电子膨胀阀控制设计

电子膨胀阀控制设计
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内容提要
电子膨胀阀是一种新型节流机构,是变频空调的关键控制器件,用于调节系统流量的大小,代替毛细管、热力膨胀阀等截流元件。具有调节精度高,调节范围大等优点。本文在总结多年的设计经验上,把电子膨胀阀控制的软硬件设计的过程和要点进行了详细的分析和描述,可以作为电子膨胀阀控制调节的设计参考。
主题词:空调电子膨胀阀硬件软件
正文
一、电子膨胀阀的工作原理
电子膨胀阀有步进电机型和电磁线圈型两种结构形式。电磁线圈型严格地说是一种电磁膨胀阀。本文描述的电子膨胀阀指的是步进电机型。它由阀体、阀芯、波纹管、传动机构和脉冲步进电机等组成。脉冲步进电机是驱动机构,波纹管是将制冷剂通道与运动部件隔开,以防
制冷剂泄露。传动机构的作用是将电机的旋转运动转变为阀芯的往复运动。电子膨胀阀的工作原理是,根据对过热度或进出口空气的温差,回风温度及其设定值等多项参数的检测和数据采集,经微处理器处理后,控制步进电机转子的旋转,通过螺纹的传动,带动阀针作轴向移动,从而调节阀口的通流面积,调节制冷剂的流量。依次实现对制冷剂流量的自动调节,最终使空调系统根据负荷的变化达到最佳制冷/制热量,最精确的温度及节能效果。
图一为本例中使用的电子膨胀阀的内部线圈图和事情时的相序动作说明。红线和茶为+12V电源线,其他四线为不同的线圈,表中标示‘ON’的中央表示该相导通,标示‘OFF’的中央表示该相不导通,通过从1到8方向或从8到1方向的顺序切换线圈状态,实现调节电子膨胀阀的开度的目的。
电子膨胀阀的驱动方式和步进电机的驱动类似,采用四相八拍的工作方式,本例中电子膨胀阀(DPF(L)2.2-06)参数:额定电压:DC12V;线圈电阻:38±4欧姆/相;励磁速度:30~90PPS;励磁方式:1-2相励磁(30~90PPS),单极驱动;阀行程:2.9mm;阀口直径:φ2.2mm;开阀脉冲:35±20脉冲;全程脉冲:500脉冲;
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流动方向:正反皆可。
ofp002二、硬件电路设想
根据电子膨胀阀的参数,硬件电路采用12V驱动电压,Freescale的MC908AB32CFBE作为掌握用单片机,由于单个线圈直通电流最大为320mA,单片机不克不及直接驱动,因此使用三极管增加驱动能力,使用单片机的大电流口PTD0-PTD4,4个IO口作为驱动口。
由于电子膨胀阀线圈属于感性负载,使用三极管驱动的时分,输出端和+12V之间应该加反向二级管,当励磁切换相时,线圈上产生了反向感到电压的时分,可以起到电压钳位的作用,并把线圈上储存的能量泻放掉。保护器件,并减小对电源的干扰。
三、软件设计
以下的参数是根据实际系统确定的经验值,实际应用时还应根据实际系统进行调节。
全闭动作:关500脉冲后;开5脉冲,关60脉冲(循环5次);然后查表,开至设定开度。
全开动作:460个脉冲开;停压机后,进行阀的全开动作。
开度的上,下限:上限:460个脉冲;下限:40个脉冲。上限应小于全程脉冲,下限应大于开阀脉冲。
驱动速度:开方向:83.3方波脉冲/秒≈Pulse/12ms;关方向:30.3方波脉冲/秒≈Pulse/33ms。驱动速度根据实际系统试验确定,但不能超过励磁速度范围。上电初始动作:做阀全开动作。
压机开启:阀的开度必须保证进入初始化开度后再开压机;微弱信号检测
压机封闭:压机在运转过程中内机关机,等压机封闭后,再进行阀的全开动作。
防阀超调处理:在阀前次是开/关方向,当前计算需要关/开方向时,即表示前次阀调整已经调过头了,需要回调,为防止再次调过头,微调时间再到时,调整幅度只能开/关1个脉冲,1个脉冲调整之后的微调与1个脉冲的调整方向一致,微调恢复正常,否则超调处理仍有效。
四、设计注意事项
1.设想时应留意电子膨胀阀的电气特性,如:额定电压、线圈电阻、驱动电流。不克不及使用集成电路2003驱动。由于电子膨胀阀内部线圈的驱动电流为0.32A/相,两不异时开通的时分,电流为0.32A*2=0.64A,而2003的总输出电流为0.5A,因此集成电路2003不克不及满意其驱动电流的要求。
2.使用时应注意电子膨胀阀的技术参数,如:
A.流动方向:即流过电子膨胀阀的流质的流动方向是不是符合使用要求。
B.励磁速率:即换向的速率限制。速率的确定是根据实际体系具体调节,但必须在电子膨胀阀的励磁速率范围以内。
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C.开阀脉冲:即阀从全闭到开的最小脉冲。如果开阀时小于这个脉冲数有可能发生闭阀。机械制图模型
D.全程脉冲:即阀从全闭到开到最大脉冲。控制中全开脉冲不超过这个脉冲数。

本文发布于:2024-09-25 00:30:49,感谢您对本站的认可!

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标签:电子   脉冲   调节   线圈   驱动   方向   电机
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