電冰箱控制系統(tǒng)設計

1、 畢業(yè)設計（論文）題目：電冰箱控制系統(tǒng)設計 摘要電冰箱控制系統(tǒng)設計是利用硬件電路和軟件控制來實現(xiàn)對電冰箱的全自動控制。在冰箱進入中國市場以來，它的發(fā)展速度驚人，無論是在保鮮效果上，還是在節(jié)能環(huán)保上都有了非常大的進步。但在控制電路上仍然還不全面，大部分還是機械是控制方式，僅在一些高檔商品中才出現(xiàn)由軟件控制。這也就要求我們在隨著單片機的發(fā)展上，將電冰箱控制電路做到軟件控制上的智能化，同時為環(huán)保和節(jié)能做出更大進步。本設計正是從這一點出發(fā)而實現(xiàn)的。它主要實現(xiàn)的功能有自動化霜；可設定化霜溫度；可手動化霜；顯示報警；過欠壓保護。關鍵詞：電冰箱 自動控制 單片機 目錄第一章電冰箱簡介61.1電冰箱與食品概述

2、61.2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理61.3電冰箱用制冷劑7第二章冰箱的組成82.1箱體和門體82.2制冷系統(tǒng)92.3電氣系統(tǒng)122.4附件14第三章海爾電冰箱的結構與工作原理143.1電冰箱的組成、分類及型號143.2單門電冰箱的結構與工作原理163.3雙門電冰箱的結構與工作原理183.4對開門電冰箱的結構與工作原理20第四章海爾電冰箱控制系統(tǒng)設計214.1電源電路的設計214.2溫度檢測電路和溫度調節(jié)電路設計224.3關機開機的檢測電路的設計244.3.1關機檢測電路244.3.2開機檢測電路244.4電冰箱控制電路原理圖設計25第五章海爾電冰箱故障分析275.1壓縮機不啟動故障分析275.2

3、壓縮機不停故障分析285.3不除霜故障分析285.4事例分析28結論31參考文獻32前言 眾所周知，電冰箱是現(xiàn)代家庭中必不可少的家用電器。而目前我國市場銷售的冰箱大多采用傳統(tǒng)的機械式溫控，其控制精度差，功能單一，控制方式簡單難以滿足冰箱發(fā)展的要求。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的進一步提高，人們對多功能的發(fā)展要求越來越高。由于單片機性能好，控制功能強，工作可靠，成本低等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)在家電產(chǎn)品中得到了廣泛的應用。面臨國內(nèi)電冰箱發(fā)展的現(xiàn)狀，在技術上還與其他發(fā)達國家有一定的差距，我們在原有的基礎上對電冰箱進行了一定的改進，使其適應當代個性時尚、節(jié)能環(huán)保、智能高端、精確溫控的發(fā)展方式，使人們體驗聞所未

4、聞的個性化感受，快捷與原汁原味不再是夢想。新一代產(chǎn)品在控制上還增加了人工智能，使家電性能更優(yōu)異，使用更方便可靠。 本次設計基于大量的市場調查和理論研究。首先，我們對傳統(tǒng)電冰箱控制系統(tǒng)進行了分析。調查了10多個品牌的電冰箱的控制系統(tǒng)，研究了他們制冷的優(yōu)缺點，吸收了一些比較好的設計思想。其后，我們又查閱了大量的資料文獻，其中最多的是國內(nèi)外最新發(fā)表的關于制冷方面的論文，豐富了我們的理論依據(jù)。然后，根據(jù)我們擁有的材料用單片機實現(xiàn)電冰箱控制系統(tǒng)的硬件設計，最后在硬件設計的基礎上實現(xiàn)了其軟件設計。第一章電冰箱簡介1.1電冰箱與食品概述 電冰箱是一個習慣性的稱呼，它泛指以人工方法獲得低溫，用以儲存食品和其他

5、需要低溫儲藏物品的制冷設備。一般來說，它是家庭、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科研中使用的各種類型、性能和用途的冷藏（柜）的總稱。電冰箱主要是指家用電冰箱，它是以電能作為原動力，通過不同的制冷機械，而使箱內(nèi)保持低溫的制冷設備。電冰箱的主要作用是保鮮、保質，儲藏食品和其他物品。電冰箱給人們的生活、工作帶來了極大的方便。 普通電冰箱的制冷劑采用r12.發(fā)泡劑用r11。20世紀70年代以來的研究表明，氯氟烴類（cfcs，簡稱氟利昂）對大氣臭氧層有破壞作用，于是新型環(huán)保電冰箱應運而生。新型環(huán)保電冰箱，一類是不再使用氯氟烴類物質作為制冷劑的符合環(huán)保要求的電冰箱；另一類是指制冷劑和箱體保溫發(fā)泡材料都不使用氯氟烴類物質，

6、分別改用替代物，不再污染環(huán)境的電冰箱。按國際案例，后一類電冰箱可以被稱為“雙綠色”，是一種完全符合國際環(huán)保要求的新型電冰箱。1.2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理蒸氣壓縮式電冰箱的制冷系統(tǒng)主要是由壓縮機、冷凝器、毛細管、干燥過濾器、蒸發(fā)器五大部分組成，由制冷管道將其連成密閉系統(tǒng)，如圖1-2所示。圖1-2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理圖制冷劑在這個密閉系統(tǒng)中不斷的循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進行熱交換。其工作過程是：液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，汽化成低壓、低溫的蒸氣；被壓縮機吸入后，被壓縮成為高壓、高溫的蒸氣；然后排入冷凝器中向冷卻物質（水或空氣）放熱而冷凝成為稍高于常溫的高壓液體；這種制冷劑

7、液體先通過干燥過濾器將可能混有的污垢和水分清除后，再經(jīng)毛細管節(jié)流變?yōu)榈蛪?、低溫的制冷液體進入蒸發(fā)器吸熱汽化，如此反復循環(huán)，從而使電冰箱內(nèi)溫度逐漸降低，達到人工制冷的目的。制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)狀態(tài)的變化如下。冷凝器中制冷劑凝為液體時放熱，蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸熱。在壓縮機的吸入管及蒸發(fā)器的末端制冷劑呈過熱蒸氣狀態(tài)（吸氣過熱），在壓縮機排氣管及冷凝器入口處制冷劑也呈過熱蒸氣狀態(tài)（排氣過熱），而在冷凝器的末端出口處，由于外界物質（冷卻水或冷卻空氣）的充分吸熱，制冷劑液體呈過冷狀態(tài)（過冷液體）。系統(tǒng)的壓力分布是：壓縮機排氣口至毛細管入口處為高壓部分，這種高壓稱為冷凝壓力（相應的溫度為冷凝溫度）；從毛細管末端至

8、壓縮機吸入端為低壓部分，這種低壓被稱為蒸發(fā)壓力（相應的溫度為蒸發(fā)溫度）；在壓縮機中壓力由低至高的變化。(1)壓縮機用來提高制冷劑氣體的壓力和溫度。(2)冷凝器用來放熱，使制冷劑氣體凝結成液體。(3)干燥過濾器用來濾除制冷劑液體中的污垢和水分。(4)毛細管使制冷劑液體在冷凝器和蒸發(fā)器之間形成一個壓力差，達到節(jié)流、降壓的目的。(5)蒸發(fā)器能使制冷劑液體吸熱汽化，從而降低其周圍的溫度。因此，要使制冷劑永遠重復利用，在制冷系統(tǒng)中達到制冷效果，上述五大部件缺一不可。由于使用條件的不同，有的制冷系統(tǒng)在上述五大部件的基礎上，還增添了一些附屬設備以滿足系統(tǒng)的需要。1.3電冰箱用制冷劑現(xiàn)在海爾集團主要用的制冷劑

9、是r600a，r600a的化學名稱是異丁烷，是國際公認的電冰箱制冷劑之一，對臭氧層無破壞作用，也不會產(chǎn)生溫室效應，熱學性能也比較好，為歐洲環(huán)保組織積極倡導使用的制冷劑。制冷劑為異丁烷的電冰箱在歐洲占有很大的市場份額，我國出口到歐洲的電冰箱很多也采用異丁烷作制冷劑。r600a是一種性能優(yōu)異的制冷劑，其特點是冷卻能力強、耗電量低、負載溫度回升速度慢。應用于電冰箱的r600a中異丁烷的質量分數(shù)不小于99.9%，硫的質量分數(shù)小于110-3%，水的質量分數(shù)不大于110-6%r600a在1標準大氣壓下蒸發(fā)溫度為-17，凝固點為-160，屬中溫制冷劑。它無毒，但可燃、可爆，在空氣中爆炸的體積分數(shù)為1.8%-

10、8.4%，故有r600a存在的制冷管路，不允許采用氣焊或電焊。它能與礦物油互溶；汽化潛熱大，故系統(tǒng)充注量少；導熱率高，壓縮比小，對提高壓縮機的輸氣系數(shù)及效率有重要作用；等畿指數(shù)小，排溫低；單位體積制冷量僅為r12的50%左右；工作壓力低，低溫下蒸發(fā)壓力低于大氣壓力，因而增加了吸入空氣的可能性；價格便宜。由于具有極好的環(huán)境特性，對大氣完全沒有污染，故目前廣泛被采用，作為r12的替代工質之一。r600a用于電冰箱時，電器元件應采用防爆型，避免產(chǎn)生火花，因此壓縮機銘牌上有黃色火苗易燃標志，使用無觸點的ptc啟動繼電器。用于無霜電冰箱的除霜系統(tǒng)可采用電阻式接觸加熱方式，使其表面溫度遠低于r600a的燃

11、燒溫度（494）。壓縮機必須采用適合于r600a的專用壓縮機。r600a的單位體積制冷量比r12低，故要求壓縮機的排氣量至少應增加一倍。試驗結果表明：與r12相比，r600a耗電量降低約12%，噪音降低約2db（a）。若電冰箱制冷管路所用制冷劑為r600a，用r12代換將引起回氣壓力升高、壓縮機過熱和高壓壓力過高，從而使壓縮機使用時間變短并容易損壞，所以r12與r600a是不允許代換的。第二章冰箱的組成冰箱主要由箱體、門體、制冷系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及附件五部分組成。2.1箱體和門體箱體、門體根據(jù)不同的溫度要求組成若干間室，與外界空氣隔絕并分別保持一定低溫。箱體、門體由箱殼、箱膽、門殼、門膽等結構件和

12、絕熱材料組成。1、箱殼、門殼一般由0.4-0.8mm的冷軋鋼板作成，表面經(jīng)磷化與噴塑（或噴漆）處理。為了美觀，門殼多用彩板，有的冰箱已經(jīng)使用拉絲板。2、箱膽、門膽一般用厚1.2-5mm的abs板或hips板經(jīng)真空成型作成。箱膽也有用鋁板作成的，這種箱膽強度比塑料好，但耐腐蝕性不如塑料。3、隔熱層過去冰箱的隔熱層都用玻璃棉充填，現(xiàn)在冰箱隔熱層都用聚氨酯發(fā)泡塑料。聚氨酯發(fā)泡塑料是在異氰酸酯、聚醚的聚合反應中，加入發(fā)泡劑發(fā)泡而成。發(fā)泡劑過去都采用r11，這種發(fā)泡劑對大氣層的臭氧層有較大的破壞作用?，F(xiàn)在的發(fā)泡劑逐漸改為r141b或環(huán)戊烷，這兩種發(fā)泡劑都是環(huán)保發(fā)泡劑。4、門鉸鏈箱體和門體由門鉸鏈聯(lián)接在一

13、起。單門電冰箱有上、下兩個鉸鏈，雙門電冰箱有上、中、下三個鉸鏈。門鉸鏈上一般都加一個限位機構和一個自鎖機構。5、門封條為防止冰箱內(nèi)冷氣外泄和外界熱氣侵入，在門體的內(nèi)壁四周裝有磁性門封條，依靠磁條的磁力，將門封與箱體鐵皮緊緊吸住。門封條是用軟質聚氯乙烯擠塑成條，將磁性膠條穿入塑料門封條的空心管里，四角熱粘合而成。康佳冰箱的門封條基本都可以進行拆卸，方便清洗。2.2制冷系統(tǒng)電冰箱的制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管、和蒸發(fā)器組成，制冷系統(tǒng)利用制冷劑的循環(huán)進行熱交換，將冰箱內(nèi)的熱量轉移到冰箱外的空氣中去，達到使冰箱內(nèi)降溫的目的。1、壓縮機家用電冰箱用壓縮機一般為全封閉壓縮機。它的全稱為“電

14、冰箱用全封閉型電動機-壓縮機”，它實際是將壓縮機與電動機全部密封在機殼內(nèi)。（1） 壓縮機的作用 如圖2-1所示，為壓縮機的實物圖。壓縮機是制冷循環(huán)系統(tǒng)的“心臟”，它的作用是在電動機的帶動下，輸送和壓縮制冷劑蒸氣，使制冷劑在系統(tǒng)中進行制冷循環(huán)。當壓縮機電動機帶動曲軸作旋轉運動時，連桿將旋轉運動轉化為活塞的往復式運動。活塞在氣缸中所作的往復運動，可分為吸氣、壓縮、排氣和膨脹四個工作過程。 圖2-1（2）壓縮機的組成壓縮機由曲軸、連桿組件、活塞、氣缸、機體、轉子和定子等部件組成。（3）壓縮機冷凍油的作用a、潤滑作用減小機器運動部件的磨損，延長機器的使用壽命。b、降溫作用冷凍油制冷壓縮機內(nèi)不斷循環(huán)，帶

15、走制冷壓縮機摩擦件相對運動過程中所產(chǎn)生的熱量，使機器保持較低的溫度，從而提高制冷劑壓縮機的效率及使用的可靠性。c、密封作用冷凍油在壓縮機運動部位起著密封作用，防止制冷劑的泄漏。（4）壓縮機冷凍油的性能指標冷凍油的性能和質量直接影響著制冷壓縮機的工作和運行。因此，了解冷凍油的性能和牌號，以便正確選用冷凍油就顯得十分必要。國產(chǎn)的冷凍油按其50時的運動粘度分為13、18、25、30、40、等5個牌號。不同牌號的冷凍油不能混合使用，但可以代用，其原則是高牌號可以代替低牌號冷凍油。2、冷凝器 （1）冷凝器的作用 圖2-2如圖2-2所示，為冷凝器的實物圖。冷凝器又稱為散熱器，是電冰箱制冷系統(tǒng)中主要的熱交換

16、設備。冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣，在冷凝器里經(jīng)過熱量的傳遞，向周圍空氣散熱，使制冷劑蒸氣冷卻然后液化成液體。防露管既起到了冷凝器的作用，又使冷凍室門口周圍溫度升高，防止冷凍室門口周圍凝露。（2）冷凝器的組成a平背式（內(nèi)藏式）冷凝器由左冷凝器、防露管、右冷凝器組成。左、右冷凝器由粘膠鋁箔粘貼在箱體的左、右側板上，防露管則安裝在冷凍膽框四周。b絲管式冷凝器絲管式冷凝器是用鋼絲點焊在邦迪管上，再經(jīng)防銹處理而成。3、毛細管 （1）毛細管的作用毛細管有兩個作用：a.保持冷凝器制冷劑和蒸發(fā)器制冷劑之間有一定的壓力差，以保證制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)有較高的壓力，從而使制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)散

17、熱冷凝成液體；保證制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)有較低的壓力，從而使制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)成氣體。b.控制制冷劑流量。如果毛細管阻力大，制冷劑流量小，制冷量少，蒸發(fā)溫度低；如果毛細管阻力小，制冷劑流量大，制冷量大，蒸發(fā)溫度高。 （2）毛細管的構成毛細管是一根細而長的紫銅管。內(nèi)徑一般為0.51mm，長度為24m不等。銅管的導熱性能良好。4、蒸發(fā)器 （1）蒸發(fā)器的作用 圖2-3如圖2-3所示，為蒸發(fā)器的實物圖。蒸發(fā)器是冰箱制冷系統(tǒng)中的產(chǎn)冷部件。蒸發(fā)器的作用：從毛細管降壓后的制冷劑氣液混合體（氣液比例約為1：9）進入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)由液體變成氣體，經(jīng)蒸發(fā)器吸收箱內(nèi)的熱量，達到制冷的目的。蒸發(fā)器內(nèi)制冷

18、劑的蒸發(fā)溫度越低，冷卻周圍物體的能力越大，而它的蒸發(fā)面積是由壓縮機的產(chǎn)冷量決定的。（2）蒸發(fā)器的組成a上置冷凍室冰箱冷凍室蒸發(fā)器為板管式蒸發(fā)器，板為冷凍室內(nèi)膽，材質為鋁板。管，有一些為鋁管，有一些為銅管，用導熱膠膜貼在內(nèi)膽背面。冷藏室蒸發(fā)器為板管式蒸發(fā)器，板，為蒸發(fā)器板，貼在冷藏膽背面。管為銅管，用粘膠鋁箔貼在蒸發(fā)器板上。b下置冷凍室冰箱冷凍室蒸發(fā)器為絲管式蒸發(fā)器，將鋼絲點焊在邦迪管上，作成層架（用于放抽屜），并作防銹處理。冷藏室蒸發(fā)器為板管式蒸發(fā)器，板，為蒸發(fā)器板，貼在冷藏膽背面。管為銅管，用粘膠鋁箔貼在蒸發(fā)器板上。5、干燥過濾器 圖2-4如圖2-4所示，為干燥過濾器的實物圖。干燥過濾器的構

19、成：干燥過濾器外殼為銅管，直徑為16左右，長100-150mm，銅管兩端縮口，銅管里面兩端裝有銅絲過濾網(wǎng)，干燥過濾器的作用：干燥過濾器安裝于冷凝器與毛細管之間，用以吸附制冷系統(tǒng)中的水分，以防止發(fā)生冰堵，同時還起到過濾作用，防止雜質、碎物等進入毛細管引起臟堵。 6、制冷劑（1）制冷劑的作用：制冷劑是指在制冷系統(tǒng)中實現(xiàn)制冷循環(huán)的工作介質。在壓縮式制冷循環(huán)中，利用制冷劑的相變傳遞熱量，即制冷劑在蒸發(fā)過程吸熱，在冷凝過程放熱。（2）制冷劑的種類及特性：冰箱所用制冷劑主要有四類：r12、混合工質（r152a/r22）、r134a、r600a。2.3電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)的主要作用是將箱內(nèi)的溫度控制在一定的范圍

20、內(nèi)，以保證冷藏冷凍的需要。 1.機械式溫控冰箱電氣系統(tǒng)零部件（1）溫控器 圖2-5 如圖2-5所示，為溫控器的實物圖。溫控器對電冰箱內(nèi)溫度的控制是通過控制壓縮機的開停來實現(xiàn)的。直冷式冰箱的溫控器一般放在冷藏室內(nèi)，通過制冷系統(tǒng)匹配來控制冷凍室溫度。（2）溫度補償開關及溫度補償加熱器：溫度補償加熱器由電阻絲外覆絕緣層構成當環(huán)境溫度較低時，低于10時，冷藏室溫度容易達到，此時停機時間很長，制冷系統(tǒng)是單一系統(tǒng)，冷凍室溫度就達不到-18。當環(huán)境溫度低于4時，冷藏室溫度低于溫控器開機點，壓縮機就不會啟動。（3）啟動繼電器：冰箱啟動繼電器是ptc啟動繼電器。ptc是一種半導體晶體材料，具有正溫度系數(shù)的電阻特

21、性。這種ptc，在環(huán)境溫度100以下，不帶電的情況下，呈低電阻（約22），通電后元件溫度瞬間急劇上升，電阻增大，使啟動繞組斷路。壓縮機靠主繞組的電流運行。（4）過載保護繼電器：過載保護器是用來防止壓縮機過載和過熱導致燒毀電動機而設置的。冰箱壓縮機一般采用碟形保護器。該保護器串聯(lián)在壓縮機的主線路中，當電路因電流過大時，與之相連的電阻絲會發(fā)熱，使相鄰雙金屬片受熱變形，向上彎曲斷開電路，從而保護壓縮機不被燒毀。由于保護器緊壓在壓縮機外殼上，所以雙金屬片又能感受機殼溫度，若壓縮機工作不正常，機殼溫度過高，雙金屬片也會受熱彎曲斷開電路，因此該保護器有雙重作用。2.電腦溫控冰箱電氣系統(tǒng)（1）雙溫雙控冰箱控

22、制原理在冷藏室、冷凍室、冷藏室背部各放一感溫探頭來感受冷藏室、冷凍室、冷藏室背部的溫度，電腦控制器將這些溫度與按鍵輸入的溫度值進行運算比較，通過控制壓縮機和電磁閥的開停、通斷分別控制冷藏室、冷凍室的溫度以及冷藏室的化霜。（2）四點感溫電腦控制冰箱在冷藏室、冷凍室、冷藏室背部和冰箱頂部各放一感溫探頭來感受冷藏室、冷凍室、冷藏室背部和環(huán)境的溫度，電腦控制器將這些溫度與按鍵輸入的溫度值進行運算比較，通過控制壓縮機和加熱器的開?？刂票涞臏囟群屠洳厥业幕Ｓ捎谶@種電腦控制冰箱沒有電磁閥，它不能分別控制冷藏室、冷凍室的溫度，但由于有環(huán)境感溫頭，它能根據(jù)環(huán)境溫度自動調整冰箱的溫度設置。2.4附件1、對上

23、置冷凍室，冷凍室擱架為鋼絲擱架，冷藏室擱架和果菜盒為平面鋼化玻璃，門擱架為ps塑料擱架。2、對下置冷凍室，冷凍室抽屜為abs不透明抽屜或為as（也有ps）透明抽屜，冷藏室擱架和果菜盒為平面鋼化玻璃，門擱架為ps塑料擱架。第三章海爾電冰箱的結構與工作原理3.1電冰箱的組成、分類及型號電冰箱應具有制冷、保溫和控溫三項基本功能，為了實現(xiàn)三項基本功能，蒸氣壓縮式電冰箱主要由箱體、制冷系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和附件四部分組成，如圖3-1所示。其中，箱體是絕熱保溫部件，制冷系統(tǒng)是電冰箱的心臟部件，電氣控制系統(tǒng)是電冰箱的指揮部件。電冰箱的種類很多，它的形式向實用性和美觀性方面不斷發(fā)展。從不同的角度出發(fā)，電冰箱有不

24、同的分類方法，通常主要有以下幾種：（1）按照結構類型分類即按電冰箱箱門數(shù)量的多少來區(qū)分，一般可劃分為單門電冰箱、雙門電冰箱、對開雙門壁柜電冰箱、三門電冰箱、多門電冰箱。（2）按照用途分類，可以分為冷藏電冰箱、冷凍電冰箱、冷藏冷凍電冰箱。（3）按照冷凍室溫度的不同，電冰箱可分為一星級、二星級、三星級、四星級。（4）按照適用的氣候環(huán)境，電冰箱可分為亞熱帶型、溫帶型、亞熱帶型和熱帶型四種類型。（5）按冷卻方式的不同，電冰箱可分為直冷式、間冷式和間直冷并用式三種類型。圖3-1海爾雙門電冰箱的分解圖按照規(guī)定，我國早期電冰箱的型號用字母、數(shù)字標注，它表明了電冰箱的類型、有效容積等內(nèi)容，新型電冰箱型號的表示

25、方法如圖3-2所示： 圖3-2新型電冰箱型號的表示方法產(chǎn)品代號:“b”表示家用電冰箱；用途功能代號：冷藏電冰箱為“c”，冷藏冷凍電冰箱為“cd”，冷凍電冰箱為“d”；規(guī)格代號：說明產(chǎn)品的有效容積（l），用阿拉伯數(shù)字表示；冷卻方式代號：無霜電冰箱用字母“w”表示；改進設計序號：用英文字母順序表示，不能使用“i”、“m”、“o”、“s”、“w”、“y”；控制方式代號：機械控制不標注，電腦控制用“y”表示；節(jié)能標記代號：，普通及普通節(jié)能不標注，“s”表示超級節(jié)能;溫區(qū)標記代號：雙溫區(qū)及以下不標注，多溫區(qū)用“m”標注；外觀顏色標識：“a”表示珍珠白，“f”表示金絲黃，“d”表示銀色，“m”表示銀灰。3

26、.2單門電冰箱的結構與工作原理單門電冰箱只有一扇門，沒有專門的冷凍室，其結構如圖3-3所示: 圖3-3單門電冰箱結構示意圖單門電冰箱的制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管及蒸發(fā)器組成，其制冷系統(tǒng)工作原理和組成如圖3-4所示。圖3-4單門電冰箱制冷系統(tǒng)結構與工作原理由圖3-4可知，當電冰箱通電運行時，制冷劑經(jīng)冷凝器、干燥過濾器、毛細管、蒸發(fā)器，最后被壓縮機吸回，即完成一個單系統(tǒng)循環(huán)。被吸回的低溫低壓制冷劑為氣態(tài)，經(jīng)壓縮機壓縮變?yōu)楦邷馗邏哼^熱蒸氣，經(jīng)排氣管進入冷凝器；高溫高壓氣體在冷凝器中散熱后，變?yōu)楦邏褐袦匾簯B(tài)，然后經(jīng)過干燥過濾器濾除雜質和水分后，進入毛細管；在毛細管中節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)

27、器內(nèi)蒸發(fā)；在蒸發(fā)器中，制冷劑液體汽化為干飽和蒸氣，從而大量吸收箱內(nèi)空氣和食物的熱量，達到制冷的目的；在回氣管中，制冷劑過熱氣體再次被吸入壓縮機，如此周而復始地實現(xiàn)制冷循環(huán)。圖3-5所示為另一種直冷式單門電冰箱的制冷系統(tǒng)。與上訴制冷系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)增設副冷凝器（蒸發(fā)盤加熱器）及門框防露管。副冷凝器設置在電冰箱底部的接水盤上，依靠冷凝熱去蒸發(fā)露水。門框防露管布置在門框周邊，用散發(fā)出的熱量對門框加熱，使門框不凝露。制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)的流向是：壓縮機主冷凝器箱門防露管干燥過濾器毛細管蒸發(fā)器回氣管壓縮機。圖3-5直冷式單門電冰箱制冷系統(tǒng)3.3雙門電冰箱的結構與工作原理雙門直冷式電冰箱就是有兩扇門的電冰箱，其

28、中以上下箱門結構的電冰箱最為常見，以下是雙門電冰箱的結構圖和實物圖，如圖2-6所示：雙門直冷式電冰箱在冷藏室和冷凍室中各設一個獨立的蒸發(fā)器。兩個蒸發(fā)器串聯(lián)在制冷系統(tǒng)中，共用一根毛細管，這種蒸發(fā)器稱為單節(jié)流雙蒸發(fā)器。這種電冰箱的冷凝器，有的安裝在箱內(nèi)背后；有的則采用內(nèi)藏式，安裝在箱體兩側或箱門附近的外殼內(nèi)（即所謂的門框防露管），圖3-7為早期雙門直冷式電冰箱制冷系統(tǒng)圖。其制冷系統(tǒng)工作原理是：當電冰箱通電運行時，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機副冷凝器冷凝器門框防露管干燥過濾器毛細管冷藏室蒸發(fā)器冷凍室蒸發(fā)器壓縮機，即完成一個單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細管先進入冷藏室蒸發(fā)

29、器，再進入冷凍室蒸發(fā)器。 圖3-6雙門電冰箱的結構圖和實物圖圖3-7早期雙門直冷式電冰箱制冷系統(tǒng)圖 目前，比較流行的冷凍室下置抽屜式電冰箱的制冷系統(tǒng)如圖3-8所示。其工作原理是：當電冰箱通電運行時，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機副冷凝器冷凝器門框防露管干燥過濾器毛細管冷凍室蒸發(fā)器冷藏室蒸發(fā)器吸氣管壓縮機，即完成一個單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細管先進入冷藏室蒸發(fā)器，再進入冷凍室蒸發(fā)器。冷凍室蒸發(fā)器為外露式、擱架式蒸發(fā)器，多層串聯(lián)，將空間分割成若干層，生熟或不同食品儲存在不同的抽屜里，相互不串味。冷凍室溫度比較均勻，制冷速度快，結霜量較少，而且存取食物互不影響，即提高

30、了食品的儲存質量，又降低了能耗。 圖3-8雙門直冷抽屜式電冰箱制冷系統(tǒng)結構圖3.4對開門電冰箱的結構與工作原理對開門電冰箱屬于大容積電冰箱，整體豪華大氣，可最大限度地滿足現(xiàn)代家庭對食物保鮮冷凍的需求，其主要的結構如圖3-9所示： 圖3-9海爾bcd-518ws內(nèi)部結構圖 圖3-10海爾bcd-518ws制冷系統(tǒng)圖3-10所示為海爾bcd-518ws制冷系統(tǒng)。海爾bcd-518ws為雙系統(tǒng)電腦控制電冰箱，在冷藏、冷凍室各有一個蒸發(fā)器，通過電磁閥換向實現(xiàn)冷藏溫度的控制；采用雙溫雙控工作方式，可以根據(jù)環(huán)境溫度、電冰箱內(nèi)部溫度及負載大小等參數(shù)調節(jié)控制參數(shù)，優(yōu)化能源使用，從而實現(xiàn)節(jié)能降躁，提高溫控精度，

31、提高冷凍能力，改善冷凍效果。制冷工作原理：制冷劑首先通過壓縮機被壓縮成高壓氣體，然后經(jīng)過冷凝器以及門框防露管散熱變成高壓液體，再經(jīng)過干燥過濾器除去水分，通過電磁閥進入毛細管。毛細管節(jié)流后，制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器吸熱由液態(tài)轉換為氣態(tài)，最后經(jīng)過回氣管回到壓縮機，如此循環(huán)。第四章海爾電冰箱控制系統(tǒng)設計4.1電源電路的設計一個冰箱的電源是外部電源與冰箱內(nèi)部電力系統(tǒng)的關鍵點，擁有一個好的電源電路設計將幫助電冰箱更好的使用，甚至可以減少故障出現(xiàn)的頻率和延長使用壽命，所以說電源電路的設計是非常有必要的。假如沒有電源電路，冰箱可能會突然燒壞或停機，將嚴重影響冰箱的正常使用。具體的電源電路設計如圖4-1所示。從這個電

32、源電路中可以獲得控制電路所需要的直流14v和直流6.8v電壓。變壓器t801將輸入的支流220v電壓變?yōu)榻涣?6v的電壓，經(jīng)過二極管vd805和vd806組成的全波整流電路整流后，在經(jīng)電容器c806濾波，得到一個直流14v的電壓。dc14v的電壓再經(jīng)穩(wěn)壓管d808，電阻r812和電容c808組成的簡單穩(wěn)壓回路作用，得到一個dc6.8v的電壓，該電壓供控制電路中的其他部件使用。tnr801是一只壓敏電阻，具有抗干擾過流保護的作用。當輸入的交流220v電壓過高，或因閃電造成的高壓竄入電路時，它會因高電壓的作用使tnr801阻值急劇減小而燒斷熔絲f801，使變壓器初級短路，從而對控制電路起到保護作用

33、。 圖4-1電源電路4.2溫度檢測電路和溫度調節(jié)電路設計溫度能給消費群眾帶來一種直觀的感覺，能準確的反應冰箱實際的工作情況，也能幫助人們有效的控制冰箱內(nèi)的食物，同時也能達到節(jié)能的效果，所以溫度的檢測電路和溫度的調節(jié)電路設計是非常有必要的。假如沒有這兩個電路，里面的食物可能被凍壞或很快就壞了人們都還不知道，不能達到消費者理想的效果。具體的如下所訴：溫度檢測電路如圖4-2所示。當冷藏室溫度升高時，熱敏電阻r的阻值就減小，電壓u增加。如u=6.8v，冷藏室溫度為30時，傳感器阻值為2.16千歐。則此時u為5.59v。反之，冷藏室溫度降低時，傳感器阻值增加，電壓u就隨之下降。這樣就把溫度的變化轉化成電

34、壓的變化。 圖4-2溫度檢測電路溫度調節(jié)電路如圖4-3所示?；瑒与娮鑢124是一個滑鍵電位器，它的滑動鍵就是該電冰箱的溫度設定鈕，改變滑鍵的位置就可以改變電壓u的大小，u的變化決定壓縮機的開停，于是就控制電冰箱冷藏室的溫度。調節(jié)滑鍵電位器可使u在設定范圍1.52.2v之間變化。圖4-3溫度調節(jié)電路 4.3關機開機的檢測電路的設計開機、關機直接控制電冰箱的開啟與停止，能保證電冰箱的正常使用，同時也能有效的管控電冰箱，所以電冰箱的開機、關機設計也是非常有必要的。假如沒有這兩個設計，不僅不能有效的控制電冰箱的正常使用，還可能造成更多的能源浪費。具體的設計如下：4.3.1關機檢測電路關機檢測電路如圖4

35、-4所示。在這個電路中，由比較集成電路q802發(fā)出停機信號。工作原理：利用q802的一組電壓比較運算放大器，將溫度檢測電路輸出的電壓u與溫度調節(jié)電路中設定電壓u進行比較，以確定壓縮機的工作狀態(tài)，腳是正輸入端，腳是負輸入端，腳是輸出端。溫度傳感器檢測的電壓信號u加到腳上，溫度調節(jié)按鈕預選設定的電壓u輸入到腳，比較器對這兩個電壓進行比較。當uu時，腳就輸出高電位（常用“1”表示），壓縮機一直運轉。圖4-4關機檢測4.3.2開機檢測電路 如圖4-5所示。比較運算放大器的，腳負責發(fā)出“開機”信號。電阻r801和r802的直流電壓進行分壓，使q802的腳電壓固定在近似4v，冷藏室傳感器輸入的電壓us接入

36、到腳，電壓比較器對這兩個電壓進行比較，以確定壓縮機的狀態(tài)。當冷藏室的溫度上升時us也在上升，us4v時，q802腳輸出端為低電平，這就是開機信號。當冷藏室傳感器所感受的溫度在3.5上時，q802腳輸出端輸出低電平。 圖4-5開機檢測電路4.4電冰箱控制電路原理圖設計電冰箱控制電路的設計如同人體的大腦，它能有效的控制電冰箱的各個部件設計和支配各個部件的正常使用，如果哪個地方出現(xiàn)問題也能準確的做出反應，故控制電路原理設計是所有設計中最重要的，也是非常有必要的。假如沒有這樣的設計，電冰箱整個控制電路將會一片混亂，電冰箱會出現(xiàn)各種各樣的故障，嚴重影響電冰箱的正常使用。具體的設計如下：電冰箱的電子控制電

37、路由制冷壓縮機電路，溫度控制電路和除霜電路組成，如圖4-8所示。其中制冷壓縮機電路采用集成電路控制壓縮機的開停。溫度控制電路采用電子溫控器，利用熱敏電阻的負溫度特性設置溫度傳感器感知箱內(nèi)的溫度，通過一組電壓比較放大器，將溫度感知電路的輸出電壓與固定電壓進行比較，經(jīng)過開停機信號的識別電路和執(zhí)行機構去控制壓縮機的開停。除霜電路也是通過電壓比較運算放大器組成的檢知電路的輸出電位，使三極管處于飽和或截止狀態(tài)，從而控制繼電器的動作，達到除霜的目的?；倦娐贩譃椴僮鞅P和控制板兩部分。操作盤設置在冰箱的前框上，其外型如圖4-6所示。操作盤由冷凍室除霜操作和溫度調節(jié)兩部分組成，原理如圖4-7所示。 圖4-6電

38、冰箱操作盤 圖4-7操作盤電路圖 該電冰箱除霜方式為半自動除霜。開始除霜時由人工操作，停止除霜時可自動結束，也可人工停止。表4-1電冰箱溫度調節(jié)盤調溫表刻度盤指示點溫度調節(jié)內(nèi)容1比“4”高3度左右4冷藏室溫度約3度，冷凍室溫度約-18度7比“4”低3度左右heavycool環(huán)境溫度10度時，冷藏室溫度變換較小，此時使用此點可使冷藏室溫度達到要求操作盤上的餓溫度調節(jié)是用來調節(jié)冷藏室溫度的。在溫度調節(jié)的刻度盤上共有四個指示點，調節(jié)冷藏室溫度時，通過調滑動調節(jié)鈕，可使其與刻度盤上的指示點相對應。也可使其對準刻度盤兩點之間的任意位置。具體調節(jié)內(nèi)容4.1?；瑒诱{節(jié)鍵是一個控溫滑鍵電位器，由它設定冷藏室的

39、溫度。箱內(nèi)的溫度傳感器將感知冷藏箱溫度的變化，并將溫度變化量轉化為電壓變化量。這兩個電壓信號輸入到控制板中的電壓比較運算放大器中進行電壓比較。當冷藏室溫度慢慢上升，超過電位器的固定電壓時，比較放大器輸出低電平，然后再通過信號識別和執(zhí)行機構，使壓縮機開始制冷運轉。圖4-8電冰箱控制電路原理方框圖第五章海爾電冰箱故障分析5.1壓縮機不啟動故障分析電冰箱壓縮機電路分析。首先檢查壓縮機是否損壞，用萬用表的“r1”檔檢查壓縮機兩繞組的電阻值，壓縮機正常時rca=20.2、rcm=18.6，這時可接通電冰箱的電源，檢查繼電器是否有電流通過，方法是用萬用表的交流電壓檔測量固定在壓縮機上的繼電器的兩根電源輸入

40、線的三根輸入線，如無電壓可繼續(xù)測量控制電源變壓器的初、次級線圈。檢查抗干擾過流保護元件tnr801，此元件為易損件，常因電壓過高而使頂部出現(xiàn)裂紋，若因高脈沖電壓作用而損壞，其中心部位會出現(xiàn)燒壞的一點，損壞后必須更換次件。 當檢查t801的初、次級線圈均有交流電壓而壓敏電阻tnr801也未損壞時，可用萬用表的直流電壓測量電源電路有無直流電壓輸出，正常時為1314v。如無直流電壓輸出或只有67v時，可判定為整流管燒壞或其中一只燒壞。也可檢查判斷穩(wěn)壓二極管d808是否損壞或濾波電容是否濾電、失效等。如電源電路無故障，壓縮機仍不啟動，可重點檢查q802（ta753399）的u和u電壓，如u4u5，則壓

41、縮機不會啟動。5.2壓縮機不停故障分析壓縮機不停一般多由控制繼電器造成。由于壓縮機電機繞組的電感作用，串接在壓縮機電機繞組中的控制繼電器常因觸點粘連而不能斷開，造成壓縮機不停。檢查是否粘連的簡便方法是：按下除霜按鈕，如果壓縮機仍不停機，可判斷為控制繼電器存在故障。另外，q802u6的電位低也會造成壓縮機不停。即冷藏室溫度傳感器的溫度特性變差，溫度降低時其中阻值不再增加或增大不明顯，就使u6的電位值偏低，造成壓縮機不停。當傳感器有故障時，應更換新的傳感器。如除霜時壓縮機仍不停，可檢查q811是否擊穿?？捎萌f用表直流電壓檔測量繼電器線圈有無工作電壓，如有直流電壓（約13v）說明管已擊穿，如無直流電

42、壓說明q811正常。也可檢查二極管d803，如此管斷路也不能停機。5.3不除霜故障分析（1）根據(jù)除霜電路的工作原理，檢查除霜控制電路各點電壓和元器件接觸是否良好。（2）檢查操作盤上除霜按鍵是否完好，冷凍室傳感器和電阻r809是否短路。如出現(xiàn)短路現(xiàn)象或除霜按鍵接觸不良，則不能發(fā)出除霜信號。（3）檢查控制板上除霜加熱器電路電壓，測量q812是否損壞，當q812損壞后，繼電器ry02就無法接通除霜加熱器。（4）檢查除霜加熱絲及溫度熔斷絲是否燒斷，一旦燒斷，除霜電路將被切斷導致不能除霜。5.4事例分析 例1故障現(xiàn)象一臺控制式電冰箱不制冷。分析與檢修：通電試機壓縮機忽轉忽停。卸下熱敏電阻測其阻值正常測過熱、過流保護器良好測壓縮機線圈良好卸下冰箱后背上側外板測電控板上保險管、壓敏電阻良好測變壓器副邊有交流輸出測整流有+14v直流電壓輸出。檢查接插件時發(fā)現(xiàn)有多處銹蝕。造成銹蝕的原因是：冰箱放在廚房內(nèi)冰箱內(nèi)的控制板長期受蒸氣侵蝕。用95%的酒精清洗接插件的銹蝕處10分鐘后插好接插件并建議用戶把冰箱移至廚房外通風良好的地方。通電試機故障排除冰箱恢復制冷。 例2故障現(xiàn)象一臺電冰箱不停機。分析與檢修：檢查發(fā)現(xiàn)冷藏室內(nèi)蔬菜凍壞按下除霜按鍵壓縮機停機運轉除霜后上述故障重復。折下冷藏室內(nèi)的熱敏電阻經(jīng)檢測良好打開前控制板外蓋測量控制板上電位器r121、r123良好測后控制板運算放大器v6腳有高電平輸出