《PWM调速风机电机优化制冰机控制系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PWM调速风机电机优化制冰机控制系统.docx（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、PWM调速风机电机优化制冰机控制系统摘要：本文介绍了小型制冰机制冰时工作状况，在小型制冰机系统中，随着蒸发器冰柱上冰块厚度增加，热交换的性能下降，使得制冰系统负荷降低，制冰过程成为一个变负荷的过程；这样，需要根据制冰系统的负荷状况，实际检测冷凝器盘管的温度变化，通过对风机的PWM调速，控制冷凝器制冷剂的温度，提高换热效果，降低压缩机能耗，提高制冰效率，实现制冰机控制系统优化控制，提高制冰机运行效率，实现高效节能的制冰机系统。关键词：制冰机PWM控制冷凝器中图分类号：TU834文献标识码：A文章编号：1674-098X202102a-0084-02小型制冰机的结构一般比较紧凑，通常采用浸水式制冰
2、方式，就是将蒸发器的制冰柱浸入冰水之中，其控制系统主要由压缩机、冷凝器、风机、毛细管、蒸发器和电磁阀等部件组成，制冰机的工作原理如图1所示，是由压缩机将制冰剂压缩成高温高压蒸汽，通过冷凝器向空气放热后，制冰剂冷凝成低温高压液体，再经过毛细管节流膨胀，变为低温低压液体，然而流入蒸发器，蒸发器上有很多柱体，因为柱体浸入制冰盒的冰水之中，与环绕柱体的冰水产生热交换，蒸发成高温低压的气体，又回流到压缩机，不断重复以上过程；另一方面，环绕在蒸发器柱体外部的水与蒸发器内部的低温制冷剂换热，使水温降低，当水温下降到冰点温度时，因而凝结成冰，冰层慢慢变厚，随着时间的推移，冰层的厚度慢慢增加，到达所需厚度的冰块
3、，此时开启电磁阀，使蒸发器受热，冰块加热后会脱离制冰柱，控制系统转动制冰盒，将冰和水一起倒入储冰盒中进行冰与水的别离，由此，产生了一次的制冰量。1冷凝器工作因素压缩机将制冷剂压缩为高温高压的蒸汽，需要通过冷凝器冷却，进入冷凝器前制冷剂的温度较高，大约为80，流出冷凝器时大约在50多度液态，温度有一定的下降差值，所以在冷凝管流动过程中，从入口的过热区变到出口的过冷区，有一段相变过程，即中间段出现汽态和液态的混合，假设冷凝器出口制冷剂的温度较高，蒸发器就不能够将冷量充分发出来，会有液态制冷剂流入压缩机，这样会增加压缩机的功率，耗能增大，系统效率下降，所以一般来说冷凝温度需要控制在3065，因此冷凝
4、器的换热性能决定以整个冷凝器的性能，然而风机的风速直接影響冷凝器的换热能力，如何通过控制电机的风速，从而控制冷凝器的换热效果和制冷剂在冷凝器出口的温度对整个制冰机的工作效率和制冰速度及制冰量有着至关重要的影响。2制冰的效率另外，每次制冰过程中，刚开始时，水环绕蒸发器的冰柱，换热效果好，但随着冰层的厚度不断增加，蒸发器的传热性能开始下降，这样制冰系统的负荷也就降低，因此制冰机工作时是一个变负荷的过程，使得制冰机大局部时间处于低负荷状态，运行效率较低，能耗提高。对于传统的制冰机采用风机定速散热，难以适合这种变负荷的系统，造成大量能量浪费，所以我们需要针对负荷的改变及时调节温度，改变制冷量，也就是利
5、用变频调节技术，对制冰机的能量进行调节，高效快速的将水凝结成冰，提高制冰机的效率，实现系统的优化控制。3风机PWM控制原理传统制冰机的风机电机直流电压不变，电机的转速一定，通常采用开和关简单控制，这样，冷凝器出口制冷剂的温度会出现过冷和过热现象，使制冰效果不稳定。假设，风机电机采用PWM调速，在小型制冰机控制系统中，具有控制方便，调速范围大，响应速度快的特点，在制冰机系统中易于控制。直流电机转速特性：1式中：Ce电动势常数，每一磁极总磁通量，U电枢端电压，Ia电枢电流，Ra电枢电路总电阻。PWM调速：如图2所示。电枢电压平均值：2电压与占空比成线性关系，当PWM波频率到达1kHz左右时，电机运
6、行比较平稳，这样，通过调节占空比可以方便地调节电枢电压，从而调节风机电机的转速n。检测冷凝器盘管温度，根据负荷的状况和已制冰的时间，可以随时调整PWM占空比，改变风机电机的转速，改善冷凝器的传热速度，控制冷凝器制冷剂的温度，调节制冰速率，从而降低电机能耗，优化制冰机系统的控制。4结语小型制冰机的制冰过程是一个变负荷的过程，在实际制冰过程中，需要检测冷凝器盘管的温度，通过PWM方式控制风机的转速，改变冷凝器换热，可以减少压缩机的能耗，提高制冰机效率和冰层的质量，实现整个制冰机系统的性能优化，实现高效节能的制冰系统。参考文献【1】董玉军，陈蕴光，包涛，等.风速对冷凝器换热能力的影响J.制冷与空调，2021，43：28-31.【2】姚勇，贾磊，蒋德伦，等.小型制冰机产冰特性的试验研究J.流体机械，2021，407：56-59.【3】杜建通，宋垚臻，吕金虎.商业制冰机的结构及影响其效率的因素J.制冷与空调，2021，12：52-56.【4】余松科，方方，李婷.PWM调速对直流电机运行特性的影响研究J.微型机与应用，202113：28-30.