商用多聯(lián)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(lián)機是戶用中央空調(diào)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(nèi)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(yīng)用。使用過程中外機四通閥電路異常將導(dǎo)致制冷模式出熱風(fēng)異常本文將重點分析導(dǎo)致這種異常的原因，通過相關(guān)實驗?zāi)M出該異常，給出相關(guān)整改方案，杜絕此類異常。

　　關(guān)鍵詞：多聯(lián)機；制冷模式出熱風(fēng)；四通閥。

　　0 引言

　　空調(diào)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(diào)器中連續(xù)不斷的流動，四通閥是一個轉(zhuǎn)換開關(guān)控制制冷劑的流向，實現(xiàn)對房間溫度的調(diào)節(jié)，如果轉(zhuǎn)換閥門異常會導(dǎo)致制冷劑流向定向達不到調(diào)節(jié)溫度的目的。

　　1 研究背景

　　用戶使用過程中經(jīng)常遇到空調(diào)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(fēng)，四通閥一直工作。經(jīng)對故障件進行分析復(fù)核發(fā)現(xiàn)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(fù)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(jīng)失效。

　　2.2 繼電器解剖分析復(fù)核

　　將繼電器拆下解剖分析動靜觸點已經(jīng)嚴重電流沖擊拉弧銀層高溫灼傷碳化粘連導(dǎo)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(zhì)量分析。

　　3 器件單體參數(shù)差異性分析

　　3.1 同板各廠家物料參數(shù)

　　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(jié)構(gòu)、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(xiàn)明顯性異常見表1。

　　綜合對比同板上兩廠家物料結(jié)構(gòu)相似，未發(fā)現(xiàn)差異性，初步分析為其他因素導(dǎo)致該廠家繼電器失效。

　　4 整機實驗驗證分析

　　經(jīng)過對器件單體分析，及對整機失效數(shù)據(jù)的分析，可以確定繼電器失效原因為電流過大導(dǎo)致吸合動作時觸點產(chǎn)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(shù)據(jù)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(shè)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(dǎo)致繼電器失效，是否有其他控制電路大電流引入導(dǎo)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(fēng)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(fēng)機控制電路輸出電流竄入導(dǎo)致，經(jīng)過對比分析得出只有壓縮機控制電路電流竄入會導(dǎo)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(jīng)售后復(fù)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(shù)據(jù)分析，正常5A保險管在3～5 s內(nèi)必被熔斷，經(jīng)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(dǎo)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(diào)滿負荷運行狀態(tài)下，頻繁開啟空調(diào)，模擬開關(guān)瞬間尖峰電流脈沖沖擊繼電器。

　　試驗結(jié)果：頻繁開關(guān)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(diào)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(jié)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(jié)果可知：繼電器在經(jīng)過多次過電流沖擊實驗后出現(xiàn)失效，觸點粘連，檢測常閉。關(guān)機后再次開機，制冷運行四通閥正常工作，出風(fēng)口出熱風(fēng)，與售后反饋現(xiàn)象及失效模式一致。

　　由此可得出結(jié)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(nèi)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(zhuǎn)，所以冬季制熱時整機可以正常制熱，用戶未發(fā)現(xiàn)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(dǎo)致四通閥一直工作，用戶投訴空調(diào)制熱不制冷）。

　　5 優(yōu)化措施

　　對整機的內(nèi)、外機對接線的橡套軟線顏色進行觀察，發(fā)現(xiàn)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(xùn)；

　　2）內(nèi)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(nèi)、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(jié)論：

　　空調(diào)制冷模式出熱風(fēng)是一個比較隱蔽的問題，空調(diào)自檢系統(tǒng)無法自我排查出，在炎熱的夏季必會導(dǎo)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(xiàn)該故障，可以有效地解決此類問題。

　　參考文獻

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

　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)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。