一、電子膨脹閥基本術語

1.1 泄漏量

在規定的試驗條件下，試驗介質通過膨脹閥關閉位置時的流量。

1.2 開閥脈沖

在規定的試驗條件下，從膨脹閥全閉位置逐步加大脈沖數，試驗介質通過膨脹閥的流量突然變大時的脈沖數。

1.3 全開脈沖數

膨脹閥從全閉到全開，所需輸入電機線圈脈沖電流的脈沖數，稱全開脈沖數。

1.4 最高工作壓力

膨脹閥正常使用時允許的最高工作壓力。

1.5 最大開閥壓差

膨脹閥可靠開啟時，膨脹閥進出口間的最大壓力差。

二、原理介紹

2.1定義、功能

電子膨脹閥是一種節流元器件，可以按預設的程序控制步進電機的運轉，由電機轉子直接驅動閥針，改變閥口的流通面積，從而實現制冷劑流量控制的執行器件。

電子膨脹閥是由電子電路進行控制的膨脹閥，它是變頻制冷空調設備中的關鍵部件。電子膨脹閥有其他膨脹閥無法比擬的優點。它的流量控制范圍大，動作迅速，調節精細，動作穩定，可以使制冷劑往、返兩個方向流動。在變頻式制冷空調設備中，壓縮機由變頻電動機拖動，電動機的轉速可以根據室內制冷量的需要而連續變化，最終壓縮機的制冷量達到連續變化的自動控制，為配合制冷量的連續變化，采用電子膨脹閥與變頻式壓縮機匹配使用。由于電子膨脹閥能夠根據微電腦的指令，迅速調節閥的開啟度，快速控制制冷劑的流量，可減小房間室內的溫差，因而能夠增強空調的舒適程度，又可最大限度的節能。

2.2電子膨脹閥基本原理（圖示）

電子膨脹閥根據電機的驅動方式分為減速型電子膨脹閥和直動型電子膨脹閥兩大類。

減速型電子膨脹閥：電子膨脹閥線圈和閥體為一體，當脈沖電機通過減速齒輪組傳遞動力，與波紋管一起對閥針升程進行調節。由于齒輪的減速作用，大大增加了輸出轉矩，使得較小的電磁力獲得足夠大的輸出力矩。它的全開脈沖數為2000脈沖，調節極為精確。

直動型電子膨脹閥：電子膨脹閥線圈和閥體分離，當控制電路的脈沖電壓按一定的邏輯順序輸入到電子膨脹閥電機各相線圈上時，電機轉子受磁力矩作用產生旋轉運動，通過減速齒輪組傳遞動力，并通過傳遞機構，帶動閥針作直線移動，改變閥口開啟大小，從而實現自動調節工質流量，使制冷系統保持最佳狀態。它的全開脈沖數為500脈沖，調節精確。

直動型電子膨脹閥由PM型步進電機線圈1和帶有磁性轉子2的閥體部件3組成，轉子部件4封閉在閥體外罩5內。電子控制器控制步進電機轉子的旋轉,通過螺紋的傳動,帶動閥針6作軸向移動,從而調節閥口的通流面積,調節制冷劑的流量。

三、設計選型步驟

3.1設計原則：

3.1.1可靠性原則：電子膨脹閥為易損件,對產品本身和使用的可靠性要求很高,在開發新產品時盡量使用我公司已成熟使用過的產品,如果需要更多規格,請選擇公司認定的廠家。

3.1.2 通用型原則：電子膨脹閥主要為選型設計，在首次選用時需要考慮行業通用性原則，盡量在廠家提供的標準型號中選用。

3.2確定電子膨脹閥的驅動方式

3.2.1從控制的精確度角度出發，減速型電子膨脹閥全開脈沖數有 2000pls 和 1400 pls 兩種，調節極為精確，而直動型電子膨脹閥一般最大開度為 500 pls，調節不如減速型精確，但一般可以滿足我們系統的需要。

3.2.2 從成本上考慮，目前相同冷量的電子膨脹閥直動型價格比減速型價格相對較低。

3.2.3 從冷量上考慮，減速型電子膨脹閥公稱容量相比更大些，但可以考慮多個減速型電子膨脹閥并聯的方式。

根據以上建議優先選擇直動型電子膨脹閥。

3.2.4 電子膨脹閥規格

我們給大家展示下常用的型號：

3.3 確定電子膨脹閥的口徑

3.3.1 根據不同口徑電子膨脹閥的制冷能力特性初步選定電子膨脹閥的規格：一般情況下以電子膨脹閥在全開脈沖數的 40%脈沖時的制冷能力來確定閥的口徑。若單個電子膨脹閥能力不足可以選用 2 個或多個電子膨脹閥并聯的方式。

3.3.2 直動型電子膨脹閥（CAM、HAM 型）制冷能力設定值（冷凝溫度：38℃、過冷卻度：0℃、蒸發溫度：5℃、過熱度：0℃、壓力損失：0）

3.3.3 減速型電子膨脹閥（EDM 型）制冷能力設定值（冷凝溫度：38℃、過冷卻度：0℃、蒸發溫度：5℃、過熱度：0℃、壓力損失：0）

5.4 根據系統的匹配需要選擇合適的流量特性

目前大多廠家可以提供多種流量特性的電子膨脹閥，可以根據我們對冷媒流量變化的要求和噪音的要求來選擇合適的流量特性的電子膨脹閥。

直動性電子膨脹閥(CAM、HAM型)空氣流量特性

四、電子膨脹閥設計、安裝注意事項

4.1電子膨脹閥設計注意事項

4.1.1 電子膨脹閥配管設計要求

4.1.1.1 針對異物進行保護：在電子膨脹閥前后應使用100 目的篩網；

4.1.1.2 注意電子膨脹閥壓力差產生異音（特別是注意全封閉式電子膨脹閥）：當電子膨脹閥B 側的壓力大于 A 側的壓力時可能將電子膨脹閥閥針頂開，造成閥體泄露或產生異常聲音。在整個冷媒回路設計中不應出現電子膨脹閥B 側壓力高于 A 側壓力的情況。

4.1.1.3 安裝姿勢：讓電子膨脹閥的線圈部件應正立向上，垂直于管道，前后左右(90±15)°內；

4.1.1.4 線圈：應防止產品組裝后的狀態可能脫落；

4.1.1.5 液封：對于全封閉電子膨脹閥注意安裝位置不要封住冷媒回路；

4.1.1.6 流量特性：需要跟廠家確認，進行系統的匹配驗證；

4.1.1.7 防止噪音：電子膨脹閥管組設計要注意系統的匹配，特別是室內機匹配不合適會產生節流聲；

4.1.1.8 維修便利性：電子膨脹閥安裝處應有一定的預留空間，特別是對于商用機機組暗藏，要便于維修；

4.1.1.9 防止漏水：應用于室內機的電子膨脹閥，管組設計要注意管組和閥體會產生冷凝水，要注意安裝的位置是否在接水盤內、是否進行保溫處理；

4.1.1.10 閥體標貼：在圖紙上應要求記載電子膨脹閥和線圈的標貼名，便于在組裝現場的確認；

4.1.2 電子膨脹閥基本控制點

4.1.2.1 電子膨脹閥的復位控制：

切斷電源時：通電后，施加 700 脈沖（500 脈沖直動型）或 4000 脈沖（2000 脈沖減速型）以上來進行閉閥動作；在正常控制時：現有開度＋8 脈沖的閉閥動作；

在長時間的調節過程中，為防止電子膨脹閥失步，應在連續調節 24 h 以上進行電子膨脹閥的復位動作；在正常使用過程中，開閥脈沖數在 500 脈沖以下。如果發生了 500 脈沖以上的動作，請先停止運轉，再進行 700 脈沖以上的閉閥動作，然后調整好 0 脈沖起點。0 脈沖起點調整：將閥全閉并調整起點至φ1 相勵磁。

4.1.2.2控制過程中，請不要碰到全閉止動器。另外，起點調整時，請把加于全閉止動器的脈沖數控制在最小范圍內；

4.1.2.3停止驅動：在停止的勵磁相上再施加勵磁0.5sec 以上后,停止驅動；

4.1.2.4開始驅動：施加0.5sec 以上的勵磁于前回停止運轉的勵磁相上后,使其開始運轉；

4.1.2.5倒轉驅動方向：在倒轉前的勵磁相上再施加0.5sec 以上的勵磁，然后進行倒轉驅動；

4.1.2.6 6根引線中有2 根為公共引線，該公共引線接電源正極；

4.1.2.7 電子膨脹閥開度保持過程中無需保持通電；

4.1.3電子膨脹閥驅動電路設計

4.1.3.1控制器的輸出電壓必須與線圈的指定電壓一致，如果施加電壓與指定電壓不符，會引起線圈燒毀（冒煙、著火）、動作不良等現象；

4.1.3.2在硬件電路設計過程中要保證電子膨脹閥的驅動電壓必須在DC12V±10%范圍內，特別是對于多個電子膨脹閥同時動作時要防止電壓下降到標準電壓以下，波形在閥驅動狀態下用示波器進行檢查確認；

4.2 電子膨脹閥安裝注意事項

4.2.1需要制作專門的焊接工裝，保證在焊接過程中閥體打開充氮，并進行冷卻保護使閥體溫度不超過120℃；

方法一：將電子膨脹閥閥體整個浸到水中，將電子膨脹閥的進出管與其連接管進行焊接，焊接時必須進行充氮保護。必須注意，為了防止充入的氮氣被加熱成高溫氣體從閥芯經過損壞電子膨脹閥，焊接時必須從膨脹閥的進出口分別充氮氣進行保護。

方法二：在焊接電子膨脹閥管組時，用噴水頭對電子膨脹閥閥體進行連續的噴水，水流量的大小必須保障流經膨脹閥閥體的整個表面。和前面所述的一樣，焊接時也必須進行充氮保護。必須注意，為了防止充入的氮氣被加熱成高溫氣體從閥芯經過損壞電子膨脹閥，焊接時必須從膨脹閥的進出口分別充氮氣進行保護。

以上焊接方法中，焊接左端接管時，如圖示意位置“充入氮氣保護A”充入氮氣，防止焊接時對部件造成氧化，同時也保證了加熱的高溫氮氣不從閥芯通過；同樣焊接右端接管時，如圖示意位置“充入氮氣保護B”充入氮氣保證被加熱的高溫氮氣不從閥芯通過。

4.2.2 在閥體的安裝過程中，閥體必須輕拿輕放，防止將閥體內部結構損壞；

4.2.3 線圈必須安裝到位，安裝到指定的定位處；

五、電子膨脹閥常見故障分析

5.1 電子膨脹閥打不開、關不死

檢查電源接線是否插接正常，沒有插接到位→重新接線和接插件的連接；

檢查電腦板是否輸出電壓或輸出電壓是否在標準范圍→更換電腦板；

電腦板斷電復位，是否能聽到電子膨脹閥復位的聲音→沒有聲音檢查線圈是否安裝到位→更換線圈；

有雜質進入閥體內部造成閥針卡死→輕微敲擊閥體不能動作→更換電子膨脹閥；

有雜質使電磁閥內部的密封件已損壞→更換電子膨脹閥

5.2 電子膨脹閥產生異常音的事例

5.2.1流向由B→A 在壓力差到 1.47Mpa 以上產生閥針上下的聲音

對策方法：更改電子膨脹閥的方向，使冷媒流向由 A→B。

5.2.2除霜結束后切換四通閥時產生噴氣式機音：

對策方法：把膠泥安在電子膨脹閥的出入口管上（大約使用 1KG）。

5.2.3壓縮機頻率變化導致冷媒循環量變化的時候，產生的噪音

對策方法：把與針軸成直角的貫通孔的單側塞住。

5.2.4 其他由于電子膨脹閥產生冷媒音

對策方法：在閥頭部加上防震材料；調整電子膨脹閥開度，避開共振點；調整毛細管規格或增加消音器；與廠家商定制作，通過改變閥針形狀，來改變流量特性。

作者：制冷仿真探索者

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