專利名稱：一種交流變頻多聯空調機組教學訓練臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及教學用具領域，更具體地說，涉及一種交流變頻多聯空調機組教學訓練臺。
背景技術：
交流變頻多聯空調可根據環境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運轉方式，使居室在短時間內迅速達到所需要的溫度并在低轉速、低能耗狀態下以較小的溫差波動，實現了快速、節能和舒適控溫效果。交流變頻多聯空調機組因其節能和舒適而被廣泛的使用，但變頻技術令到整個電氣控制系統復雜，配合變頻能力調節的制冷管道控制系統也相對復雜。 隨著使用時間的增加，整機性能下降以及隱蔽故障大大上升。產生故障原因有多種情況，如電路控制板設計復雜、主控板過熱、復雜的配管設計、變頻壓縮機不斷地提速或減速等，由于交流變頻多聯空調機組電氣系統復雜，故障產生的原因分析需要專業人員進行排查，而目前，交流變頻多聯空調機維修技術掌握跟不上、大部分的技術服務人員缺乏核心技能的掌握，其隱蔽的故障無法排除，導致制冷/熱效果變差。而企業對性能下降也缺乏系統研究。鑒于變頻空調系統構造復雜，技術服務人員學習其工作原理和準確故障判斷的技巧具有相當難度，而目前還沒有專門的教學用具來解決該困難。2007年10月24日公開了中國實用新型專利CN200620074785. 8 (名稱為制冷空調多功能試驗平臺)，該多功能制冷空調試驗系統由制冷系統，空氣處理系統和控制柜組成。控制柜由制冷系統，空氣處理系統的各用電器件的空氣開關，交流接觸器，控制中間繼電器，控制用高精度調節器，執行器，測量儀表，數據采集器，動態模擬顯示低壓電路，數據采集和控制用計算機等構成。可以完成如制冷壓縮機性能測試，冷水機組性能測試，水-水換熱器傳熱，阻力性能測試等多種教學試驗，是一種綜合試驗平臺。但該試驗平臺主要針對實驗室試驗研究方面的需求而開發的，它用于各種工況下定量的分析設備和制冷系統的情況，分析參數對設備和系統運行情況的影響。而對于變頻空調多聯機的工作原理教學和常見故障的檢測和維修知識的教授，則缺乏直觀性和演示功能，而且該試驗臺需要增加各種控制調節儀器設備、數據采集計算機，需要投入大量資金，不能滿足專業教學實踐的需要。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種用于交流變頻多聯空調機組制冷原理教學及維修技能綜合訓練的教學訓練臺，可實現直觀式運行機理學習、運行參數監控、運行狀態指示、實時演示、性能跟蹤研究等系列訓練和實驗設計功能，以解決上述現有技術存在的問題。本發明采用的技術方案是一種交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，由交流變頻多聯空調機組和操控訓練臺組成，交流變頻多聯空調機組包括制冷系統、電控系統和空氣換熱系統，制冷系統由變頻壓縮機、定頻壓縮機、主四通閥、輔助四通閥、冷凝器、節流部件、多聯室內機組組成，電控系統包括傳感器、主控板、變頻控制器和多個電器執行機構，空氣換熱系由室內高靜壓風管換熱系統、室內低靜壓風管換熱系統、軟風管換熱系統、室外換熱系統等，其特征在于在所述操控訓練臺的正面印制有制冷系統管道結構圖及換熱系統示意圖，在操控訓練臺的正面安裝有顯示實時參數值的熱力參數儀表和電量參數儀表。上述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，在所述操控訓練臺設置運行模式轉換開關，包括連接空調機組的真實運行模式和脫離空調機組的仿真運行模式，在操控訓練臺上還設有可調的參數模擬器；在真實運行模式，空調機組的傳感器與主控板輸入端口連接； 在仿真運行模式，參數模擬器與主控板輸入端口連接，且主控板的輸出端口斷開與空調機組電器執行機構的連接。上述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，在所述操控訓練臺設置多個電器執行機構的故障設置開關，所述故障設置開關與相應的電器執行機構串聯連接。上述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，在所述操控訓練臺正面的制冷系統管道結構圖和空氣換熱示意圖上的多個電器執行機構旁設有電信號測量點，所述電信號測量點由空調機組上相應的電器執行機構電路上引出。上述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，所述電控系統還包括防雷擊濾波裝置。與現有技術相比，本發明具有以下優點1)本發明的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺以非常直觀的方式展示了制冷系統和風系統的原理及結構和工作流程，為工程技術人員和售后服務人員提供了良好的變頻多聯空調機組技術綜合學習和訓練手段，并可以對變頻多聯空調機組的性能進行實驗跟蹤研究。2)該教學訓練臺還可實現聯機和仿真兩種運行模式切換、狀態參數與電參數顯示及檢測、故障設置等功能，教學訓練臺信號演示精確，故障設置、信號測量、運行指示均符合各項設計要求，達到了對制冷系統、管道控制上的多類電磁閥、電子膨脹閥開度實時演示、 風系統、內外機連接方式等交流變頻技術進行訓練學習的設計要求，并可以對整機性能數據進行研究分析。3)本教學訓練臺結構簡單、原理直觀，特別適用于針對一般理工科學生而進行的實驗教學。
圖1是本發明的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺連接示意圖；圖2是圖1所示的操控訓練臺結構示意圖；圖3是圖2所示的操控訓練臺制冷系統管路結構示意圖；圖4與圖1所示的電控訓練臺印制示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1-4所示，變頻多聯空調機組教學訓練臺的主機1與操控訓練臺2、電控訓練臺3相連接。在主機內安裝變頻壓縮機、定頻壓縮機、主四通閥、輔助四通閥、冷凝器、節流部件、多聯室內機組，電控系統的傳感器和各個電器執行機構安裝在主機1上，電控系統的主控板、變頻控制器、防雷擊濾波裝置及部分電氣元件(變壓器、風機電容、繼電器、交流接觸器等電控元件)安裝在電控訓練臺3上。在操控訓練臺2的正面印制有制冷系統管道結構流程圖和風系統示意圖11，并在操控訓練臺的正面安裝有三相電流表、220V電源電流表、三相電源電壓表、220V電源電壓表、室內環境溫度表、室外環境溫度表與冷凝器出口溫度表、定頻壓機排氣溫度表、變頻壓機排氣溫度表、室內蒸發器出口、中部溫度表、以及顯示制冷系統壓力值的高壓壓力表、低壓壓力表等。上述的儀表安裝在儀表區12內并均顯示實時參數值的熱力參數儀表和電量參數儀表。如圖2所示，在操控訓練臺2的正面上，設有設障區13、真實與仿真運行模式轉換操作區15、模擬參數設置區14。在模式轉換操作區內設有設置運行模式轉換開關，在模擬參數設置區內設置可人工調整參數值的參數模擬器，在真實運行模式，主機1內的傳感器與電控訓練臺3上的主控板輸入端口連接；當運行模式轉換開關在仿真運行模式狀態時， 參數模擬器與主控板輸入端口連接，且主控板的輸出端口斷開與主機1內的電器執行機構的連接。模擬設置的參數包括冷凝器出口管溫度、室外環境溫度、室內環境溫度、變頻壓機排氣溫度、定頻壓機排氣溫度、室內蒸發器出口管溫、室內蒸發器中部管溫等。在模擬工作狀態下，操控訓練臺的各執行機構工作狀態顯示燈連接電路板的輸出端口，主控板處理模擬信號并輸出控制信號給各執行機構工作狀態顯示燈，由顯示燈表示在模擬狀態下，執行機構的工作狀態。為了加強空調機組故障排查的訓練，在操控訓練臺2設置多個電器執行機構的故障設置開關，并設有關鍵的電器執行機構的電信號測量點16，電信號測量點由空調機組上相應的電器執行機構電路上引出，電信號測量點設在制冷系統管道結構圖上的圖示的電器執行機構旁。例如，當打開輔助四通閥ST2的故障設置開關時，輔助四通閥ST2斷電，制冷劑的流向不能選擇和轉換，且不能檢測到輔助四通閥ST2的電信號值。學生通過故障設置的訓練，可迅速提高現場處理問題的能力。如圖3所示，本發明的交流變頻多聯空調機組制冷系統的制冷工作過程如下定頻/變頻壓縮機排氣一主四通閥STl —輔助四通閥ST2(可供選擇流向兩個冷凝器)一冷凝器一單向閥一消音器一電子膨脹閥一消音器一儲液管一分歧管一多聯室內機組一EXV3 節流部件一蒸發器一主四通閥STl —壓縮機；當系統制熱時，主四通閥STl改變管道流向， 使從壓縮機出來的高溫制冷劑先流向多聯室內機組，再經過節流、在室外冷凝器內蒸發、回到壓縮機。如圖4，在電控訓練臺3的正面上印制室外機主控板31、室內機主控板32、防雷擊濾波裝置33、變頻控制器34等電控元件的連接接線圖，并在相應的位置上安裝上述的電氣元器件，在看板的右側設置示波器36，示波器的下方設置執行機構狀態顯示區35，在該區域內裝有變頻壓縮機、定頻壓縮機、多個電磁閥、主四通閥、輔助四通閥等多個關鍵部件的工作狀態顯示燈，使各部件的實時運行狀態一目了然。本發明針對交流變頻多聯空調機組的制冷系統原理的教學，通過繪制系統結構管路走向的路線圖，使學生直觀認識制冷和制熱工作狀態的制冷劑走向，從而讓學生自行通過學習實踐進行讀取和判斷，培養學生的動手能力，提升技能，熟悉了設備結構。本發明的教學訓練臺可以在操控訓練臺上進行仿真操作、遠程控制真實運行兩種模式，并實現信號測量、負荷調節實時演示、故障設置等系統綜合學習、訓練和實驗設計功能，還可利用本訓練臺對變頻多聯空調機組的工作原理和電控原理進行深入的研究，功能強大，實用性強。
作為另一種簡單化的實施方式，當僅作制冷系統教學使用時，在上述實施例的基礎上，將顯示制冷系統結構的操控訓練臺直接與主機連接，而將電控訓練臺的主控板、變頻控制器、防雷擊濾波裝置及部分電氣元件(變壓器、風機電容、繼電器、交流接觸器等電氣元件)放回到主機內，從而減少系統的接線，節省訓練臺的占用空間，減少設備成本。
權利要求
1.一種交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，由交流變頻多聯空調機組和操控訓練臺組成，交流變頻多聯空調機組包括制冷系統、電控系統和空氣換熱系統，制冷系統由變頻壓縮機、定頻壓縮機、主四通閥、輔助四通閥、冷凝器、節流部件、多聯室內機組組成，電控系統包括傳感器、主控板、變頻控制器和多個電器執行機構，空氣換熱系由室內高靜壓風管換熱系統、室內低靜壓風管換熱系統、軟風管換熱系統、室外換熱系統等，其特征在于在所述操控訓練臺的正面印制有制冷系統管道結構圖及換熱系統示意圖，在操控訓練臺的正面安裝有顯示實時參數值的熱力參數儀表和電量參數儀表。
2.根據權利要求1所述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，其特征在于在所述操控訓練臺設置運行模式轉換開關，包括連接空調機組的真實運行模式和脫離空調機組的仿真運行模式，在操控訓練臺上還設有可調的參數模擬器；在真實運行模式，空調機組的傳感器與主控板輸入端口連接；在仿真運行模式，參數模擬器與主控板輸入端口連接，且主控板的輸出端口斷開與空調機組電器執行機構的連接。
3.根據權利要求1或2所述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，其特征在于在所述操控訓練臺設置多個電器執行機構的故障設置開關，所述故障設置開關與相應的電器執行機構串聯連接。
4.根據權利要求3所述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，其特征在于在所述操控訓練臺正面的制冷系統管道結構圖和空氣換熱示意圖上的多個電器執行機構旁設有電信號測量點，所述電信號測量點由空調機組上相應的電器執行機構電路上引出。
5.根據權利要求4所述的交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，其特征在于所述電控系統還包括防雷擊濾波裝置。
全文摘要
本發明公開了一種交流變頻多聯空調機組教學訓練臺，由交流變頻多聯空調機組和操控訓練臺組成，交流變頻多聯空調機組包括制系統、電控系統和空氣換熱系統，制冷系統由變頻壓縮機、定頻壓縮機、主四通閥、輔助四通閥、冷凝器、節流部件、多聯室內機組組成，電控系統包括傳感器、主控板、變頻控制器和多個電器執行機構，其特征在于在所述操控訓練臺的正面印制有制冷系統管道結構圖，在操控訓練臺的正面安裝有顯示實時參數值的熱力參數儀表和電量參數儀表。通過仿真及真實運行兩種模式，實現運行機理學習、信號測量、故障設置及診斷、信號采集并實時演示、性能跟蹤研究等綜合學習訓練和實驗等設計功能。
文檔編號G09B25/02GK102194364SQ20111014118
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者吳治將, 李東洺, 李玉春, 殷少有, 鄭兆志 申請人:順德職業技術學院