電子膨脹閥是由微處理器進行控制,調節(jié)蒸發(fā)器供液量,屬于電子式調節(jié)模式,故稱為電子膨脹閥,其外形如圖1所示。

電子膨脹閥是一種新型的節(jié)流裝置,它適應了制冷機電一體化的發(fā)展要求,實現(xiàn)了微機直接控制和調節(jié)制冷循環(huán),具有熱力膨脹閥無法比擬的優(yōu)良特性,為制冷系統(tǒng)的智能化控制提供了條件,是一種很有發(fā)展前途的自控節(jié)能元件。電子膨脹閥與熱膨脹閥的基本用途相同,但在性能上兩者卻存在較大的差異。
一、結構
電子膨脹閥有步進電機型和電磁線圈型兩種結構形式。電磁線圈型嚴格地說是一種電磁膨脹閥。目前,在家用空調、冰箱等制冷設備中常說的電子膨脹閥通常指的是步進電機型。該類電磁閥由閥體、閥芯、波紋管、傳動機構和脈沖步進電機等組成,如圖2所示。

閥體是指膨脹閥本身,由針閥、磁體及上下蓋等部件組成,如圖3所示。針閥的開度大小靠回氣過熱度(通過回氣溫度和壓力檢測得到)控制,過熱度越大開度越大,過熱度越小開度也就越小。

波紋管是將制冷劑通道與運動部件隔開,以防制冷劑泄漏。脈沖步進電機是驅動機構,主要由線圈、支架、連接件等組成,如圖4所示。
傳動機構的作用是將電機的旋轉運動轉變?yōu)殚y芯的往復運動。傳動機構有兩種,減速式傳動機構包括齒輪副(兩個相嚙合的齒輪組成的基本結構)、羅紋副(利用螺紋旋合實現(xiàn)連接作用的機械組合)、傳動桿等。直動式傳動機構沒有齒輪副。
提示:膨脹閥也稱節(jié)流閥,是組成制冷系統(tǒng)的主要部件,安裝在蒸發(fā)器入口處,是制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點。其功用是:把來自貯液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓,調節(jié)和控制進入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量,使之適應制冷負荷的變化,同時可防止壓縮機出現(xiàn)液擊(即未蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑進入壓縮機后被壓縮,極易引起壓縮機閥片的損壞)和蒸發(fā)器出口蒸氣異常過熱現(xiàn)象。
二、工作原理簡介
從上面結構分析可知,常用電子膨脹閥的工作原理實際就是步進電機的工作原理。常用步機電機的轉子為永磁體,當電流流過定子繞組(即圖2、圖4中所說的線圈)時,定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度時,轉子也隨著該磁場轉動一個角度。也就是說,給步進電機每加一個電脈沖,電機就轉動一個角度。電機轉動的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉。
1.電流和磁場
當電流流過導體時,根據(jù)右手螺旋定則,將會產(chǎn)生與電流方向垂直的向右旋轉的磁力線。如果是螺旋狀的導體,就會產(chǎn)生如圖5所示的磁場。

2.線圈的勵磁
脈沖步進電機的線圈分上下兩相,如圖6所示,上側線圈進行A滋勵磁(為電磁感應設備提供工作磁場),線圈的繞線方向是同一方向,在線圈中間引出com線,兩端口是A和入,通過改變com端電流方向即可改變勵磁,從而實現(xiàn)單極驅動。
1-2相勵磁時,線圈支架及定子的爪產(chǎn)生的勵磁狀態(tài)如圖7所示,其開閥順序為A→AB→B→BA→B→Ab→B→BA。閉閥順序與開閥相反。

脈沖步進電機定子的爪以4個為1組,共有12組。施加96個脈沖,磁體轉動1圈。在實際檢修時,應注意該步進電機的以下特點:
勵磁方式:1-2相勵磁。勵磁速度(常用每秒發(fā)出的脈沖數(shù)表示,單位是pps) : 31.25pps/83.4pps(CPF\YPF:30~35pps)
線圈工作電壓:DC12V±10%。為了防止線圈的溫度上升,在電磁閥停止動作時,不能再通電。電流方向:將com側作為正極(+)。初期閥基點在A相勵磁狀態(tài)下,為0脈沖。膨脹閥反向動作時,應加上0.5s左右的勵磁,令電機穩(wěn)定。否則,會引起失步。
3.流量的控制方法
步進電機的轉動通過傳動機構變換為直線運動,控制針閥與閥孔之間的間隙,實現(xiàn)流量調節(jié)。
電子膨脹閥的特點是調節(jié)范圍大、動作迅速靈敏、調節(jié)精密、穩(wěn)定可靠。制冷劑在電子膨脹閥中可以正、逆兩個方向流動,避免了熱力膨脹閥只有一個方向的缺點。用于熱泵時可使制冷系統(tǒng)大為簡化。制冷系統(tǒng)停機時,電子膨脹閥可以完全關閉,使制冷劑進口處無需安裝電磁閥。
提示:安裝電子膨脹閥時應注意以下幾點:1.電機應位于正上方,與閥體軸心垂直(±15°),以防止電機的潤滑油沉積在閥底部,使系統(tǒng)和閥體的性能受到影響;2.在閥入口處安裝100~120目的過濾網(wǎng),以防止異物進入;3.焊接時,閥體部分的溫度不能超過120℃,用水冷卻(為防止樹脂材料熱變形)時,閥體內不能進水。