电子膨胀阀利用被调节参数产生的电信号,控制施加于膨胀阀上的电压或电流,进而达到调节供液量的目的。无级变容量制冷系统制冷供液量调节范围宽,要求调节反应快,传统的节流装置(如热力膨胀阀)难以良好胜任,而电子膨胀阀可以很好地满足要求。

一、电子膨胀阀结构组成

电子膨胀阀:负责根据接受到的脉冲信号控制膨胀阀开度,保证适量的供液量和合适过热度。 
压力传感器:负责检测蒸发压力,压力值转变成4-20mA的电流信号。 
温度传感器:可以根据温度的不同电阻值也不同。 
控制器:控制器是该系统的核心器件,作用类似于人体大脑。控制器可以接受压力传感器送来的4-20mA电流信号,和温度传感器的电阻值信号。根据这些信号,通过内部的计算发出脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度,保证系统供液量和过热度。正常运转时,控制器显示系统的实际过热度。
驱动器:接受外部电压或电流信号,驱动电子膨胀阀运行。


二、电子膨胀阀特点与优势

电子膨胀阀的特点是调节范围大、动作迅速灵敏、调节精密、稳定可靠。制冷剂在电子膨胀阀中可以正、逆两个方向流动,避免了热力膨胀阀只有一个方向的缺点。用于热泵时可使制冷系统大为简化。制冷系统停机时,电子膨胀阀可以完全关闭,使制冷剂进口处无需安装电磁阀

家用空调在制热工况下室外蒸发器常常会结霜,而传统的化霜是将四通阀换向,采用逆循环除霜,除霜时间约为11分钟,室内温度波动较大。电子膨胀阀在除霜期间阀口置全开的位置,并配以室内风机开关占空比为0.5,室外风机全关控制,除霜时室内温度波动小,除霜时间减少到以前的一半,且室内换热器的送风温度也不会降得太多,从而节约了除霜能耗及提高了室内的舒适度。

采用电子膨胀阀来控制压缩机排气温度,可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利影响,另外,停机时令膨胀阀全关,防止冷凝器的高温液体流入蒸发器,造成再次启动时的能量损失;而在开机前,将膨胀阀全开,使系统高低压侧平衡,然后开机,这样既实现了压缩机的轻载启动,又减少了压缩机启、停造成的热损失,节省电费约6%左右。


三、电子膨胀阀安装

安装电子膨胀阀时,应以阀体及线圈的断面中心线为轴,且将线圈朝上。在对电子膨胀阀与过滤网焊接时,需对阀体进行冷却保护,使阀主体温度不超过120℃,并目防止杂质进入阀体内。


另外,火焰不要直对阀体,同时需向阀体内部充入氮气,以防止产生氧化物。控制器的输出电压必须与线圈的指定电压一致。如果所加电压与指定电压不符,会出现线圈烧毁,或阀针动作异常等故障。

四、电子膨胀阀故障判定

1.阀门处于全闭状态
故障现象:电子膨胀阀阀门完全闭合,阻碍制冷剂正常流通,导致制冷系统无法正常工作。
检测与处理:电子膨胀阀未通电时,针阀应处于打开位置,出厂时阀开度设定为 480 个脉冲。然而,由于转子采用螺纹结构固定,在运输过程中,振动可能使转子位置偏移,最终致使阀门全闭。遇到此类故障,可在设备上电后进行复位操作,让阀体恢复开启状态,以便通过步进电机精确控制针阀开度,进而调节膨胀阀的流量。
2.开机后阀内有噪音
故障现象:电子膨胀阀在开机后发出异常噪音,影响设备运行的安静性。
正常“咔嗒”声:若接通电源时阀体内发出“咔嗒”声,这是正常现象,无需担忧。当空调通电后,电控板会向电子膨胀阀发送全开或全闭的脉冲信号,此时电子膨胀阀的转子转动至最大开度时,会与限位装置发生碰撞,从而发出“咔嗒”摩擦音。随着空调系统内冷媒的充满,转子转动的阻力增大,以及声音传播方式的改变,电子膨胀阀的动作音会逐渐减小。若噪音过大,可能表明内部器件存在卡滞现象,此时需整体更换电子膨胀阀。
3.电子膨胀阀不动作
故障现象:电子膨胀阀在接通电源后无任何动作,无法实现对制冷剂流量的调节。
检查连接与电压:接通电源时,首先倾听阀体内是否有“咔嗒”声。若无此声音,需检查阀体是否完全套入线圈,线圈与电路板的连接是否正常,以及线圈供电电压是否符合要求。上述检查均正常,进一步检查阀体能否全开。若不能全开,则表明阀体已损坏,需更换新阀体。若阀体能全开,则需检查阀全闭的脉冲数是否正常,若不正常,还需检查驱动机构是否存在故障。



4.电子膨胀阀线圈脱落
故障现象:电子膨胀阀线圈脱落,导致无法正常接收电信号,进而无法正常工作。

检查线圈固定:检查电子膨胀阀线圈是否脱离电子膨胀阀本体。若线圈脱落,重新固定后故障消失,则判定为此故障。若重新固定后故障依旧存在,继续测试电子膨胀阀线圈各相与其公共端的电阻值是否符合要求。若出现无电阻或电阻偏差较大的情况,则判断为线圈故障。另外,还需检查电子膨胀阀线圈连接器与主板的连接是否良好。若连接器脱出或接触不良,也会导致故障发生,需进行相应处理。
5.电子膨胀阀卡死
故障现象:电子膨胀阀卡死,无法调节制冷剂流量,严重影响制冷系统的性能。

检查判断:根据显示板故障代码及空调故障现象,初步判定是否在电子膨胀阀组件段出现堵、节流异常等故障。接通电源,重新开机后,通过手感判断电子膨胀阀是否有动作,或耳听阀体是否有“KATA KATA”的动作音。若无动作,则按以下步骤进行检查:
确认阀体是否完全套入线圈内,检查线圈与电路板的连接是否可靠,确认导线与端子连接是否正确,检查线圈通电情况,确保电压在 12±1.2V 范围内。测试线圈各相与其公共端(一般为蓝线或灰线)电阻是否符合要求 46±3Ω(各品牌不一,这里仅作参考),若出现无电阻或电阻偏差较大问题,则判断为电子膨胀阀线圈故障,若线圈无故障,则判定为电子膨胀阀卡死。
常见的杂物有管路异物、焊接氧化物等,即故障多系人为所致。为防止出现该故障,在检修时一是加强管路清洁度,二是采取焊接保护,一般采用充入氮气的方法,以减少氧化物,三是在阀体两端安装100目以上的过滤器。