采用双稳态电磁阀三门电冰箱某个室不制冷时故障的快速诊断技巧

赖伟彬

( 广东省机械技师学院，广州 510450 )

1 前言

采用双稳态电磁阀的三门电冰箱是目前家庭使用比较广泛的一种电冰箱，由于不少维修技术员对此产品控制系统的特点和制冷系统结构不了解，按传统的二门冰箱的维修方法去判断维修，导致某些故障经常出现误判，有时甚至花大量的时间都不能检查出此故障是控制系统造成的原因还是制冷系统的原因引起的。最后只能用传统的方法进行零部件替换维修，既浪费了大量的时间，也对电冰箱结构造成了不必要的破坏，同时也增加用户的维修成本。

2 双稳态电磁阀的特点与控制原理

2.1 双稳态电磁阀的特点

双稳态电磁阀(如图1)为120V直流电，可正可负。电磁阀线圈上加上不同极性的脉动直流电压，阀芯将作不同的方向运动，无任何供电时，阀芯停在运动终点上。双稳态电磁阀内部只有阀体及线圈，故体积比较小，因阀芯处于任意一个状态时，无需加电，故功耗非常小。

2.2 复合式双稳态电磁阀的控制原理

三门电冰箱中采用的是复合型双稳态电磁阀(如图1)，在电冰箱控制中每一个电磁阀由两个继电器通过不同的脉冲控制其阀芯将作不同的方向运动(如图1)。电冰箱通电运行时，CPU输出一个瞬间的高电频脉冲信号，使相应的继电器得电，然后驱动双稳态电磁阀作某一个方向的运动；CPU输出的是脉冲信号，继电器断电后由于双稳态电磁阀的特性将持续保持原工作状态。如改变脉冲方向，则进行换向动作。

图1 双稳态电磁阀控制原理图

3 故障现象引起的原因与误判的分析

采用双稳态电磁阀控制的三门电冰箱经常会出现冷藏室或变温室(中门)不制冷的情况，而此故障现象引起的主要原因有下面几种情况。

原因一：冷藏室或变温室(中门)的温度传感器损坏；

原因二：相应的双稳态电磁阀驱动控制电路故障；

原因三：双稳态电磁本身损坏造成的故障。

上述三种情况，其中原因一判断比较简单，维修技术员只需要用万用表进行简单的检测就能判断出温度传感器的故障。原因二和原因三是维修技术员经常会误判的情况，出现此故障后，由于双稳态电磁阀特点是断电保持型的，且其驱动采用的是正负脉冲信号控制，当电冰箱出现某个室不制冷的情况下，维修技术员去检测CPU输出信号时为低电频(驱动双稳态电磁阀换向CPU输出一个瞬间的高脉冲信号)，所以很难用万用表捕捉到电冰箱工作状态的信号；检测双稳态电磁阀两端的电压参数与电冰箱正常工作状态时一样电压为0V；直接导致无法区分是电路板的故障还是双稳态电磁阀故障。

4 采用借信号方法快速进行故障诊断

采用双稳态电磁阀的三门电冰箱当出现出现冷藏室或变温室(中门)中某个室不制冷的故障现象时，其实可以综合电冰箱本身的操作功能鍵和制冷系统的不同工作状态，再利用借信号的方法快速判断出是电路板的故障或者是双稳态电磁阀本身引起的故障，来达到维修的目的。

4.1 双稳态电磁阀的工作过程

电冰箱在正常工作情况下，复合式双稳态电磁阀在制冷系统(如图2)的工作过程有以下工作状态：

图2 三门电冰箱制冷系统原理图

(1)工作状态1:

初次带电(冰箱初始状态)；

冷藏室制冷(电磁阀V1，负脉冲)；

变温室制冷(电磁阀V2，正脉冲)；

冷冻室制冷(被动制冷,是由冷藏、中门制冷剂流经共用回气管后到达冷冻蒸发器形成制冷现象,制冷剂不是直接在冷冻蒸发器内喷发)。

(2)工作状态2：

单独关掉冷藏室(或冷藏温度达到设定温度),中门正常制冷；

V1电磁阀动作将冷藏毛细管截流(V1正脉冲，V2正脉冲)。

(3)工作状态3：

单独关掉中门(或中门温度达到设定温度)；

V2电磁阀动作截流中门制冷剂流向冷冻毛细管(V1负脉冲，V2负脉冲)。

(4)工作状态4：

冷藏室关闭中门关闭(或冷藏和中门温度达到设定温度)；

V1阀将冷藏毛细管截流，V2阀将中门毛细管截流(V1正脉冲，V2负脉冲)。

(5)工作状态5：

冷冻室温度达到设定值，冷藏中门未达到设定温度；

V1负脉冲V2正脉冲，通过V2阀将冷冻毛细管截流，但在此状态下冷冻仍然制冷，只不过降温速度慢，等同初始状态(V1负脉冲，V2正脉冲)。

(6)工作状态6：

冷藏中门冷冻三温区都达到温度设定要求；

压机停机。

4.2 借用信号快速诊断出故障

采用双稳态电磁阀的三门电冰箱出现冷藏室或变温室不制冷(注:冷冻室不制冷根据制冷系统的工作过程基本上可以判断为制冷剂泄漏)的故障现象时，先排除由温度传感器引起的原因后，可以通过冷藏室电磁阀和变温室电磁阀互借信号的方法来进行快速诊断。

方法一：假设是冷藏室出现不制冷的现象，可以拆下电路板后盖板，把控制V1(白色)输出信号线与控制V2(灰色)输出信号进行调换，使灰色信号线控制V1双稳态电磁阀。调换后通上电源，并按下变温室(中门)启动按钮使其处于运行状态，灰色控制线输出一个脉出信号给V1双稳态电磁阀，由于灰色控制线原本是属于正常控制V2双稳态电磁阀的，如果V1双稳态电磁阀在正常无故障的情况下，此时制冷系统中制冷剂流向应该与工作状态3相同，几分钟后打开冷藏室的门用手去触摸箱内有明显的冷感(变温室由于信号调换此时制冷剂属于截止状态)，可以判定为V1控制信号出现故障，即电路板有故障；如果几分钟后打开冷藏室的门用手去触摸箱内没有有明显的冷感，可以判定为V1双稳态电磁阀故障。变温室不制冷的情况也可以按照此方法。

方法二：除了上述方法还可以通过调换两个双稳态电磁阀引线来达到判定故障的目的，当出现冷藏室或变温室(中门)不制冷故障现象时，不调换输出信号控制线，通过调整V1、V2双稳态电磁阀的线圈引线(如图4)来实现方法一的同样效果。假设变温室(中门)不制冷，可以把控制V1双稳态电磁阀信号通过调整后控制V2电磁阀，然后启动冷藏使V1控制信号输出一个脉冲信号给V2稳态电磁阀，此时工作状态与工作2相同，几分钟后打开变温室的门用手去触摸箱内有明显的冷感，可以判定为V2控制信号出现故障，即电路板有故障；如果几分钟后打开冷藏室的门用手去触摸箱内没有有明显的冷感，可以判定为V2双稳态电磁阀故障。冷藏室不制冷的情况也可以按照此方法。

5 结束语

通过信号借用方法，可以在不使用仪器仪表的情况下短时间内(10分钟左右)准确判断出故障的所在位置，不但减少了维修员的维修时间也降低了对冰箱结构不必要的破坏，同时也降低了用户的维修成本。如果按传统方式逐一进行替换冰箱零部件，即先更换电路板再更换双稳态电磁阀，维修员就有可能重复收取维修费，而且维修周期(时间)也会增加。

参考文献：

[1] 赖伟彬，刘文利，陈伟群.小型风冷型装配式冷库热回收改装[J].制冷,2014,33(2):79-82.

[2] 赖伟彬.房间空调器利用冷凝水节能与实践[J].制冷,2015,34(2):87-90.