài)，確認繼電器已經失效。

　　2.2 繼電器解剖分析復核

　　將繼電器拆下解剖分析動靜觸點已經嚴重電流沖擊拉弧銀層高溫灼傷碳化粘連導致常閉； 分析確認主板上只有繼電器和保險管損壞，更換后主板測試合格，明確下一步分析方向為單體器件質量分析。

　　3 器件單體參數差異性分析

　　3.1 同板各廠家物料參數

　　對比對比該板上不同廠家同規(guī)格（該繼電器額定工作電流為5 A，電壓為250 V）編碼繼電器整體結構、吸合、釋放電壓、動、靜觸點尺寸、觸點合金層厚度等差異性，未發(fā)現明顯性異常見表1。

　　綜合對比同板上兩廠家物料結構相似，未發(fā)現差異性，初步分析為其他因素導致該廠家繼電器失效。

　　4 整機實驗驗證分析

　　經過對器件單體分析，及對整機失效數據的分析，可以確定繼電器失效原因為電流過大導致吸合動作時觸點產生拉弧，觸點燒融，銀層碳化粘連。繼電器額定工作電壓為5 A，就分析情況來看至少為1.5～2倍額定電流才會至繼電器觸點粘連，對大電流來源進行整機方面排查、分析。

　　4.1 四通閥控制電路電流檢測分析

　　對整機四通閥控制電路輸出電流進行檢測分析，大量的數據統(tǒng)計該電路輸出電流整體值小于100 mA，遠遠小于繼電器額定電流5 A，可以確定電路設計及繼電器選型沒有異常。

　　4.2 其他控制電路輸出電流檢測分析

　　通過對正常機型四通閥控制電路電流檢測分析，得出不存在大電流導致繼電器失效，是否有其他控制電路大電流引入導致該電路繼電器失效，針對該點對存在大電流輸出電路進行電流檢測分析，涉及電路如下：

　　4 V繼電器額定電流為5 A，外風機控制電路輸出電流值為1.0～1.7A，小于5 A，可以排除外風機控制電路輸出電流竄入導致，經過對比分析得出只有壓縮機控制電路電流竄入會導致繼電器失效。

　　4.3 壓縮機控制電路電流竄入途徑實驗

　　為了驗證大電流對4 V電路繼電器的影響程度，將壓縮機控制電路輸出電流接入4 V電路中，將4 V電路輸出電流接入壓縮機控制電路中，即兩電路端子進行交換，然后整機進行制熱監(jiān)控4 V電路電流值和主板上繼電器工作情況，壓縮機電路輸入電流引入4V電路中，首次上電主板上5 A保險管燒毀（經售后復核分析返回4單主板上保險管均更換過，更換保險管為15 A、10 A、5 A、3.15 A），通過對售后更換保險管數據分析，正常5A保險管在3～5 s內必被熔斷，經過模擬驗證更換大保險管后整機可以正常運行，上電瞬間監(jiān)控4V電路輸出電流可以達到52 A（存在一定概率，不是每次上電必有），整機工作穩(wěn)定電流為15～18A，此電流已超出繼電器正常工作電流，可能會導致繼電器失效。針對這點開展如下實驗進行驗證

　　1）整機制熱開停機模擬過電流沖擊實驗

　　試驗條件：模擬將壓縮機線與4V線接錯，在空調滿負荷運行狀態(tài)下，頻繁開啟空調，模擬開關瞬間尖峰電流脈沖沖擊繼電器。

　　試驗結果：頻繁開關2次后保險管燒毀，繼電器觸點燒融。

　　2）制熱開機長時間運行模擬觸點長時間過電流載荷沖擊情況

　　試驗條件：模擬將壓縮機線與4V線接錯，在空調滿負荷運行狀態(tài)下，模擬接錯線正常狀態(tài)下大電流對繼電器觸點沖擊。

　　試驗結果：整機試驗1個星期后，繼電器失效，觸點常閉。

　　由試驗一和試驗二試驗結果可知：繼電器在經過多次過電流沖擊實驗后出現失效，觸點粘連，檢測常閉。關機后再次開機，制冷運行四通閥正常工作，出風口出熱風，與售后反饋現象及失效模式一致。

　　由此可得出結論：

　　分析為四通閥線路與壓縮機線路接線錯誤（正常主板使用5 A保險管，接線錯誤后保險管在3～5 S內失效，只有更換更大規(guī)格的保險管才可以保證整機持續(xù)運轉，所以冬季制熱時整機可以正常制熱，用戶未發(fā)現故障不會投訴，夏季制冷工作因繼電器失效處于常閉狀態(tài)而導致四通閥一直工作，用戶投訴空調制熱不制冷）。

　　5 優(yōu)化措施

　　對整機的內、外機對接線的橡套軟線顏色進行觀察，發(fā)現壓縮機線為黑色，四通閥線的顏色為深紫色顏色，安裝整機時此部分光線較暗，無法有效區(qū)分，售后安裝接錯線的可能性較大，對此制定以下整改措施：

　　1）需要對售后安裝維修工的接線規(guī)范性（必須與接線圖保持一致）進行專項進行培訓；

　　2）內機接線板處增加標識，提示安裝人員接壓縮機線與四通閥線時，注意區(qū)分；

　　3）更換內、外機對接線橡套軟線顏色更換為顏色對比較為明顯的顏色。

　　6 結論：

　　空調制冷模式出熱風是一個比較隱蔽的問題，空調自檢系統(tǒng)無法自我排查出，在炎熱的夏季必會導致用戶使用過程中的投訴，本文通過大量的實驗驗證模擬出現該故障，可以有效地解決此類問題。

　　參考文獻

　　[1] 緒杰.空調制冷技術研究現狀及發(fā)展趨勢[J].科技展望,2015（14）:153

　　[2] 白竟成.制冷與空調壓縮機的技術現狀與發(fā)展趨勢[J].同行,2016（15）

　　[3] 萬家劉（1990—),男，助理工程師，研究方向：商用空調多聯機組制冷技術

　　本文來源于科技期刊《電子產品世界》2019年第11期第69頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。