项目六、空调装置的自动化控制 ( 一 )

1. 模块九、空气调节系统 项目六、空调装置的自动化控制(一)

2. 六、空调装置的自动化控制(一) 城轨车辆空调装置以自动控制为主，在自动控制部分发生故障时，采用手动调节装置。 城轨车辆空调系统的自动化包括： 1、制冷剂供液量的自动调节 2、压缩机制冷量的自动调节 3、被冷却对象温度工况的自动控制 4、自动保护装置

3. (一)制冷剂供液量的自动调节 (一)热力膨胀阀 在制冷系统中，能够按一定需要向蒸发器中供 应液体制冷剂的设备，总称为流量控制设备。 自动调节流量的设备很多，对蒸发器供液量的 自动调节通常用热力膨胀阀。 热力膨胀阀也称自动膨胀阀，它除了利用蒸发器 出口处制冷剂蒸气的过热度来调节制冷剂流量外，还 对高压液体制冷剂起节流降压作用，使制冷剂一出阀 孔就沸腾膨胀为湿蒸气，故也称节流阀。

4. (一)制冷剂供液量的自动调节 1、内平衡式热 力膨胀阀 热力膨胀阀按 平衡方式的不同， 可分为内平衡式和 外平衡式两种。 热力膨胀阀

5. (一)制冷剂供液量的自动调节 内平衡式热力膨胀阀的结构，它是由感温包、毛细管、膜片、顶杆、阀座、阀针及调节机构等组成。 膨胀阀接在蒸发器的进口管上。 热力膨胀阀结构

6. (一)制冷剂供液量的自动调节 感温包感受制冷剂离开蒸发器时的温度，与其温度相对应的饱和压力P1经毛细管传至膨胀阀上部的膜片上，使膜片有一向下的推力F1＝P1·A ，（A为膜片受压面积），作用方向使阀门向开启方向移动，膜片下面所承受的力有两个：一是经过阀门节流后制冷剂的压力F0＝P0·A；另一个是弹簧力F2。这两个力的作用方向是使阀门朝关闭方向移动，这些力应当平衡，即F1＝F0＋F2，此时膜片不动，阀针孔的开启度不变。 内平衡热力膨胀阀

7. (一)制冷剂供液量的自动调节 膨胀阀的工作原理:利用F1力的变化来改变针孔的开启度，从而改变制冷剂的流量，实现自动调节。 当蒸发器的供液量较少时，蒸发器出口蒸气的过热度增大，使感温包中蒸气温度升高，压力增大，F1> F0＋F2，迫使膜片向下弯曲，通过顶杆，使弹簧压缩，因而阀孔开大，供液量增加；反之供液量较多时，出口蒸气过热度减小，感温系统中的压力降低，F1< F0＋F2，针阀受弹簧的压力而自动将阀孔关小，供液量减少。热力膨胀阀对于蒸发器的负荷的变动，是通过感温包和蒸发器内的压力，不断地传递给预先调好的弹簧上，根据给定的过热度来调节制冷剂的流量，最大限度的发挥蒸发器的能力。

8. (一)制冷剂供液量的自动调节 2、外平衡式热力膨胀阀 当蒸发器盘管较长，制冷剂在盘管中流动阻力引起的压力降较大时，蒸发器的进口和出口将有较大的压力差，如仍采用内平衡式膨胀阀，将增加阀门的关闭过热度，导致热力膨胀阀供液量不足，就应采用外平衡式热力膨胀阀。 外平衡热力膨胀阀 外平衡式热力膨胀阀的结构与内平衡式基本相同，只是它的膜片下方不与供入蒸发器的制冷剂接触，而是设有一个空腔，用平衡管与蒸发器出口连接。所以膜片下面承受的压力不是节流后蒸发进口的压力P0，而是出口压力P01，其调节特性就不受盘管中由于流动阻力所引起的压力差的影响。所以在蒸发器冷却盘管较长，阻力损失较大，应采用外平衡式热力膨胀阀。

9. (二)压缩机制冷量的自动调节 车辆空调装置经常应用的制冷量调节方法有压缩机启停控制，压缩机运行台数控制及采用变频调速几种方式。 1、压缩机启停控制 压缩机启停控制是最简单的制冷量调节方法，用低压继电器直接控制压缩机的启停，这种调节方法适用于热负荷变化不太剧烈的场合。如果热负荷变化过大、过频，会造成压缩机频繁启动，电机过热和运动件过度磨损，引起温度的较大波动。

10. (二)压缩机制冷量的自动调节 2、压缩机运行台数控制 在单元式空调装置中，如果有两套空调机组，共有四台压缩机，可以根据热负荷的变化，改变投入运行压缩机的台数来实现制冷量的调节。 3、变频调速控制 压缩机的制冷能力与其转速成比例，可以通过改变转速实现制冷量的调节。变频调速是采用变频器改变电机的输入电压，使转速平滑改变，是一种最方便和理想的变速能量调节方式，随着电子工业的发展，制冷及空调装置中已大量采用。

11. (三)被冷却对象温度工况的自动控制 热力膨胀阀只能控制制冷剂的流量而不能保持蒸发温度和蒸发压力一定。要控制客室内的温度，就必须使用温度控制器。温度控制器又叫温度继电器，采用热敏电阻、接触温度计或膨胀盒等感温元件，控制接通或切断空调设备电路，使车内保持规定温度。