冰箱電氣原理及安全常識

1、美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 0 主講：趙富孟主講：趙富孟 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 1 一、冰箱控制式方式分類一、冰箱控制式方式分類 二、冰箱電氣系統(tǒng)原理二、冰箱電氣系統(tǒng)原理 三、機械冰箱常用元器件三、機械冰箱常用元器件 四、電腦冰箱常用元器件四、電腦冰箱常用元器件 五、風冷冰箱常用元器件五、風冷冰箱常用元器件 六、其它元器件六、其它元器件 七、電氣安全七、電氣安全 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 2 冰箱按控制方式分類冰箱按控制方式分類 根據(jù)控制方式不同可將冰箱可分為：機械冰箱、電子冰箱和電 腦冰箱。 機械冰箱：機械方式調(diào)節(jié)冰箱溫度是最早、最簡單的一種溫控 方式，靠冷藏室的溫控器毛細管感溫頭進行感溫來控制

2、 壓縮 機開停。 電子冰箱：在機械冰箱的基礎上增加了一些電子顯示功能。但 整機的溫度控制權仍然屬于冷藏室的溫控器。 電腦冰箱：靠溫度傳感器(即熱敏電阻)進行感溫，來控制壓縮 機及其它負載的開停。突出特點是精確控溫、模糊控制、附加 功能(開門報警、掉電記憶、屏幕鍵盤鎖定、時鐘、定時等)。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 3 幾種冰箱的電氣系統(tǒng)原理幾種冰箱的電氣系統(tǒng)原理 1、普通機械冰箱 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 4 2、帶溫度自感應的機械冰箱 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 5 3、風冷機械冰箱 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 6 4、電腦冰箱 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 7 一、機械冰箱常用的一些電氣件一、機械冰箱常用的一

3、些電氣件 1、補償加熱器：、補償加熱器： 一般采用電阻加熱絲（如鎳鉻絲），加工成盤管式緊貼在冷藏 蒸發(fā)器背面。其電源串聯(lián)在專用開關（補償開關）上，它的作用 是在環(huán)境溫度（房間溫度）低于10度時開啟此開關，加熱絲通電 發(fā)熱，有意識地提高冷藏室的溫度（拉開與房間溫度的溫差）， 促使溫控觸點閉合，壓縮機通電運轉。 冰箱在天氣冷的時候，往往不啟動，致使冷凍室溫度偏高。出 現(xiàn)這種問題時可打開冰箱門，檢查“溫度補償開關”是否打開， 因為冰箱的溫控器控頭是裝在冷藏室內(nèi)的，當環(huán)境溫度低于10 ，接近或低于冷藏箱內(nèi)溫度時，冰箱將很難啟動。因此要將溫度 補償開關打開，提高溫控器探頭處的溫度，以便強制冰箱啟動使 冷

4、凍室不至于解凍。同時要記得，當環(huán)境溫度高于10時，不要 忘了將“溫度補償開關”開閉，否則會產(chǎn)生不停機的現(xiàn)象。 補償加熱器啟動后，使冷藏室溫度升高，達到開機溫度，壓縮 機開機，冷凍室才能滿足性能要求。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 8 2、定溫復位溫控器、定溫復位溫控器： 壓力式溫控器可分為三部分：感溫組件、開關盒和主體組件。 感溫組件的作用是將感溫部的溫度變化由工質(zhì)的作用轉化為系統(tǒng)內(nèi)的 壓力變化，再通過波紋管將壓力變化轉化為具有一定位移的推力變化 。開關盒組件的作用是在外界位移的作用下使觸點斷開或接通，從而 控制電路的開停。主體盒的作用是將感溫組件的力進行平衡，位移放 大，產(chǎn)生推動開關盒組件的力和位

5、移，獲得不同的溫度特性。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 9 3、補償開關、補償開關/溫控磁敏開關：溫控磁敏開關： 普通補償開關：此開關僅在環(huán)境溫度低于10打開，低于10如不打 開，冰箱可能長時間不啟動，冷凍室溫度偏高；高于10時（夏天） ，如果打開此開關，冰箱則可能開機時間過長。 溫度自感應技術：自感應技術是在冰箱上增加一個溫控磁控開關，代 替原來機械溫控冰箱的手動溫度補償開關，在機械冰箱溫控上實現(xiàn)自 動溫度補償。其工作原理是：利用鐵氧體材料在居里點Tc附近產(chǎn)生相 變的特點，使干簧管（又名舌簧管、磁簧管）在指定溫度點附近產(chǎn)生 吸合或斷開動作，控制電回路，使該產(chǎn)品具有動作點穩(wěn)定、可靠、使 用壽命長、抗

6、震、防潮、防水、防爆等特點。 我司使用的產(chǎn)品當環(huán)境 溫度小于9度時，自感應開關接通，實現(xiàn)補償，當環(huán)境溫度大于15度， 自感應開關斷開，取消補償。免去了手動開關的操作麻煩，又能帶來 節(jié)電、補償準確的好處。由于該開關一年只需要動作一次，因此常常 被用戶忘記，進入冬天將開關置于補償狀態(tài)后往往就不記得在冬天過 完以后退出補償狀態(tài)，最終結果導致用戶無端多耗電，在夏天甚至不 停機。采用磁敏溫控開關代替手動開關以后，完全解決了該問題，用 戶再也不會因此多耗電，冬天也不會不開機。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 10 4、門燈開關、門燈開關/磁性門燈開關：磁性門燈開關： 控制冰箱照明燈的亮、滅。冰箱冷藏室門開時照明燈

7、亮，冰箱冷藏門關 時照明燈滅。 磁性門燈開關：是一種位置檢測開關，在正常的工作條件下，該元件在 預定的距離范圍接通和斷開，由磁簧管、永磁鐵配套組成。 磁性開關原理： 當沒有外磁體時，在內(nèi)磁環(huán)的作用下使干簧管內(nèi)兩觸點接通，磁性開關 處于常閉狀態(tài)，故在冷藏門打開時燈點亮。當冷藏門關閉時，冷藏門上的 外磁體將內(nèi)磁環(huán)的磁場消除，兩觸點斷開，磁性開關常開狀態(tài)，故在冷藏 門關閉時燈熄滅。 封裝外殼內(nèi)磁環(huán) 干簧管 外磁體 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 11 5、照明燈：、照明燈： 普通白熾燈1025W，這種燈泡發(fā)光效率低，但成本低。采用LED 發(fā)光二極管的冰箱照明燈，效率高，能耗低（0.51W），壽命特 別長。

8、美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 12 6、壓縮機、壓縮機PTC啟動器、過載保護器（分體式、整體式）啟動器、過載保護器（分體式、整體式） PTC啟動器 PTC元件是以酞酸鋇摻含微量稀土元素，采用陶瓷工藝而制成的一種半導體晶 體結構。外面有絕緣殼和接線端子。PTC元件具有正溫度系數(shù)電阻特性。當溫度 達到某一臨界點時（居里點）時，其阻值會發(fā)生劇增。由于這一特點，PTC啟動 器具有無觸點開關的作用。冰箱開始啟動時，PTC元件溫度較低，電阻小，電流 易通過。在電動機啟動時，啟動電流猛增（是正常電流的57倍）。于是，PTC 元件的溫度也隨之升高。到臨界溫度后（約100），電阻值劇增到數(shù)萬歐姆，電 流很難流過，可視

9、為斷路。這樣，與之相串聯(lián)的啟動繞組就斷電，而運轉繞組投 入工作。 過載保護器 保護器串入主電路中，它的觸點是常閉的。在一般情況下導通。當電路中因過 載而使電流增大時，電阻絲會發(fā)熱，使與之相鄰的雙金屬片受熱變形，向上彎曲 ，于是觸點斷開，壓縮機停止運行，起到了保護壓縮機的作用。由于過載保護器 是緊貼在壓縮機外殼上的，所以雙金屬片又能感受到外殼的溫度。若壓縮機工作 不正常，殼體溫度達到90以上，雙金屬片也會因受熱而彎曲變形將觸點斷開。 所以這種保護器具有過流和過熱雙重保護作用。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 13 二、電腦冰箱常用的一些電氣件二、電腦冰箱常用的一些電氣件 1、照明燈、照明燈 12V LE

10、D燈： 效率高，能耗低（0.51W），壽命特別長。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 14 2、主控板、主控板： 單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)信號輸入、輸出控制。 信號輸入：溫度傳感器、按鍵、門開關 輸出控制：壓縮機、電磁閥、照明燈 其它：顯示、蜂鳴器 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 15 3、顯控板：頂蓋顯示、門上顯示、顯控板：頂蓋顯示、門上顯示 顯示方式：顯示方式： LED：發(fā)光二極管/數(shù)碼管/屏 LCD：正性顯示/負性顯示/點陣 TN、STN、TFT 液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周圍環(huán)境的光， 通常配不同顏色的背光使用。它顯示圖案或字符只需很小能量。正因 為低功耗和小型化使 LCD成為較佳的顯示方式

11、。 液晶顯示所用的液 晶材料是一種兼有液態(tài)和固體雙重性質(zhì)的有機物，它的棒狀結構在液 晶盒內(nèi)一般平行排列，但在電場作用下能改變其排列方向。 對于TN- LCD顯示，當未加電壓到電極時，LCD處于OFF態(tài)，光能透過LCD 呈白態(tài)；當在電極上加上電壓LCD處于ON態(tài)，液晶分子長軸方向 沿電場方向排列，光不能透過LCD，呈黑態(tài)。有選擇地在電極上施加 電壓，就可以顯示出不同的圖案。對于STN-LCD，液晶的扭曲角更 大，所以對比度更好，視角更寬。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 16 4、VFD：真空熒光顯示屏：真空熒光顯示屏VFD（Vacuum Fluorescent Display） 是從真空電子管發(fā)展而來

12、的顯示器件，它的基礎特性與電子管的工 作特點基本相同。由發(fā)射電子的陰極（直熱式，統(tǒng)稱燈絲）、加速 控制電子流的柵極、玻璃基板上印上電極和熒光粉的陽極及柵網(wǎng)和 玻蓋構成。它利用電子撞擊熒光粉，使熒光粉發(fā)光，是一種自身發(fā) 光顯示器件。由于它可以做多色彩顯示，亮度高，又可以用低電壓 來驅動，易與集成電路配套，所以被廣泛應用在家用電器、辦公自 動化設備、工業(yè)儀器儀表及汽車等各種領域中。但使用壽命短是它 的致命弱點，且成本較高。 按鍵：普通按鍵、電容感應式觸摸按鍵 觸摸屏：液晶顯示、觸控操作一體化 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 17 液晶顯示、觸摸按鍵示例：液晶顯示、觸摸按鍵示例： 時鐘 調(diào)節(jié) 美的冰箱事業(yè)部

13、廣州工廠 18 5、脈沖電磁閥、脈沖電磁閥 電磁閥由電磁線圈、活動銜鐵(閥針)和閥體組成，用于制冷系統(tǒng)中執(zhí) 行通-斷的自控閥，以控制制冷劑的流量，流向等。當系統(tǒng)需要改變 冷媒流向時可通過向閥發(fā)換向脈沖來改變冷媒流向。 單閥：雙溫區(qū) 雙閥：三溫區(qū) 三閥：四溫區(qū) 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 19 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 20 組合閥：串聯(lián)，多溫區(qū)組合閥：串聯(lián)，多溫區(qū) 1 壓縮機，2冷凝器，A、B、C電磁閥，4a-4d毛細管，5a-5d蒸發(fā)器 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 21 6、溫度傳感器：、溫度傳感器： 溫度傳感器為負溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC，其阻值隨溫度 升高而降低，隨溫度降低而增大。溫度傳感器在

14、電路中主要采 用上拉電阻分壓法來檢測溫度變化，溫度變化使熱敏電阻阻值 變化，CPU的A/D轉換通道對應的電壓也隨之變化，CPU根據(jù) 電壓的變化來決定冰箱的工作狀態(tài)。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 22 三、風冷冰箱常用常用的一些電氣件三、風冷冰箱常用常用的一些電氣件 1、化霜加熱器、化霜溫控器、除霜定時器、化霜加熱器、化霜溫控器、除霜定時器 從保鮮、節(jié)能的角度來說，除霜加熱器應是自動感測霜層厚度，做到有 霜則除，但目前霜層檢測無法準確，因此，現(xiàn)階段除霜加熱器的控制一 般條用定時接通除霜、溫度達到預定的除霜溫度切斷的辦法控制。 壓縮機工作時，除霜定時器累計壓縮機的工作時間，當壓縮機累計工作 時間達到一

15、定時間時（如8小時），定時器內(nèi)觸點動作接通除霜加熱管 ，除霜加熱管加熱，使蒸發(fā)器表面的溫度達到設定溫度時（如6左右 ），除霜溫控器動作，斷開除霜加熱器，幾分鐘后，定時器接通壓縮機 回路，開始下一個化霜周期。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 23 2、溫度熔斷器、溫度熔斷器 由于對于冰箱而言，除霜加熱器是一個加熱裝置，如果除霜加熱 器不能有效關斷造成火災的危險，因此，在除霜加熱器控制中， 通常增加了溫度熔斷器保護。溫度熔斷器是一種超溫保護用的安 全元件。當溫度達到設定溫度時，它能夠發(fā)生一次性動作而不能 復位。溫度熔斷器是當除霜加熱器失控，使蒸發(fā)器溫度達到一定 溫度（如70度）時自動熔斷，切斷加熱回路 美

16、的冰箱事業(yè)部廣州工廠 24 3、風門控制器、風門控制器 這種溫控器通常用于雙門雙溫風冷冰箱中，風門溫控器置于冷凍 室和冷藏室中間的隔層內(nèi)。其工作原理為：用感溫包內(nèi)感溫劑隨 溫度變化而變化的壓力來推動風門，使風門開度變化，用以控制 吹入冷藏室的冷風量，從而達到對冷藏室溫度進行控制的目的。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 25 四、其它四、其它 、紫外線殺菌燈與日光燈、節(jié)能燈、紫外線殺菌燈與日光燈、節(jié)能燈 發(fā)光原理一樣，燈管內(nèi)的汞原子被激發(fā)產(chǎn)生汞的特征譜線。低壓 汞蒸氣主要產(chǎn)生254nm和185nm紫外線。日光燈、節(jié)能燈燈管采 用的是普通玻璃，紫外線不能透出來，被熒光粉吸收后發(fā)出可見 光；而殺菌燈燈管則用

17、透紫錢玻璃或石英玻璃生產(chǎn)。紫外線穿過 玻管壁透射出來。 254nm波長的紫外線很易被生物體吸收，作用于生物體的遺傳物 質(zhì)DNA，使DNA遭到破壞而導致細菌死亡。185nm波長紫外線與 空氣作用可產(chǎn)生有強氧化作用的臭氧，可有效地殺滅細菌。紫外 線可集中很高的強度在短時間內(nèi)殺滅細菌和病毒。屬于純物理消 毒方法，無二次污染。 紫外殺菌燈定時釋放出254納米波長的紫外光，激化二氧化鈦納 米光觸過濾網(wǎng)散發(fā)出氫氧自由基，高效殺滅有害菌，并將其分解 轉化成為水和二氧化鈦，使食物持久保鮮。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 26 2、風扇、風扇(AC220240V DC 12V） 風扇電機是為箱內(nèi)熱交換氣流循環(huán)而設置的

18、，所以風扇電機的開停 一般與壓縮機的開停同步，即壓縮機開機，風扇電機運轉，壓縮機 停機，風扇電機停止運轉，同時，為了防止開門時的冷氣外泄，風 扇電機的開停還受到門開關的控制，即冷藏、冷凍室中任何一個門 打開，風扇電機停止運轉(廣州工廠部分機型已取消此控制方式)。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 27 3、負離子發(fā)生器、負離子發(fā)生器 負離子是通過負離子發(fā)生器將低電壓通過升壓電路升至為直流負高 壓，利用碳毛刷尖端直流高壓產(chǎn)生高電暈，高速的放出大量的電子 （e-），而電子并無法長久存在于空氣中（存在的電子壽命只有納 秒級），立刻會被空氣中的氧分子（O2）捕捉，形成負離子。它的 工作原理與自然現(xiàn)象“打雷閃電”時產(chǎn)生的負離子的現(xiàn)象相一致。 美的冰箱事業(yè)部廣州工廠 28 五五 電氣安全電氣安全 1.電氣安全標準電氣安全標準 GB4706.1家用和類似用途電器的安全 第一部分：通用要求 GB 4706.13 家用和類似用途電器的安全 制冷器具、冰淇淋機和制 冰機的特殊要求 GB4343.1 電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第1部 分：發(fā)射 GB17652.1 GB 17625.1-2003 電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值 （設備每項輸入電流16A） GB 12021.2-2003 家用電冰箱耗電量限定值及能效等級 GB 19606-2004