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饮水机故障分析与检修
第6章饮水机故障分析与检修
饮水机是一种使用方便的电冷热饮水用器具,有单热型和冷热型两种。
可以利用过滤器
对水进行过滤、消毒,可以烧开水保温,还可以利用制冷设备冷却水,一年四季都可以便用,
给人们的生活带来了很大方便,除了非常适合家庭使用外,也适于工厂、金融、事业单位等
使用。
常见的饮水机如图6-1所示。
提示 目前,常见的饮水机主要有单热型、冷/热型和消毒单热或消毒冷/热型三种。
饮水
机的消毒功能和第7章介绍的消毒柜是一样,所以本章仅介绍单热型、冷/热型饮
水机的原理和故障检修。
第1节单热型饮水机故障分析与检修
单热型饮水机只有加热和保温功能,在它的面板上有红、黄两个指示灯。
红色指示灯亮
时,表示饮水机处于加热状态;黄色指示灯亮时,表明饮水机进入保温状态。
部分单热型饮
水机还设置了一个绿色电源指示灯。
该指示灯在饮水机通电后就会点亮,表明饮水机已有市
电电压输入。
提示 单热型饮水机按控制方式可分为机械控制型和电脑控制型两种。
一、机械控制单热型饮水机
典型的机械控制型饮水机的电气系统由加热开关、温控器、过热保护器、加热器、指示
灯构成。
下面以安吉尔YR-5-X机械控制单热型饮水机为例进行介绍,电路如图6-2所示。
1.加热控制
插好电源线并按下加热开关后,220V市电电压不仅经温控器ST1.加热器、过热保护器
ST2、熔断器FU2构成回路,为加热器供电,使它开始加热,而且通过R2限流,D3半波整
流,使双色指示灯D2内的红色发光管发光,表明该机处于加热状态。
随着加热的时间越来
越长,水的温度逐渐升高,当温度达到89'C后,温控器ST1断开,加热器因没有供电而停止
加热,但市电电压通过Rl、D1、D2、加热器和ST2构成的回路使D2发光,表明该机进入
保温状态。
当水温下降到某一值时,温控器ST1的双金属片复位,触点闭合,再次接通电源,
如此反复,使饮水机的温度控制在一定范围内。
2.过热保护
当水罐内无水或温控器异常,使水罐的温度超过97℃后,水罐表面上的过热保护器ST2
断开,切断整机供电,以免加热器烧断或产生其他故障,实现过热保护。
3.常见故障检修
(1)不加热
不加热说明加热器或其供电系统异常。
该故障的检修流程如图6-3所示。
(2)加热不正常
加热不正常,说明温控器、加热器或线路接触不良。
该故障的检修流程如图6-4所示。
二、电脑控制单热型饮水机
典型的电脑控制单热型饮水机由电源电路、微处理器电路、加热电路构成,下面以家乐
仕饮水机为例进行介绍,电路如图6-5所示。
1.电源电路
220V市电经电阻R1.电容CV1降压限流,通过D1~D4桥式整流,再经C1. C5滤波,
稳压二极管DZ1稳压后形成12V直流电压。
该电压不仅为继电器供电,而且通过BG1、D22、
R4组成的5V稳压器稳压输出5V电压。
该5V电压除了为微处理器等电路供电,还通过R17
限流使电源指示灯LED-P发光,表明电源电路已工作。
2.微处理器电路
如图6-5所示,该机的微处理器电路主要由微处理器ICl( CF745-04/P)及其外围元件组成。
(1) CF745-04/P的引脚功能
CF745-04/P的引脚功能如表6-1所示。
(2) CPU工作条件电路
插好饮水机的电源线,待电源电路工作后,由其输出的5V电压经电容C2. C6滤波后,
加到微处理器IC1 (CF745-04/P)的供电端4、14脚,为IC1供电。
IC1得到供电后,它内
部的振荡器与15、16脚外接的晶振XT1通过振荡产生4MHz的时钟信号。
该信号经分频后
协调各部位的工作,并作为IC1输出各种控制信号的基准脉冲源。
IC1在获得供电并产生时
钟信号后,它内部设置的复位电路使存储器、寄存器等电路清零复位,待复位结束后IC1
开始工作。
3.加热控制电路
当饮水机加水并通电后,按一下开关键K3, ICl12脚的电位发生变化,该变化被微处理
器IC1识别后,IC1从⑩脚输出低电平控制信号,从②脚输出高电平控制信号。
⑩脚输出的
低电平控制电压通过R16使加热指示灯LED-J发光,表明该机处于加热状态;②脚输出的
高电平控制信号通过R12限流使驱动管BG2导通,从而使继电器JZl的线圈有导通电流流
过,使它的触点吸合,加热器获得供电开始加热。
罐内的水温随着加热器的不断加热而升
高,当水烧开后,温控器WK的触点断开,使IC1的①脚输入高电平信号,IC1识别后判
断水已烧开,控制⑩、⑧脚输出高电平电压,控制②脚输出低电平电压。
②脚输出的低电
平电压使BG2截止,JZ1的线圈无导通电流,它内部的触点释放,加热器停止加热:
⑩脚
输出高电平后使加热指示灯LED-J熄灭;⑧脚输出的高电平电压通过R13限流使保温指示
灯LED-B发光,表明该机进入保温状态。
随着保温时间的延长,水的温度逐渐下降,当温
度下降到一定值后,温控器WK的触点再次吸合,使ICI的①脚电位再次变为低电平,IC1
的②脚输出高电平,使加热器再次加热。
重复以上过程,饮水机就可以为用户提供一定温
度的热水。
保温期间,若按下再沸腾键K1,⑥脚变成高电平,此信号被微处理器IC1识别后,IC1
从⑨脚和②脚输出高电平控制信号,如上所述,②脚输出高电平控制信号时加热器开始加热。
⑨脚输出的高电平通过R13限流使再沸腾指示灯LED-A发光,表明该机处于再沸腾状态。
再沸腾的时间通常为1min,1min后加热器停止加热。
4.定时控制电路
该机具有定时功能,按下定时键K2可在2h. 4h两个时间段内选择定时时间,待达到所
定的时间后自动关机,使饮水机处于待机状态。
5.蜂鸣器驱动电路
该机的蜂鸣器电路由蜂鸣器BEl.三极管BG3、微处理器IC1等元件构成。
每次进行操
作时,微处理器ICl的13脚输出蜂鸣器驱动信号。
该信号通过R8限流,BG3倒相放大,驱
动蜂鸣器BE1呜叫,提醒用户饮水机已收到操作信号,并且此次控制有效。
6.常见故障检修
(1)不加热,电源指示灯也不亮
不加热,电源指示灯也不亮说明该机没有市电输入或电源电路异常。
该故障的检修流程
(2)电源指示灯亮,但不加热
电源指示灯亮,但不加热说明加热器或其供电系统异常。
该故障的检修流程如图6-7
所示。
(3)加热不正常
加热不正常,说明温控器、加热器或供电电路异常。
该故障的检修流程如图6-8所示。
第2节冷/热型饮水机故障分析与检修
冷/热型饮水机就是在制热/保温型饮水机的基础上使用了制冷功能。
本节主要介绍饮水
机的制冷功能。
一、制冷原理
饮水机制冷方式有PN半导体制冷方式和制冷剂制冷方式两种。
下面分别介绍。
1.制冷剂制冷方式
(1)构成
制冷剂制冷方式的制冷系统由制冷剂、压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管、过滤器构成,
如图6-9所示。
(2)制冷原理
压缩机运转后,低温、低压的制冷剂被压缩机吸入,在压缩机汽缸内被压缩成高温、高
压的过热气体后排出到冷凝器中。
高温、高压的制冷剂气体通过冷凝器散热,温度不断下降,
逐渐被冷却为常温、高压的饱和蒸汽,并进一步冷却为饱和液体,温度不再下降,此时的温
度叫冷凝温度。
制冷剂在整个冷凝过程中的压力几乎不变。
经冷凝后的制冷剂饱和液体经干
燥过滤器滤除水分和杂质后流入毛细管,通过它进行节流降压,制冷剂变为常温、低压的湿
蒸汽,随后在蒸发器内开始吸收热量进行气化,不仅降低了蒸发器及其周围的温度,而且使
制冷剂变成低温、低压的气体。
从蒸发器出来的制冷剂再次回到压缩机中,重复以上过程,
将水罐内的热量转移到箱外的空气中,实现了制冷的目的。
2.半导体制冷方式
半导体制冷器件也叫温差制冷器件。
它的制冷原理如下。
如图6-10所示,当把N型和P型半导体元
件联结成电偶对,并为两块半导体提供直流电
压时,电流流过电偶对后,就会发生能量转移,
也就是电偶对的冷端就会吸热,而热段会放热。
这样,将电偶对的冷端安装在水罐的表面就会
对水罐内的水进行吸热制冷,而热端散发的热
量被冷却装置(如散热片、风扇)散发到空间
中,使水罐内的水保持一定的温度,那么冷端
就可以不断地吸热,从而达到制冷的目的。
提示 半导体制冷器尺寸小、重量轻、无噪声。
如果改变接在半导体制冷器两端的电压
极性,冷、热端也会随之改变,可以使制冷工作状态立即变为制热工作状态,使
用起来非常方便。
二、制冷剂制冷式饮水机
下面以安吉尔YLR-5-28L-B型冷热饮水机为例介绍制冷剂制冷式饮水机的工作原理和
故障检修。
1.工作原理
安吉尔YLR-5-28L-B型冷热饮水机的电气系统由加热控制和制冷控制两部分构成,如
图6-11所示。
(1)加热电路
该饮水机的加热控制与第1节的安吉尔YR-5-X机械控制单热型饮水机基本相同,不再
介绍,请读者自行分析。
(2)制冷电路
如图6-11所示,制冷电路由开关K2、冰水温控器WDF1、冷藏式温控器WDF2.重锤
启动器RV、过载保护器FR、压缩机MD、指示灯LED3等构成。
接通制冷开关K2后,市电电压通过D3整流和电阻限流后使指示灯LED3发光,表明该
机进入制冷状态,同时因重锤启动器RV的触点是分离的,所以压缩机电机MD的启动绕组
(CS绕组)没用供电,压缩机电机无法启动,流过运行绕组(CM绕组)的电流增大,使RV
的驱动线圈产生较大的磁场,重锤被吸起,使触点闭合,接通压缩机启动绕组的供电回路,
压缩机电机启动运转。
当压缩机正常运转后,运行电流下降到正常值,RV的驱动线圈产生
的磁场减小,衔铁在自身重量和回复(复位)弹簧的作用下复位,切断启动绕组的供电回路,
完成启动过程,压缩机正常运转,开始制冷。
随着制冷的不断进行,冷水罐和冷藏室的温度
都在逐步下降,当冷水的温度达到5℃,冰水温控器WDF1内的触点释放;当冷藏室的温度
达到2℃时,冷藏室温控器WDF2的触点释放。
WDF1和WDF2的触点释放后,压缩机MD
因没有供电而停止工作,饮水机进入保温状态。
随着保温时间的延长,冷水罐和冷藏室的温
度都在逐步升高,当冷水的温度升高到10℃,冰水温控器WDF1内的触点吸合,或冷藏室的
温度升高到8℃时,冷藏室温控器WDF2的触点吸合,由于WDF1和WDF2的触点是并联的,
所以无论哪个吸合,压缩机MD都会再次运转,饮水机进入下一轮制冷状态。
(3)过载热保护
正常时,过载保护器FR的触点处于常闭状态,当压缩机过载时电流增大,使过载保护
器内的电热器产生的压降增大而使其发热,双金属片会因受热迅速变形,使触点断开,切断
压缩机供电回路,压缩机停止转动。
另外,因过载保护器紧固在压缩机外壳上,当压缩机的
壳体温度过高时,也会导致过载保护器内双金属片受热变形,切断压缩机供电电路。
过几分
钟后,随着温度下降,过载保护器内双金属片恢复到原位,又接通压缩机的供电回路,压缩
机继续运转。
但故障未排除前,过载保护器会继续动作,直至故障排除。
过载保护器FR接
通、断开时,会发出“咔嗒”的响声。
2.常见故障检修
该机不加热或加热不正常故障与机械控制型饮水机相同,不再介绍,下面介绍不制冷、
制冷不正常故障的检修流程。
(1)压缩机不转
压缩机不运转的故障原因主要有三个:
一是供电线路、温控器、过载保护器异常,使压
缩机因无供电而不能工作:
二是压缩机或其启动器异常,引起压缩机不能启动;三是制冷系
统严重堵塞,导致压缩机过载,引起过载保护器动作。
该故障检修流程如图6-12所示。
(2)压缩机转,但不制冷
压缩机运转,不制冷故障的故障原因主要有三个:
一是压缩机异常或它与排气管、吸气
管的接头漏;二是冷凝器漏;三是蒸发器漏。
该故障检修流程如图6-13所示。
(5)压缩机不停机
压缩机不停机故障的原因主要有三个:
一是制冷系统泄漏或压缩机排气性能差,使冷藏
室的温度达不到要求,温控器不能切断压缩机的供电:
二是温控器异常,导致压缩机总在工
作;三是冷藏室内胆与蒸发器脱离,使温控器的感温管不能检测到正常的温度,导致压缩机
始终运转。
该故障检修流程如图6-14所示。
三、半导体制冷式饮水机
下面以佳意YSX-B202型冷热饮水机为例介绍半导体制冷式饮水机的工作原理和故障
检修。
1.工作原理
佳意YSX-B202型冷热饮水机的电气系统由加热控制和制冷控制两部分构成,如图6-15
所示。
(1)加热电路
该饮水机的加热控制与第1节的安吉尔YR-5-X机械控制单热型饮水机基本相同,不再
介绍,请读者自行分析。
(2)制冷电路
如图6-15所示,制冷电路由开关S1、双电压比较器LM393P、负温度系数热敏电阻RT.
场效应管VT、半导体制冷片PN,以及电源电路构成。
接通制冷开关SI后,220V市电电压通过S1加到电源变压器T的初级绕组,从它的次
级绕组输出12V交流电压,再通过VDI~VD4全波式整流,C1滤波产生12.5V左右的直流
电压。
该电压不仅为散热风扇电机M和半导体制冷片PN供电,而且通过R1限流,C3滤波,
VD5稳压产生9.1V电压。
该电压不仅加到IC( LM393P)的供电端⑧脚,为它供电,而且通
过R4、R7取样产生4.5V的取样电压,为IC的同相输入端3脚提供参考电压。
因开机初期,
冷水罐内的水温超过15℃,所以负温度系数热敏RT的阻值较小,9V电压通过R2、R3. RT
取样后的电压低于4.5V,通过比较器比较后使IC的①脚输出高电平电压。
该电压一路通过
R9限流使LED1内的绿色指示灯发光,表明该机处于制冷状态:
另一路经R8限流使场效应
管VT导通,接通PN的供电回路,使它开始为冷水罐制冷。
该路电压同时通过VD7接通M
的回路,使M开始运转,为PN散热。
此时,LEDI内的橙色指示灯因VD7导通而熄灭。
随
着制冷的不断进行,冷水罐的温度在逐步下降。
当冷水的温度达到7℃时,RT的阻值增大,
为IC的②脚提供的电压超过4.5V,IC的①脚输出低电平电压,不仅使LED1内的绿色发光
管熄灭,而且使VT截止。
VT截止后, PN停止制冷,而且风扇M不再高速运转。
此时,
12.5V电压通过M和Rl1构成的回路使M低速运转,继续为PN散热,并且Rll两端产生
的压降通过VD7、R10使LEDI内的橙色发光管发光,表明该机处于保温状态。
随着保温时
间的延长,冷水罐内的温度逐步升高,当冷水的温度升高到15℃,如上所述,饮水机再次进
入制冷状态。
2.常见故障检修
该机不加热或加热不正常故障与机械控制型饮水机相同,不再介绍,下面介绍不制冷、
制冷不正常故障的检修流程。
(1)加热正常,但不制冷
加热正常,但不制冷的故障原因主要有五个:
一是开关SI或电源电路异常:
二是温度
取样及其控制电路异常;三是场效应管异常:
四是半导体制冷器PN异常:
五是风扇异常。
该故障检修流程如图6-16所示。
提示 若风扇损坏,不能将PN产生的热量吹出机外,反而为冷水罐加温,从而导致冷
水罐内水的温度高于室温。
而半导体制冷片贴反了或其供电接反后,导致它的冷
端变为热端,也会导致水温升高。
(2)冷水温度过低
冷水温度过低的原因主要有两个:
一是场效应管VT击穿;二是温度检测电路异常。
该
故障检修流程如图6-17所示。
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- 饮水机 故障 分析 检修