电子膨胀阀常见故障及原因分析

　　一、什么是电子膨胀阀？

　　电子膨胀阀是一种可按预设程序进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件。在一些负荷变化剧烈或运行工况范围较宽的场合，传统的节流元件（如毛细管、热力膨胀阀等）已不能满足舒适性及节能方面的要求，电子膨胀阀结合压缩机变容量技术已得到越来越广泛的应用。目前对电子膨胀阀的研究大致包括应用研究、流量特性、控制策略及算法3个方向。

　　电子膨胀阀作为一种新型的控制元件，已成为制冷系统智能化的重要环节，也是制冷系统优化得以真正实现重要手段和保证，被应用在越来越多的领域中。电子膨胀阀的应用必将随着技术的进步和发展而日趋成熟。

　　二、电子膨胀阀优势

　　适用温度低

　　对于热力膨胀阀，当环境温度较低，其感温包内部的感温介质的压力变化大大减小，严重影响了调节性能。而对于电子膨胀阀，其感温部件为热电偶或热电阻，它们在低温下同样能准确反应出过热度的变化。因此，在冷藏库的冻结间等低温环境中，电子膨胀阀也能提供较好的流量调节。

　　过热度设定值可调

　　只需改变一下控制程序中的源代码，就可改变过热度的设定值。完全不像热力膨胀阀那样要进入冷库当中，现场调节弹簧的预紧力来改变过热度的设定值，对电子膨胀阀的调节作用可以彻底实现远距离控制，并且电子膨胀阀可根据不同需要灵活调整过热度以减小蒸发器表面和冷藏库内环境之间的温差，从而减少蒸发器表面的结霜，这样一来，既提高了冷冻能力，同时也可以降低食品的干耗。

　　可起到节能的作用

　　对于冷藏库制冷系统停机期间如使高低压侧连通，则会产生所谓工质迁移现象， 即冷凝器中的常温高压液体将逐渐流入蒸发器，使蒸发器的温度压力都升高。再次开机时，要重新建立压差也需要消耗压缩机额外一部分能量。反之，若在停机期间切断高低压侧， 这虽然维持了蒸发器的低温低压，但再次启动时，压缩机属于带载启动，电流冲击大，也会增加能量的损失。但若是采用电子膨胀阀就会解决上述问题。具体做法是：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。开机前，将膨胀阀全开，使系统高低压侧平衡，然后开机。这样既实现了轻载启动，又减少了停机中的热损失。另外，采用电子膨胀阀可以缩短冻结时间，电子膨胀阀在冻结全过程中能做到负荷与冷量平衡，冻结效率可以得到提高，冻结时间比热力膨胀阀也可缩短10%，同时也就减少了压缩机的能耗。采用电子膨胀阀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， 同时又可省去专设的安全保护器，节约成本，节省电耗约6%。

　　三、电子膨胀阀构成

　　从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。

　　电子膨胀阀的基本结构差别不大，根据驱动方式的不同，主要有热动式、电动式和电磁式3种类型。

　　1. 热动式电子膨胀阀流呈控制系统

　　热动式电子膨胀阀是Dafoss公司的专利产品。如图7·13所示，其依靠阀头电加热产生的热力变化来调节阀的开度，适用于中大型制冷装置的蒸发器流量控制。TQ型为直接驱动式，PHTQ型为带自给放大的结构，用于大冷量系统。控制系统采用两只铂电阻温度发信器，分别检测蒸发器的进出口温度，控制器将被测的进出口温差与要求的温差进行比较，苫温差值偏离给定值，则控制器向电子膨胀阀输送电脉冲，改变电子膨胀阀的开度，使温差恢复至给定值，调节原理如图7·12b所示。

　　

　　

　　TQ/PHTQ型电子膨胀阀，适用于陀R22。R502，R134a，R404a制冷剂。蒸发器两端的进出口温度传感器（Ptl叨0n）的测量范围为-70-160℃，电子控制器的温差设定范围为2-18℃，控制规律为比例积分（PI），比例系数氏Kp=1-5，积分时间Ti=30。300s输入电压24V，50/6OHz，消耗电功率5V·A;电子膨胀阀执行器的输人电压24V，功耗5OV·A。