STC-9200电子温控器是一款主要用于冷库库温调节、化霜控制、压缩机启停、风机运转模式转换的多功能智能电子控制器(为叙述方便,以下简称“STC-9200"),如图1所示。该控制器把电源、控制板、显示、按键调节等组装为一个整体,结构紧凑,便于安装。控制器控温精度已精确到±0.1°C,可对控制对象精准调节与控制。它的功能强大、调节方便稳定性高,目前在冷库智能控制方面应用较广泛。
由于设置了“用户菜单”和“管理者菜单”,其项目比较多,经验不足者在安装、调试、维修过程中会觉得繁琐,难以入手。本文对STC-9200的常用功能设置以及在冷库工程中的应用进行详细介绍,供大家参考。
一、STC-9200面板按键与显示
1、按键的作用
2、显示面板内容
二、STC-9200设置
1、用户菜单设置
2、管理者菜单设置
三、STC-9200在冷库工程中的应用
1. STC- 9200电控基本框图
STC-9200电控基本框图,如图2所示。①脚接电源的L(火线);②脚接压缩机的L(火线);③脚是接除霜发热丝的L(火线);④脚接冷风机电.机的L(火线);⑤、⑥脚为sTC- 9200的电源L.N供电端;⑦、⑧脚接库温传感器;⑨、⑧脚接化霜传感器。
2. STC-9200在拼装式冷库工程的应用
STC-9200电子温控器由于其控制端的继电器触头最大允许通过电流为10A,往往不能直接用于控制大功率的压缩机等负载或者直接控制三相的压缩机负载等,因此工程中需要对其电气控制电路进行重新设计,并把电气控制的相关器件,如保险管、交流接触器、热继电器、控制开关、指示灯以及STC-9200放置在-个电控箱中。
(1)拼装式冷库制冷系统原理图
拼装式冷库制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液器.干燥过滤器、视液镜、电磁阀、热力膨胀阀、冷风机等主要器件组成,如图3所示。
(2)拼装式冷库的主要器件
压缩机:拼装式冷库使用压缩机的种类比较丰富,有全封闭涡旋、活塞压缩机;有半封闭活塞压缩机;有螺杆压缩机。小型工程一般用全 封闭压缩机比较多,例如丹佛斯美优乐MT、MTZ、NTZ系列,谷轮ZR、ZB、ZD系列等;中小型工程一般用半封闭压缩机比较多,例如谷轮、比泽尔等;中大型工程一般用螺杆压 缩机比较多,例如开利等。
压缩机选用要考虑能达到的蒸发温度、冷量等参数,一般情况下分高、中、低温压缩机,选型时要求冷量要足够,尽量不要超工况使用,否则加速压缩机的老化,例如使用中温压缩机拉低温的场合。
减震管:也称为缓冲管,由扰性材料进行连接过渡,主要安装于压缩机与冷凝器或油分离器之间,通过减震管的应用能有效减少压缩机振动传递的能量。
冷凝器:拼装冷库特点由于装、拆容易,便于移动,所以大部分使用风冷式冷凝器,对于一些要求比较高或者环境比较恶劣的场合一般 用水冷冷却。冷凝器主要作用是对入口的高温高压制冷剂气态冷媒冷凝为中温高压制冷剂液态冷媒。
储液器:冷库机组一般都会设置储液器,当冷库工况或需求的制冷量发生变化时,就可以通过储液器对冷媒的调节作用来稳定制冷系统,确保正常制冷。储液器的选型一般依据压缩机的匹数和制冷量而定。
干燥过滤器:主要起到过滤杂质、吸收水分的作用。小型冷库一般用一体成型干燥过滤器,中大型冷库采用可拆卸、可更换硅胶的干燥过滤器。
液视镜:便于观察制冷剂的状态,通过观察中心显示窗口检测的颜色变化判断系统的含水量,蓝绿色说明正常,逐渐变黄说明含水量超标。
电磁阀:冷库一般都会配置电磁阀,当冷库达到温度停机后,如果没有电磁阀就会使冷风机(蒸发器)内的液态冷媒倒灌流入压缩机吸气口,导致压缩机再次启动时,容易吸入过量液态冷媒导致液击的现象;另外,如果没有此电磁阀,达到库温停机后,冷凝器的高温液态冷媒也会进入蒸发器等,导致蒸发器快速升温,库温不稳,因此,工程中一般都会设置电磁阀。
热力膨胀阀:热力膨胀阀是冷量调节装置,主要起到节流降压的作用。常用的热力膨胀阀有内平衡式和外平衡式。内平衡式热力膨胀阀主要用于蒸发器管路阻力小的场合,如果蒸发器使用分液头或者管路复杂阻力大建议使用外平衡式。即前常用的热力膨胀阀主要有丹佛斯、艾默生、鹭宫、三花等品牌。
冷风机:冷库工程中的冷风机其实就是风冷的蒸发器。目前使用的冷风机有高温型DL、中温型DD和低温型DJ三款,在不同的蒸发温度,库温选型要正确,避免选型错误导致冷量不足、库温拉不低或者结霜严重的现象。
回油弯:冷库中一般需要在冷风机回气管段设置回油弯,有利于夹杂在冷媒中的冷冻油以及进入蒸发器的冷冻油能顺利回油至压缩机,回油弯的提升段建议要高于冷风机,避免停机后冷风机内的液态冷媒回流到压缩机吸气口,导致液击。气液分离器:气液分离器是实现气、液分离的器件。
在实际工程中有条件尽量设置,尤其使用旋转、涡旋类压缩机,避免低负荷时,从蒸发器出来的过剩液态冷媒进入压缩机吸气口导致液击现象。通过气液分离器提供一个更大的气化蒸发空间,使过剩液态冷媒得以继续气化蒸发,确保压缩机吸气口吸入的是低温低压气态泠媒。另外,气液分离器内部出气管口最底部还有一个小孔主要是起到回油作用。
(3)拼装式冷库制冷原理
拼装式冷库由于采用库板通过拼合组装形成库体,再给库体配备必要的冷凝机组和冷风机等组成一套冷库系统,见图3所示。工作时,压缩机吸入来自气液分离器的低温低压制冷剂气体,经压缩机做工从排气口排出高温高压制冷剂气体,通过减震管缓冲后高温气态冷媒进入冷凝器,通过风机的强迫热交换使入口的高温气态冷媒冷凝为出口的中温液态冷媒,实现冷凝过程。
冷凝后的中温液态冷媒进入储液器,当负荷发生变化时能调节冷媒量满足系统的需求,之后进入干燥过滤器吸收水分、过滤杂质,经视液镜后接至电磁阀,压缩机工作时电磁阀打开,压缩机停机时电磁阀关闭,避免停机后冷风机的液态冷媒倒灌进入压缩机吸气口导致液击的现象。液态制冷剂来到热力膨胀阀通过节流降压为冷风机(蒸发器)提供冷媒,通过冷媒吸收库内的热量以及风机的强迫热交换,使冷风机内的液态冷媒气化蒸发变为低温低压气态制冷剂,再通过回油弯、气液分离器以及回气管,压缩机吸入口吸入气缸的都是低温低压的气态冷媒,从而实现整个制冷循环。
(4)拼装式冷库电控系统原理图
拼装式冷库电气控制主要由STC-9200电子温控器、高低压压力继电器(HLP)、相序保护器(JVR)、交流接触器、热继电器、空气开关、保险管、指示灯、旋钮开关以及急停开关等组成。本人通过多年实践,自行设计、绘制出拼装式冷库电气控制原理图,如图4所示,电气原理图符号与名称,对照如表1所示,应用于中小型冷库工程,稳定性好,保护措施完善现在分享给同行们参考、借鉴!
(5)拼装式冷库电气控制原理
这是一套使用三相AC380V电源的冷库电气控制系统,该控制系统主要由STC-9200为主控器,控制其压缩机、化霜发热丝以及冷风机电机的运行与否,控制保护功能完善。
相序保护器控制原理:由于设备采用AC380V的电压,为了避免电源因相序错乱导致压缩机、冷风机电机三相设备反转等损坏设备或带来安全风险,因此,必须确保三相电源的相序一定要正确,不能出现乱相。在主电路R、S、T中并接了相序保护器,如果供电相序正常,相序保护器内部的常闭触头JVR(接控制电路的回路)闭合,设备正常;如果供电相序错乱,相序保护器内部触头JVR断开,就会切断控制电路的回路,使sTC-9200断电,主电路的交流接触器触头断开,压缩机、风机等不得电处于停止状态,从而保护设备。
制泠控制原理:QF空气开关上电,如果相序正常控制电路的常闭触头JVR闭合,电源指示灯HL1点亮,转动旋钮开关SA,STC-9200电子温控器的AC220V电源输入⑤、⑥脚得电,温控器开始按照预设的程序、参数工作,延时达到设置的时间(厂家默认设置为3min) 后,STC-9200的压缩机触头闭合,如果此时高低压压力控制器正常A.C接通,KM1.SV线圈得电,运行指示灯HL3点亮,交流接触器触头KM1工作,三相电压经FU1、KM1主触头、热继电器FR1加到三相压缩机中,压缩机得电运转,电磁阀sv也同时得电工作,接通冷媒高低压管路。正确设置STC-9200风机运转模式后设备正常制冷。为避免误动作,电路中还设置了互锁触头KM2和KM1,压缩机运转时是不允许化霜工作的,因此,互锁触头起保护作用。
除霜工作原理:达到累计除霜时间间隔后STC- 9200压缩机触头断开, KM1线圈失电, KM1主触头在弹簧力作用下恢复断开(常开),压缩机、冷凝风机停止工作,控制电路KM1辅助触头恢复闭合,此时,化霜触头闭合,经KM1辅助触头,KM2线圈得电,主电源经FU2、KM2主触头、FR2热继电器送电到除霜发热丝(管),进行电热融霜。融霜过程中其控制电路辅助触头KM2断开,确保除霜时严禁压缩机运转的互锁功能。当达到化霜温度或除霜时间设定值时,STC-9200就会切断化霜触头,进入到滴水时间,满足滴水时间后库温达到设置温度回差值时压缩机启动,冷风机电机同步启动或设置为延时启动,一般情况下设置为延时启动,这样避免刚化霜的热气在冷风机盘管未冷却就直接吹到库内,导致库内温度快逯上升和库温不稳的现象。
四、STC-9200设置及电气控制系统在冷库工程中的常见问题
1.传感器接驳线头发霉导致STC-9200控制异常。
分析处理:由于电子温控器厂家配置的库温和化霜传感器连接线长度为2m,因此对电控箱的安装位置提出更高的要求,如果线材长度不够,工程中往往使用2x0.75mm?铜芯绝缘导线进行长度的驳接,刚开始使用问题不大,一旦使用半年以上就会发现控温不准确,严重影响库温。经过多台冷库的应用,分析认为:连接线与传感器线接驳头采用拧接方式,而且绝缘包裹不够严实,易导致接头发霉导通能力变差等现象,尤其以接头在库内驳接的情况更为常见。处理方法是对驳接处打磨并使用“电烙铁”进行锡焊接之后再做好绝缘和防水措施(使用热缩管)等进行处理。
2.化霜传感器安装位置不当,导致化霜温度局部过高或者化霜不完全,开机运转风机有刮冰异响。
分析处理:化霜传感器的化霜可以设置为用温度控制和时间控制两种方式。温度控制时,如果化霜传感器安装位置不恰当,例如,把传感器安装在冷风机翅片的位置过于靠近发热管,就会导致检测化霜停止温度时会局部过热(其实整个翅片温度是过低的),出现化霜不完全状态,再次开机后翅片的霜越结越厚就会导致阻碍风机运转有刮冰的异响故障。如果化霜传感器安装位置过于偏(边),就会导致检测化霜停止温度不正常,冷风机翅片完全除霜完毕,但传感器还没检测停止融霜的信号,使化霜温升过高,影响库内的温度甚至存在安全隐患。因此,关于化霜传感器安装位置,要视不同品牌的冷风机其发热管的布局方式综合研判来决定,一般建议安放在冷风机高度方向的2/3位置紫铜管嵌套的翅片中,工程中要经多次调整、调试达到比较理想状态为宜。
3.拼装冷库库温变化太大,忽高忽低。
分析处理:这是一个常见问题,对于刚接触冷库或者冷库安装.维修经验不足的工程技术人员,经常会遇到这问题。库温变化太大、忽高忽低主要的原因有以下几点:
(1 )温度回差调节不当。回差值调节太大,冷库温度回差值“F2"-般设置在29C为宜,如果调节过大就会导致库温忽高忽低,如果调节过小会致使压缩机过于频繁启动容易损坏压缩机。
(2 )化霜周期FO6(间隔)太短。间隔太短就会导致化霜频次增加,化霜过程库温会升高,如果频次过高就会有忽冷忽热感觉,不利于物品的存储。
(3 )化霜时间太长。化霜时间太长也会导致库内温度升高,因此设定化霜时间( F07 )以及化霜停止温度(F08 )尤为关键, 一定要耐心以及要多次反复调试直至最佳状态为宜。以上问题通过对ST-9200电子温控器的参数调整均能解决!
4.一套拼装冷库,经常会烧冷风机电机。
分析处理:上门检修,咨询用户有时一个月差不多要烧毁一个电机。此时设备已停止观察冷风机局部位置依然还有冰块凝结在蒸发器翅片表面,换为新电机后开机运行,第二天再去发现冷库冷风机结霜严重,如果按照这样运转下去蒸发器霜层越来越厚会把风扇电机叶片卡住,久而久之就会烧毁电机。
导致结霜过厚的原因如下:(1)除霜不彻底;(2 )风扇电机功率配置过小,转速过低导致热交换能力变差;(3 )库内湿度大;(4 )机组达到设定温度但一直不停机。通过与用户沟通并逐一排除, 最终发现系除霜不彻底所致,也就是除霜时间太短,导致相对离发热管偏远翅片的霜层除霜不到位,久而久之该处霜层越结越厚,最终就会阻碍风扇叶片的运转,卡住电机,使电流过大,时间长就会烧毁电机了解库内进出货的温度开门次数、以及库内作业时间等,重新调节并多次优化化霜时间后故障排除。
5.整个冷库无反应,空气开关频繁跳闸。
分析处理:-套拼装式冷库,其电气控制如图4所示,整个冷库不工作,库灯不亮,电控箱的电源指示灯HL1也不亮,估计电源供电有问题,打开电控箱发现空气(带漏电)开关跳闸,初步检查外围线路未见异常,以为偶尔过负荷跳闸,当尝试推上空气(带漏电)开关时能顺利合上,延时后机组制冷一切正常,没想到了第二天又跳闸,刚开始以为空气开关质量问题,换为更大额定电流规格的空气(带漏电)开关,使用6h~8h后自动跳闸,意味着达到累计化霜时间后跳闸。停机后使用万用表测量除霜发热丝,发现有一组对地短路,从而导致在化霜模式时发热丝得电而发生的漏电跳闸故障。换用同功率的发热管(丝)后故障排除。
6.一套拼装式冷库,送电后整机无反应。
分析处理:原理图见图4,测量空气(带漏电)开关上侧有AC380V输入,任意一相与零线之间有AC220V电压,闭合开关,测量下侧同样没有问题。观察控制电路电源指示灯不亮,转动SA闭合开关,sTC-9200温控器的⑤、⑥脚也没有AC220V电压,估计问题在控制电路的回路上,逐-检测,FR1~FR3辅助常闭触头没问题,当检测到JVR时发现已断开,说明相序有问题,同时发现线序保护器工作指示灯也不亮,本故障应该是电源的相序错乱导致的保护现象。调整电源入线端的三相相序后,开机一切正常。
7.一套拼装式冷库,开机压缩机组运转,冷风机工作,但是不制冷,2min左右后整机停机,HL2故障指示灯点亮。
分析处理:电控原理见图4所示。冷库开机,延时后冷凝机组工作,冷风机也工作,但在热力膨胀阀处听不到制冷剂流动的声音,说明系统没冷媒流过,此时观察高低压压力表发现低压压力越来越低;高压压力也比正常运行时偏低一点,两分钟左右听见“哒”的一声,整机停机无反应,反而HLP(高低压压力控制器)的故障指示灯点亮,很明显就是低压压力达到了低压压力控制器设置的低压极限值进行过低压保护了,从而可以肯定制冷系统堵塞了,堵的问题无非就三个位置:电磁阀损坏、干燥过滤器堵塞或者热力膨胀阀堵塞。本着从易到难维修原则,测量电磁阀sv线圈发现绕组阻值为无穷大。说明已损坏,开机测有AC220V送到电磁阀线圈但是不产生磁力,导致电磁阀阀芯打不开冷媒不流通所致。换用同规格的电磁阀线圈后,开机听见热力膨胀阀处有明显的流水似的声音,说明冷媒流通顺畅,制冷一切正常。
8.一套拼装冷库,相序控制器指示灯不亮,整机不工作。
分析处理:使用万用表测量电源输入有AC380V,但闭合空气开关QF后测量空气开关的出线侧三相电压中的S相没电压,明显就是缺相所致(空气开关内的触点烧蚀导致接触不良),由于S相缺相就会导致相序器在控制电路的触头JVR断开,所以整个控制电路不工作,整机也不工作。换用同规格的知名品牌空气开关后故障排除。
提示:由于到某乡镇比较偏僻的地方维修此冷库,空气开关没有备件,只能在当地购买,走了好几间五金店铺,没有类似施耐德、ABB、松下、三菱、长城、珠江等知名品牌的空开,没办法只能购买了其中某一小厂制造的空开,更换后发现开机运行20多分钟空开表面发热严重,甚至还有一些烧焦味。查看标示的电流值等相关参数与之前用了5年才损坏的空开基本一样,甚至其额定电流比原来的还要大,为什么会出现这现象,只能说器件用料太差。无奈,只能驱车几十公里到城里购买了施耐德空开换上使用一切正常,通过这故障对器件选择、更换,器件质量对设备影响太大,同时对安全等问题也有一定影响,采购时需谨慎!
9.一套拼装冷库,压缩机不启动,10s左右整机断电。
分析处理:上门检查,推上空气开关,但是整个控制电路没电STC-9200不工作,所有指示灯也不亮启动 SA按钮整机也是没反应。 使用万用表检查三相电源供电AC380V正常,检查相序保护器正常,说明相序没有错乱,当测量控制电路的回路时发现不通,细查后发现在控制电路串接的热继电器辅助触头FR1断开,估计大电流过载保护跳闸了,当按压热继电器复位按钮后,此时HL1电源指示灯点亮,启动SA开关, sTC-9200得电工作,延时3min后听见交流接触器KM1闭合声音,但压缩机“嗡嗡”作响,就是不启动,大约10s左右整机断电。
整机保护断电后测量控制电路串接的FR1辅助常闭触头又断开了,目前可以肯定由于压缩机启动不了导致电流过大从而使热继电器进行过电流保护。到底是压缩机损坏(例如卡缸、电机绕组损坏)还是供电异常导致此故障呢?本着从简到繁的原则,测量这10匹压缩机三端绕组与绕组之间阻值均为22左右正常,这样就剩电源或压缩机卡缸了,复位FR1及重启后测量KM1交流接触器.上侧有AC380V,下侧有一相没有供电,估计问题在此,由于压缩机主电路缺相,压缩机的三相电机没有得到三相供电,压缩机不能顺利启动,所以产生嗡嗡声音,此时电流不断增大,热继电器检测过电流达到预设值进行保护停机,从而切断主电路与控制电路使整机断电。明显就是由于交流接触器有一对触头 烧蚀接触不良从而使AC380V有一相缺电, 导致压缩机不工作,换用AC380V/25A知名品牌交流接触器后故障排除。
提示:从本实例中可以举一反三,如果三相电源缺相就会使三相发热丝中有一组不工作,从而导致除霜时间长、除霜不完全等现象;如果冷凝风机、冷风机因轴承等损坏也会导致卡轴,就会引起电流过大,过载保护器会出现过电流保护切断该器件的主供电和控制电路供电回路,从而进一步保护设备以及防止带来潜在安全危险。在实际安装检修过程中,也要注意过载保护器调节的电流保护值是否正常,避免因调节过大出现烧线圈还没进入保护的现象,也要避免因调节过小而刚启动就跳闸保护的问题!一般工程中以选择设备额定电流的1.2~1.5 倍为宜!