动车组空调系统的运行控制(精选PPT)课件.ppt
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1、1第六章第六章动车组空调系统的运行控制动车组空调系统的运行控制 6:312一、自动控制原理一、自动控制原理 (一)自动控制系统的基本组成(一)自动控制系统的基本组成 自动控制组成及工作系统示意图自动控制组成及工作系统示意图6:313一、自动控制原理一、自动控制原理 (一)自动控制系统的基本组成(一)自动控制系统的基本组成 自动控制系统一般分为自动控制系统一般分为传感器传感器、变送器、控制器、执行变送器、控制器、执行器、控制对象器、控制对象五个部分。五个部分。 1 1、传感器、传感器 传感器又称测量元件或敏感元件。它的作用是将温度、湿传感器又称测量元件或敏感元件。它的作用是将温度、湿度、压力、风
2、速等度、压力、风速等物理量转化为电信号物理量转化为电信号,诸如温度传感器、湿,诸如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。度传感器、压力传感器等。 2 2、变送器、变送器 变送器的作用是接收传感器来的变送器的作用是接收传感器来的电信号电信号,并转化为输出的,并转化为输出的机械信号或电动信号机械信号或电动信号,输送给控制器,例如传压毛细管等。,输送给控制器,例如传压毛细管等。 6:314一、自动控制原理一、自动控制原理 3 3、控制器、控制器 控制器或称为控制器或称为调节器调节器,它的作用是将变送器出来的讯,它的作用是将变送器出来的讯号与设定值比较后得到号与设定值比较后得到偏差偏差,进行综合放大并
3、按一定的规,进行综合放大并按一定的规律发出控制信号,如电动、液压动、气压动及机械动的信律发出控制信号,如电动、液压动、气压动及机械动的信号,去操作执行器。号,去操作执行器。 4 4、执行器、执行器 执行器接收控制器的信号后执行器接收控制器的信号后, ,自动控制如阀门的开或关自动控制如阀门的开或关以及开启度大小等。如电磁阀、电动阀、蒸汽阀等。以及开启度大小等。如电磁阀、电动阀、蒸汽阀等。 5 5、控制对象、控制对象 包括被控制的设备和被控制的参数,如风量、阀门、包括被控制的设备和被控制的参数,如风量、阀门、电热器及温度、湿度、压力等。电热器及温度、湿度、压力等。 6:315一、自动控制原理一、自
4、动控制原理 (二)自动控制的基本类型(二)自动控制的基本类型 双位控制原理双位控制原理双位控制双位控制即在控制机构即在控制机构中有两个固定位置中有两个固定位置开启或关闭开启或关闭的控制。的控制。 6:316一、自动控制原理一、自动控制原理 双位调节的特点是双位调节的特点是:室:室温在给定值上下波动呈温在给定值上下波动呈等幅振荡过程。一般情等幅振荡过程。一般情况下,若波幅不超空调况下,若波幅不超空调室内允许波动值,其调室内允许波动值,其调节是合理的。节是合理的。 温度双位调节过程温度双位调节过程6:317二、客车空调系统的基本电气控制原则二、客车空调系统的基本电气控制原则 电气控制系统的作用电气
5、控制系统的作用是控制各系统的电器设是控制各系统的电器设备,按给定的方案协调地工作,使车内空气参备,按给定的方案协调地工作,使车内空气参数满足设计的要求,同时对各系统进行自动保数满足设计的要求,同时对各系统进行自动保护和故障显示。护和故障显示。 6:318二、客车空调系统的基本电气控制原则二、客车空调系统的基本电气控制原则(一)运行控制原则(一)运行控制原则 1. 通风与制冷及制暖通风与制冷及制暖正联锁正联锁;2. 冷凝风机与压缩机冷凝风机与压缩机正联锁正联锁;3. 制冷与制暖制冷与制暖反联锁反联锁;4. 控制通风机低速与高速运行的电路控制通风机低速与高速运行的电路反联锁反联锁;5.为防止压缩机
6、频繁起动及多台压缩机同时起动,在每台压为防止压缩机频繁起动及多台压缩机同时起动,在每台压缩机的控制电路中均设有缩机的控制电路中均设有时间继电器时间继电器,控制每台压缩机在冷,控制每台压缩机在冷凝风机起动后延时起动,并使多台压缩机凝风机起动后延时起动,并使多台压缩机间隔顺序起动间隔顺序起动。 6:319二、客车空调系统的基本电气控制原则二、客车空调系统的基本电气控制原则(一)运行控制原则(一)运行控制原则 6.6.为使同一机组中的两台压缩机运行时间尽量一致,在控为使同一机组中的两台压缩机运行时间尽量一致,在控制电路中设有制电路中设有转换断电器转换断电器,使两台压缩机在单机工作时,使两台压缩机在单
7、机工作时轮轮流工作流工作。7.7.不同的车型应安装不同数量、不同制冷量的空调机组,不同的车型应安装不同数量、不同制冷量的空调机组,同样也应配有不同型式的电气控制系统。同样也应配有不同型式的电气控制系统。 6:3110二、客车空调系统的基本电气控制原则二、客车空调系统的基本电气控制原则(二)常见保护功能(二)常见保护功能 1 1、主电路过、欠压保护、主电路过、欠压保护 为防止供电干线电压波动对机组造成损坏,设置过、欠为防止供电干线电压波动对机组造成损坏,设置过、欠压保护电路。压保护电路。 2 2、压缩机低温、低吸气压、高排气压、过流保护、压缩机低温、低吸气压、高排气压、过流保护 压缩机控制电路中
8、串有压缩机压缩机控制电路中串有压缩机低温运行保护继电器低温运行保护继电器,以,以防止压缩机在蒸发器前进风温度低于防止压缩机在蒸发器前进风温度低于2020时运转,产生时运转,产生液击液击现象;采用低压继电器以防止制冷系统泄漏、吸气压力现象;采用低压继电器以防止制冷系统泄漏、吸气压力低于低于190KPa190KPa时压缩机运转产生时压缩机运转产生过热过热现象;采用高压继电器以防止现象;采用高压继电器以防止排气压力排气压力高于高于2.65MPa2.65MPa时压缩机运行,产生阀片损坏、高压时压缩机运行,产生阀片损坏、高压部分管路部分管路破裂破裂等现象;采用过流继电器以防止压缩机工作电等现象;采用过流
9、继电器以防止压缩机工作电流超过额定电流时流超过额定电流时烧坏压缩机烧坏压缩机的现象出现。的现象出现。 6:3111二、客车空调系统的基本电气控制原则二、客车空调系统的基本电气控制原则(二)常见保护功能(二)常见保护功能 (3 3)电加热器过热保护)电加热器过热保护 为防止通风机停转或转速为防止通风机停转或转速达不到规定值,风道有堵塞现达不到规定值,风道有堵塞现象,机组内电加热器上部的温度过高而引起火灾事故,电加象,机组内电加热器上部的温度过高而引起火灾事故,电加热器控制电路中设有温度继电器及熔丝式温度保护熔断器。热器控制电路中设有温度继电器及熔丝式温度保护熔断器。当风道温度超过当风道温度超过7
10、070时,温度继电器动作,切断电加热器接时,温度继电器动作,切断电加热器接触器的控制电源。若温度继电器失灵,电加热器上的温度超触器的控制电源。若温度继电器失灵,电加热器上的温度超过过139139,这些串在电加热器主电路中的温度熔断器将会熔,这些串在电加热器主电路中的温度熔断器将会熔断,直接切断电热器的主电路,起到保护作用。断,直接切断电热器的主电路,起到保护作用。(4 4)故障显示)故障显示 为便于了解机组的工作状态,控制系统一般设置了各种为便于了解机组的工作状态,控制系统一般设置了各种故障显示。故障显示。 6:3112(一)热力膨胀阀及毛细管(一)热力膨胀阀及毛细管 1 1热力膨胀阀(见后图
11、)热力膨胀阀(见后图) 热力膨胀阀是一种能自动调节供液量的节流降压机构。热力膨胀阀是一种能自动调节供液量的节流降压机构。它是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的它是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热度过热度来调节制冷来调节制冷剂流量的。剂流量的。三、制冷自动控制元件三、制冷自动控制元件 由结构可知:针阀的开度取决于感温膜片的力平衡,感由结构可知:针阀的开度取决于感温膜片的力平衡,感温膜片上作用有三个力:温膜片上作用有三个力: 由感温包温度控制的工质压力由感温包温度控制的工质压力P1 ; 由节流阀孔节流后的蒸发压力由节流阀孔节流后的蒸发压力P0(经传动杆周围间隙进入经传动杆周围间隙进入感应膜片下方感应膜片
12、下方); 由顶杆传递上来调整弹簧的预紧力由顶杆传递上来调整弹簧的预紧力P2。6:3113热力膨胀阀结构及原理图热力膨胀阀结构及原理图 (a a)结构图;()结构图;(b b)工作图;()工作图;(c c)受力图。)受力图。1-1-毛细管;毛细管;2-2-阀体;阀体;3-3-阀座;阀座;4-4-阀芯;阀芯;5-5-弹簧;弹簧;6-6-调整杆;调整杆;7-7-感温包;感温包;8-8-膜片;膜片;9-9-推杆。推杆。6:3114 在这三个力作用下,当在这三个力作用下,当P1=P0+P2时,针阀保持不动,时,针阀保持不动,阀口有一定的开度,即有一定的流量。阀口有一定的开度,即有一定的流量。 当制冷机负
13、荷减小,则全部液态制冷剂气化完毕时,当制冷机负荷减小,则全部液态制冷剂气化完毕时,B点将前移,使点将前移,使t01减小,因而减小,因而P1减小,减小,P1-P0减小,在弹簧减小,在弹簧作用下,针阀将上移,关小阀门开度,减小制冷剂流量。作用下,针阀将上移,关小阀门开度,减小制冷剂流量。 反之,如果制冷剂负荷增大,则反之,如果制冷剂负荷增大,则B点将右移,出口处过点将右移,出口处过热度将加大,热度将加大,t01将变大,将变大,P1-P0变大,使针阀开度增大,变大,使针阀开度增大,流量也随之增大。流量也随之增大。三、制冷自动控制元件三、制冷自动控制元件6:3115 2 2毛细管毛细管 当流体沿管内流
14、动时,由于管道摩擦阻力而产生当流体沿管内流动时,由于管道摩擦阻力而产生压降,压降,管径越小、管子越长则流动阻力就越大,产生管径越小、管子越长则流动阻力就越大,产生的压降也越大。的压降也越大。 采用毛细管采用毛细管小内径(小内径(0.6-2.0mm0.6-2.0mm)并有一定长)并有一定长度的紫铜管,代替膨胀阀作为度的紫铜管,代替膨胀阀作为节流降压节流降压元件,这就是元件,这就是毛细管节流装置。毛细管节流装置。 三、制冷自动控制元件三、制冷自动控制元件6:3116 (二)电磁阀(二)电磁阀 电磁阀是一种开关式的常闭自控阀门。阀门电磁阀是一种开关式的常闭自控阀门。阀门的的打开是依靠线圈在通电以后所
15、产生的电磁力,打开是依靠线圈在通电以后所产生的电磁力,而阀门的关闭是依靠复位弹簧及阀芯的重量。而阀门的关闭是依靠复位弹簧及阀芯的重量。 电磁阀串联在制冷系统的管路中,用以控制电磁阀串联在制冷系统的管路中,用以控制系统管路中流体的通或断。系统管路中流体的通或断。 三、制冷自动控制元件三、制冷自动控制元件6:3117直接开启式电磁阀直接开启式电磁阀1-1-连接螺母;连接螺母;2-2-接头;接头;3-3-阀体;阀体;4-4-垫片;垫片;5-5-铁心;铁心;6-6-线圈组;线圈组;7-7-复位弹簧。复位弹簧。6:3118(三)温度控制器(三)温度控制器 温度控制器主要是温度继电器,有用电接点水银温度计
16、、温度控制器主要是温度继电器,有用电接点水银温度计、感温包、热电阻等做感温元件,通过继电器控制压缩机的感温包、热电阻等做感温元件,通过继电器控制压缩机的起动和停止。起动和停止。 1、WT-1226型温度控制器型温度控制器 如图如图:感温包与波纹管构成顶力,与主弹簧力平衡。当温:感温包与波纹管构成顶力,与主弹簧力平衡。当温度上升时,波纹管顶力增大,使杠杆转动,触头度上升时,波纹管顶力增大,使杠杆转动,触头b b、c c相连,相连,使压缩机运转;使压缩机运转; 反之,当温度下降时,主弹簧力大于波纹管顶力,使杠杆反之,当温度下降时,主弹簧力大于波纹管顶力,使杠杆反转,触头反转,触头a a、c c相连
17、,使压缩机停止运转;相连,使压缩机停止运转; 为了防止电机频繁起动,设置差动力弹簧。为了防止电机频繁起动,设置差动力弹簧。 6:3119感温包波纹管主弹簧差动弹簧触头杠杆返回6:3120 2、RT型温度控制器型温度控制器 RT型温度控制器型温度控制器为丹麦为丹麦产品产品 它由波纹管通过顶杆与它由波纹管通过顶杆与调节弹簧平衡,实现触调节弹簧平衡,实现触头的通、断控制头的通、断控制 用差动调节螺母用差动调节螺母 ,调节,调节温度的动差数值温度的动差数值感温包波纹管触头调节弹簧顶杆差动螺母6:3121(四)压力保护器件(四)压力保护器件 制冷机的压力保护包括:制冷机的压力保护包括:高压保护、低压保护
18、和油压保护高压保护、低压保护和油压保护等。等。 高压保护是保护高压系统压力不要超限,如当毛细管堵死、高压保护是保护高压系统压力不要超限,如当毛细管堵死、冷凝风机不转等情况出现时,高压系统压力会超高。冷凝风机不转等情况出现时,高压系统压力会超高。 高压过高,其后果是:压缩机负荷变大,排气温度过高甚高压过高,其后果是:压缩机负荷变大,排气温度过高甚至至高压系统爆破高压系统爆破,这是很危险的。所以,这是很危险的。所以高压保护器是用来高压保护器是用来当高压压力超高时使压缩机停止工作。当高压压力超高时使压缩机停止工作。 三、制冷自动控制元件三、制冷自动控制元件6:3122 低压保护是保护压缩机吸气压力不
19、要过低。吸气压力过低低压保护是保护压缩机吸气压力不要过低。吸气压力过低会导致半封闭或全封闭压缩机不能得到良好的冷却(吸气会导致半封闭或全封闭压缩机不能得到良好的冷却(吸气压力过低,吸气比容过大,实际吸入压缩机的气体质量就压力过低,吸气比容过大,实际吸入压缩机的气体质量就减少)造成压缩机温度过高而烧坏。减少)造成压缩机温度过高而烧坏。 故故低压保护是当吸气压力低于限度时,切断压缩机电源。低压保护是当吸气压力低于限度时,切断压缩机电源。 油压保护是当压缩机润滑油路系统出现故障(油泵损坏、油压保护是当压缩机润滑油路系统出现故障(油泵损坏、油路堵死、严重缺油等),会使油泵输出压力降低,当输油路堵死、严
20、重缺油等),会使油泵输出压力降低,当输出压力低于一定限度时(如要求油压比曲轴箱压力高出压力低于一定限度时(如要求油压比曲轴箱压力高75150KPa),意味着润滑系统不能正常供油。),意味着润滑系统不能正常供油。 所以油压保护是当压缩机润滑油路出现故障时也切断压缩所以油压保护是当压缩机润滑油路出现故障时也切断压缩机电源。机电源。 6:3123 1 1、KDKD型压力控制器型压力控制器 KD型压力控制器分型压力控制器分低压、高压和接线低压、高压和接线三个部分。三个部分。 下图为电路图:正常状态,接点下图为电路图:正常状态,接点1与与3接通;当高压过高接通;当高压过高或低压过低时,微动开关动作,断开
21、接点或低压过低时,微动开关动作,断开接点1与与3。6:3124 2 2、JC3.5JC3.5型油压差控制器型油压差控制器 压差控制器又称压差控制器又称油压继电器油压继电器,用于有油泵润滑装置的压,用于有油泵润滑装置的压缩机的润滑油系统的保护缩机的润滑油系统的保护 该润滑系统以油泵的该润滑系统以油泵的排油压力和曲轴箱压力之差排油压力和曲轴箱压力之差作为作为动动力力,迫使润滑油流至各运动部件的摩擦面,达到润滑目的。,迫使润滑油流至各运动部件的摩擦面,达到润滑目的。 若油泵压力小于曲轴箱压力,则压差控制器切断主电机若油泵压力小于曲轴箱压力,则压差控制器切断主电机电源,压缩机停车。电源,压缩机停车。
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