高低溫濕熱試驗箱電子膨脹閥的控制原理及優勢分析

發布時間： 2018-05-31　　點擊次數： 2517次

1.環境試驗箱調系統設計中，電子膨脹閥作為電子控制元件，因其精度高，動作快速、準確、節能效果明顯，可以實現系統的優化控制，在環境試驗設備中有廣泛的應用。

那么電子膨脹閥的動作原理究竟如何，怎樣才能實現控制呢?下面為大家詳細解讀下電子膨脹閥的工作原理及設計。

2.結構與分類

對于電子膨脹閥的研究早在70年代末期日本就已經開始對其進行研究，當時它是靠施加不同的電壓(0~12V)對雙金屬片加熱量的不同，造成雙金屬片膨脹不同而帶動閥針的升降。

這種膨脹閥有較大的缺陷，后來已不大使用。除日本外其它國家在80年代也進行了電子膨脹閥的研究和開發工作，其主要針對電磁式和電動式(步進電機驅動)電子膨脹閥。

電磁式膨脹閥在電磁線圈通電前，閥針處于開的位置，閥針的開度取決于線圈上施加的控制電壓，從而調節膨脹閥的流量。該閥動作響應快，但在制冷系統中工作時一直需要供電。

電動膨脹閥是一種以步進電機驅動的電子膨脹閥，它通過給步進電機施加一定邏輯關系的數字信號，使步進電機通過螺紋驅動閥針的向前或向后運動，從而改變閥口的流量面積來達到控制流量的目的。

這種電子膨脹閥又可分為直動型和減速型兩種。

直動型是步進電機直接帶動閥針，減速型是步進電機將動力通過減速齒輪組來推動閥針的動作。通過減速齒輪組可以產生較大的推力，所以目前許多步進電機驅動的電子膨脹閥都是采用的這一種驅動方式。

3.電子膨脹閥控制

電子膨脹閥的形式有多種，但都需要有電信號來控制，為在制冷循環中實施現代微機控制提供了可能。同時因系統、控制方法不同，每種形式的電子膨脹閥都有自己的優勢。但步進電機驅動的電子膨脹閥因其更適用微機控制、并有較好的穩定性，而為更多的制冷系統所采用。

由于電子膨脹閥采樣速度快、精度高等特點，易于實現先進的控制以達到舒適、節能等控制目標，因而在中小型制冷設備中應用越來越廣泛，特別是在家用空調系統中的應用。

4.電子膨脹閥控制優勢

因家用空調在制熱工況下室外蒸發器常常會結霜，而傳統的化霜是將四通閥換向，采用逆循環除霜，除霜時間約為11分鐘，室內溫度波動較大。

而電子膨脹閥在除霜期間閥口置全開的位置，并配以室內風機開關占空比為0.5，室外風機全關控制，除霜時室內溫度波動小，除霜時間減少到以前的一半，且室內換熱器的送風溫度也不會降得太多，從而節約了除霜能耗及提高了室內的舒適度。

采用電子膨脹閥來控制壓縮機排氣溫度，可以防止因排氣溫度的升高對系統性能產生的不利影響，同時可省去專設的安全保護器，節約成本，提高工作效率。

采用電子膨脹閥的制冷系統，停機時令膨脹閥全關，防止冷凝器的高溫液體流入蒸發器，造成再次啟動時的能量損失;而在開機前，將膨脹閥全開，使系統高低壓側平衡，然后開機，這樣既實現了壓縮機的輕載啟動，又減少了壓縮機啟、停造成的熱損失，節省電費約6%左右。

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