专利名称：一种数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及教学仪器领域，更具体地说，涉及一种数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪。
背景技术：
数码智能涡旋多联空调机是利用数码涡旋技术的空调设备，与变频技术、多级控制系统相比，使用数码控制方式来调节空调的容量，其负荷调节范围是10%至100%，属多联机中调节范围最宽，同时也能提供更具舒适感的温度、避免电磁干扰。因此，数码智能涡旋多联空调机已经被越来越多的推广使用。然而到目前为止，有关数码智能涡旋多联空调机的控制系统与检修介绍的资料不多，维修能力还非常薄弱，大部分的数码智能涡旋多联空调机实际上是处于半故障状态，导致其制冷和制热能力大大下降。数码智能涡旋多联空调机在整体结构、运行流程、电气控制系统结构、性能研究以及维修方面，缺乏系统的技术服务支持，使教师授课的效率降低，学生很难系统、完整地掌握数码智能涡旋多联空调机的电控系统工作过程。目前还没有一种教学仪器可以将数码智能涡旋多联空调机的电控技术、排障维修技能综合训练以直观的方式用在教学和科研工作上去，因此有必要改变这种情况。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种用于数码智能涡旋多联空调机集成控制原理教学、性能研究及维修技能综合训练的教学仪，可实现直观式运行机理学习、运行状态指示、实时演示、性能跟踪研究等系列训练和实验设计功能，以解决上述现有技术存在的问题。本发明采用的技术方案是一种数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪， 包括用于制冷和制热的主机模块，电控节点，集成电路板，由所述集成电路板驱动的执行机构，教学仪看板，所述主机模块包括有定频压缩机、数码压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件， 所述教学仪看板包括电路原理看板和电控机理看板，在电路原理看板上印刷有主机模块的电路原理图，在电控机理看板的正面印刷有电控节点的接线图并对应安装有电控节点及集成电路板，在电控机理看板的背面按电控节点的接线图连接导线，使得电控机理看板上的集成电路板与主机模块及执行机构电连接。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，在所述电控机理看板的正面设有负载转换板，所述负载转换板与集成电路板的输出口电连接，所述负载转换板与执行机构电连接。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，在所述电控机理看板和电路原理看板的正面上设有多个用于检测所在电路的电力参数的检测点。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，所述集成电路板包括有室外集成电路板和室内集成电路板。
上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，在所述电控机理看板上设有执行机构状态显示区，所述执行机构状态显示区内设置多个分别与不同的执行机构并联的显示灯。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，还包括设障模块，所述设障模块由多个实验设障的电控节点以及与所述实验设障的电控节点联接的设障开关，所述设障开关在常态下包括闭合、断开、置1、置0四种状态。 上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，所述设障模块包括弱电设障排插板和强电设障模块。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，所述设障模块设置在抽屉内。上述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，在所述电控机理看板上还设有示波器。与现有技术相比，本发明具有以下优点1)本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪采用负载转换板、电控机理看板和电路原理看板，直观有效地反映出数码智能涡旋多联空调机的控制方式和电路元件的连接关系，能有效地提高学习的效率。2)本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪设有的故障模块能够让学生迅速掌握各种故障发生时现象和位置，模拟各种环境下的工作状态和性能。3)本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪设置的执行机构状态显示区和电路参数的检测点，大大方便了学生在学习过程中对数码智能涡旋多联空调机各元件的工作状态和电压参数，方便判断机器是否正常运行。
图1是本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪结构示意图2是本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪与主机模块和制冷/制热系统看板连接结构示意图；图3是图1所示的教学仪的控制机理演示看板结构示意图；图4是图1所示的教学仪的第一室外集成电路板结构示意图；图5是图1所示的教学仪的第二室外集成电路板结构示意图；图6是图1所示的教学仪的室内集成电路板结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明的数码智能涡旋多联空调机的系统的工作过程是这样的制冷时，主机模块1中的定频压缩机和数码压缩机分别吸收低温低压的制冷剂气体到压缩机的气缸内，压缩成高温高压并由压缩机出气口排出，高温高压气体制冷剂进入到油分离器，进行油分，然后先经过能够进行切换制冷制热的四通阀ST1，再经过辅助的四通阀ST2，制冷剂排入冷凝器，在压力保持不变的情况下，由于风扇的对流吹风作用，将制冷剂的热量通过冷凝器表面散走，温度降低，高温气态制冷剂逐步变为气液两相状态，并进一步凝结成高压的液体，从冷凝器排出，进入储液罐，再到电子膨胀阀，冷凝后的制冷剂液体进入电子膨胀阀中进行节流降压，由于电子膨胀阀的节流作用，使得制冷剂的压力下降， 节流后的制冷剂通过分歧管分配多路进入不同的室内机的蒸发器，制冷剂液体在压力保持不变的情况下，吸收空气中的热量而汽化，伴随着热量的转移，即由外界供给制冷剂汽化潜热，使得蒸发器外表面及周围的空气被冷却。制冷剂从蒸发器出来后，形成低温低压的蒸汽回到气液分离器，又被压缩机吸走，如此不断循环，达到制冷效果。制热时，主机模块1中定频压缩机和数码压缩机分别吸收低温低压的制冷剂气体到压缩机的气缸内，压缩成高温高压并由压缩机出气口排出，高温高压气体制冷剂进入到油分离器，进行油分，然后再经过能够进行切换制冷制热的四通阀ST1，排入室内机的蒸发器中，高温高压的制冷剂在蒸发器中进行换热，制冷剂再到电子膨胀阀EXVl和EXV1，冷凝后的制冷剂液体进入电子膨胀阀中进行节流降压，流经储液罐，再经过处于全开状态的制热电磁阀，进入室外的冷凝器吸收热量，制冷剂从冷凝器出来后，形成低温低压的蒸汽回到气液分离器，又被压缩机吸走，如此不断循环，达到制热效果。数码智能涡旋多联空调机制冷和制热系统各部件，如数码压缩机、定频压缩机、四通阀、冷凝器、蒸发器以及各个控制制冷剂流向的阀体的驱动控制均由主机模块1的集成控制系统完成，对于数码智能涡旋多联空调机的制冷及制热系统原理的教学可以通过绘制系统结构及管路走向的路线图，使学生直观认识制冷和制热的工作状态和制冷剂的具体走向，理解数码智能涡旋多联空调机在制冷和制热工作状态的管路工作流程，以及制冷剂所经过的制冷元件。但是，数码智能涡旋多联空调机的驱动控制方法、集成控制系统的电路原理、系统故障的排查与诊断的教学就需要设计专门的电控系统的教学仪来完成，从而让学生自行通过学习实践进行读取和判断，培养学生的动手能力，提升技能，熟悉了设备结构， 对制冷和制热管道系统的工作原理和电控原理进行深入的研究。如图1、图3-6所示，本发明的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪对系统结构特点、运行原理与流程、电气控制系统、电路板原理图进行仿真设计绘制，并分别印制在教学仪的电路原理看板20和电控机理看板10两个看板上。数码智能涡旋多联空调机的集成控制系统教学仪包括用于制冷制热的主机模块1，电控节点，传感器，互感器，室外集成电路板13(包括第一室外电路板131和第二室外集成电路板132)，室内集成电路板14， 由所述集成电路板驱动的执行机构，和教学仪看板(包括电路原理看板20和电控机理看板 10)，为了让学生直观地学习电控系统，在电路原理看板20上印刷有主机模块1的电路原理图，在电控机理看板10的正面印刷有电控节点的接线图并对应安装有电控节点及室外集成电路板13和室内集成电路板14，而板上各元件的电路连接以及板上各元件(包括室外集成电路板13和室内集成电路板14)与主机模块1的压缩机、四通阀、控制制冷剂的各阀体的连接均在看板的背面上进行，配合反映主机模块1关键部件工作状态的显示灯以及反映数码智能涡旋多联空调机的电量参数，使学生更容易掌握数码智能涡旋多联空调机集成控制系统的结构和工作原理，达到便于教学的目的。见图1至图2，在电控机理看板10的正面上印刷室外集成电路板13、室内集成电路板14、负载转换板16、变压器、风机电容等电控节点的连接接线图，包括与室外集成电路板13输入口连接的温度检测电路的接线示意图、室外集成电路板13与压缩机、风机连接接线图等；并在相应的位置上安装集成电路板，在电控节点安装区内相应安装对应的电控节点，在看板正面右侧上方装有示波器15，在看板正面左侧下方设有执行机构状态显示区 11，在该区域内装有数码压缩机、定频压缩机、风机、电子控制膨胀阀、摇摆电机、多个电磁阀、四通阀等关键部件的工作运行显示灯，能够清楚显示各个关键部件是否正在工作。在电路原理看板20正面上印刷数码智能涡旋多联空调机的电路原理图，电路原理图与电控机理看板10正面上的接线图是一致的，在讲授数码智能涡旋多联空调机的电控系统时，可同时结合电控机理看板10和电路原理看板20上所标示的电控节点外围接线以及内部电路原理来进行讲授知识，能够使学生迅速掌握电控节点与电路连接关系。而在电控机理看板10 的背面和电路原理看板20的底面是电控系统的接线区域，完成看板上各元件的连接，而看板上元件与主机模块1上的部件的连接导线可插入在教学仪看板与主机模块1间的线束槽内。同时，为了使教学仪看板上的集成电路板与主机模块1的压缩机等执行机构的驱动连接更方便，在电控机理看板10上装有负载转换板16，负载转换板16分别与集成电路板的输出口、压缩机、风机、四通阀等执行机构连接。而在电控机理看板10的背面和电路原理看板20的印刷图示上还设置了多个检测点12，电路原理看板20上的检测点12与电控机理看板10的电路导线连接，通过对检测点12进行电压、电阻等参数的测量，方便检查、判断检测点所在电路的实时工作状态，有助于快速理解数码智能涡旋多联空调机电控系统的工作机理。本发明还在教学仪看板上设置了故障设置的功能模块，设障模块放置在教学仪看板的抽屉30内，连接导线从抽屉的背部引出并与电控机理看板10的电路连接，设障模块由多个实验设障的电控节点以及与电控节点联接的设障开关所组成，设障开关在常态下包括闭合、断开、置1、置0四种状态，在设障状态下人工打开，使连接该设障电控节点的电路断开， 人为设置故障的现象。设障模块分为强电系统的设障和弱电系统的设障，强电部分实验设障如风机电容断路失效、管路过压开关断路、管路欠压开关断路、电源变压器次级断路、交流接触器线圈断路等等。弱电部分实验设障如定频压缩机排气温度传感器断路、数码压缩机排气温度传感器断路、管温传感器断路、室外环境温度传感器断路、室内温度传感器开路、蒸发器出口温度传感器短路等等常见故障的设置。本发明根据仿真电气控制接线系统、仿真电路原理系统两个部分对制冷制热控制技术进行了控制机理展示，并且可以利用示波器15实时采集控制信号及演示其波形图。置入了关键弱电信号和典型强电电量测量点，对弱电和强电的典型常见故障设计集成故障设置装置。采用虚实结合设计，将整个电气控制系统所包含的电路板、电气元器件等实物在仿真电气控制接线系统图上进行真实接线连接，实现了电气控制系统真实运行和仿真机理演示的完美结合。实现了所有电气执行机构的模拟运行指示。参见图2，作为一种改进的实施方式，还可以将数码智能涡旋多联空调机整个实体系统作为研究对象，分为制冷/制热控制系统和电气控制系统两个部分，分别制作成两个教学仪看板，两看板与主机模块1电连接。一个看板针对电气控制系统进行改造设计，将主机模块1的电路原理图、电控节点的接线图分别印制在如上所述的电控系统教学仪看板2 的立面和横面。再将制冷/制热系统结构绘制成仿真图印刷在制冷/制热系统看板3上， 两看板之间通过控制线路连接。在制冷/制热系统看板3上，设置了主机的多个关键部位运行的电量参数显示，仿真流程控制上置入了各类控制阀指示及信号测量点，并设计了真实运行和仿真运行转换装置。对系统的控制部分设置了故障装置。使本发明的教学仪可以在看板上进行仿真操作、远程控制真实运行两种模式。并实现运行状态指示、信号测量、故障设置、信号采集并实时演示、性能指示等系统综合学习、训练和实验设计功能。
权利要求
1.一种数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，包括用于制冷和制热的主机模块(1)、电控节点、集成电路板、由所述集成电路板驱动的执行机构、教学仪看板，所述主机模块(1)包括定频压缩机、数码压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件，其特征在于所述教学仪看板包括电路原理看板00)和电控机理看板(10)，在电路原理看板00)上印刷有主机模块(1)的电路原理图，在电控机理看板(10)的正面印刷有电控节点的接线图并对应安装有电控节点及集成电路板，在电控机理看板(10)的背面按电控节点的接线图连接导线，使得电控机理看板(10)上的集成电路板与主机模块(1)及执行机构电连接。
2.根据权利要求1所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于在电控机理看板(10)的正面设有负载转换板(16)，所述负载转换板(16)与集成电路板的输出口电连接，所述负载转换板(16)与执行机构电连接。
3.根据权利要求1所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于在电控机理看板(10)和电路原理看板00)的正面上设有多个用于检测所在电路的电力参数的检测点(12)。
4.根据权利要求1所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于所述集成电路板包括有室外集成电路板(1 和室内集成电路板(14)。
5.根据权利要求2或3所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于在电控机理看板(10)上设有执行机构状态显示区(11)，所述执行机构状态显示区 (11)内设置多个分别与不同的执行机构并联的显示灯。
6.根据权利要求4所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于还包括设障模块，所述设障模块由多个实验设障的电控节点以及与所述实验设障的电控节点联接的设障开关，所述设障开关包括闭合、断开、置1、置0四种状态。
7.根据权利要求5所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于所述设障模块包括弱电设障排插板和强电设障模块。
8.根据权利要求5所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于所述设障模块设置在抽屉(30)内。
9.根据权利要求5所述的数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，其特征在于在电控机理看板(10)上还设有示波器(15)。
全文摘要
一种数码智能涡旋多联空调机集成控制系统教学仪，包括用于制冷和制热的主机模块、电控节点、集成电路板、由所述集成电路板驱动的执行机构、教学仪看板，所述主机模块包括定频压缩机、数码压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件，其特征在于所述教学仪看板包括电路原理看板和电控机理看板，在电路原理看板上印刷有主机模块的电路原理图，在电控机理看板的正面印刷有电控节点的接线图并对应安装有电控节点及集成电路板，在电控机理看板的背面按电控节点的接线图连接导线，使得电控机理看板上的集成电路板与主机模块及执行机构电连接。
文档编号G09B25/02GK102214408SQ20111014127
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月28日 优先权日2011年5月28日
发明者李东洺, 罗恒, 郑兆志, 陈学锋, 龙建佑 申请人:顺德职业技术学院