“佳力图”精密空调P66调速模块

原理分析及故障维修

 

咸宁电信分公司  周春泉  

原文发表于《电信技术》2001第5期

 

    “佳力图”系列高精密度专用空调机是加拿大佳力图国际有限公司针对通信机房和电子机房对环境的严格要求,专业设计和生产的精密空调设备。

     我局程控机房一台型号为AD12的“佳力图” 精密空调机，发生高压告警故障，从故障现象分析，应是制冷系统氟利昂压力过高，使高压压力开关动作，引发出报警，并使压缩机停止工作。该空调机采用较为普遍的双压缩机制冷系统，且共用一套风冷式冷凝器。排除故障首先必须要判断究竟是1#压缩机还是2#压缩机发生高压告警，有必要先调低制冷温度设定点，然后分别按1#、2#高压压力开关复位按钮。两台压缩机都启动工作，但立即又发生高压告警，从压缩机启动到高压告警时间较短，估计为室外冷凝器风机工作不正常。到室外观察，同时让人在室内空调机上复位高压压力开关按钮，只有温控风机工作，而压控风机不转。此时室外温度在+37℃左右，压控风机应该工作，显然压控风机部分有故障。

    AD12型空调机冷凝器适用于室外环境-30℃～+40℃范围之内，其外形见图1。该冷凝器配有两台风机，一台温度控制风机，一台压力控制调速风机，

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                                 图1。冷凝器外形图    

以保证空调机在冬夏能够均衡使用，也使冷凝压力在很冷、很热的环境下变化不大。资料介绍该冷凝器温控风机控制点设定在+15℃可调，当室外温度低于+15℃时，温控风机不工作，压控风机变速工作，以节约能源；当室外温度高于+15℃，温控风机开始工作。实际打开该空调机冷凝器电器箱盖，观察冷凝器电器箱内电子元件并没有安装温度控制器。

         冷凝器电路见图2。其中①、②端子同两台压缩机接触器的辅助触点构成回路, 一旦压缩机开始工作, 辅助触点吸合, ①和②端子连通, 接触器线圈C1和P66调速模块加有24V交流电，接触器C1吸合，温控风机M2开始工作。一旦环境温度过高，必然使制冷系统的氟利昂压力升高，P66调速模块压力传感器传感的压力经转换成对应的控制电压，从M1输                         

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                                          图2. 冷凝器电路

 

出可变的交流电压控制调速风机M1开始工作。P66调速模块调速特性见图3。

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                          图3. 冷凝器压控风机调速特性

 

     测量M1风机线圈绕组③、④、⑤端子之间电阻为无穷大，拨M1风机扇叶拨不动，电机轴承卡死了。从电路图2分析，一旦M1风机电机由于机械原因使轴承卡死，当P66调速模块M1端输出工作电压，由于风机卡死不转，必然产生过电流，一方面过电流会烧坏电机线圈，另一方面过电流会烧坏P66调速模块。拆下M1风机送修，拆下P66调速模块，果然双向可控硅Q3与压敏电组RV1均已经烧坏，

P66调速模块为美国Goshen公司产品，其特性参数如下：

     型号：P66BAB-1

     输入交流电电压：208～480V      60HZ                  

     输出电压＝输入电压×(10%～97%)

     输出最大电流：当输入交流电电压为 480V时为4A；

     当输入交流电电压为 240V时为8A。

     P66调速模块由南京佳力图有限公司报价为6650元，因此有必要尝试进行修理。但是没有电路图，根据电路板元件实物画出电路图，见图4和图5。

http://s10/mw690/640c677dgdd45a4627f09&690                                   图4     P66调速模块基本组成     P66调速模块3个组成部分的原理如下。                                            1．压力/电压变送器：该部分采用一体化结构，每个模块内有两个，分别对应于两套制冷系统，由P1插接件输入为直流12V工作电压，输入压力部分为毛细管连至冷凝器管道。经变送器内部转换输出与压力相对应直流电压。    2．调速控制信号板（电路见图5）：压力/电压变送器输出的直流

http://s6/mw690/640c677dgdd45a936fde5&690                                                                   图5  调速信号控制电路   电压，进入该板P1插接件SIG信号端子，W1、W2端子输入交流24V电压，经D2全桥整流变为直流电，由LM7812稳压块提供12V稳定的直流电压。该板核心部分采用一块LM339集成块，其内部有四个独立的电压比较器。MP1、MP2端子输出PWM脉宽调制方波，作为控制调速信号。为检验该板的好坏，在SIG和COM端子加上最大直流电压12V可调电压来模拟压力/电压变送器工作信号，在W1和W2 端子输入交流电压24V工作电压，用示波器观察MP1和MP2端子波形，可观察到如图6的方波。改变SIG和COM端子的直流电压，方波波宽有所改变。 http://s8/mw690/640c677dgdd45acfed117&690                                        图6. 调速方波信号     3．调速板（电路见图7），电路中U3，U4为光隔离可控硅，当①和②端有直流电压使芯片内部LED导通，通过芯片内部LED与可控硅之间光耦合触发可控硅导通，④和⑥端即导通，Q3为双向 http://s13/mw690/640c677dgdd45af89999c&690                                    图7  调速电路图 可控硅，只要在其控制极加上触发电压，交流电无论是在正半周还是在负半周都能导通，当MP1和MP2端输入调速的方波信号，方波脉宽改变时，双向可控硅Q3的导通角也随之改变，因而输出电压可变的交流电压。     图7中RV1为压敏电阻，由于电机M1为感性负载，在双向可控硅Q3切断时，起过压保护作用。由于该电路输出为缺角正弦波，有高次谐波和高频干扰，L1和C8起滤去干扰作用。C8和R28为双向可控硅Q3控制极提供供电回路,     电路中压敏电阻RV1型号为：Z510LA40A，已经烧坏，可用20Ω电阻和 0.1μ电容组成阻容串联电路来代替。双向可控硅Q3型号为：C8015L9，已经烧坏，一时无法找到原配件，可用双向可控硅BT138代换，其管脚排列顺序与双向可控制硅C8015L9相同，从左至右分别为：T2，T1，G。其正向平均电流IF=12A，正向阻断电压VFF=600V。为了安全可靠，在压控风机M1回路中串联一个15A的自动空气开关，以保护P66调速模块及压控风机。