اکسپنشن برقی از یک استپ موتور تشکیل شده که از طریق یک کابل به درایو متصل می شود. زمانی که فرمان می گیرد برای باز و بسته شدن شیر پیچ مخصوص روی شیر به سمت چپ یا راست چرخانده می شود. با استفاده از این شیر می تواند روی چرخه تبرید کنترل خوبی داشته باشید؛ دقت شود که این شیر برای فشار کارکرد ۴۵ نیم بار ساخته شده اند. در این مقاله از سری مقالات سلام سرما قصد داریم ضمن آشنا شدن با اکسپنشن برقی، طریقه تنظیم کردن اکسپنشن برقی را نیز فرا بگیریم.
ساختار شیرانبساط الکترونیک یا اکسپنشن برقی
اکسپنشن برقی به دو بخش شامل بدنه اصلی و حسگر گرما تقسیم بندی شده است. یک استپ موتور بدنه اصلی شیر را تشکیل می دهد که کنترل آن بوسیله سیگنال الکتریکی انجام می شود. بخش حسگر گرما در این شیر، یک ترمیستور است که وظیفه آن فرستادن سیگنال متناسب به استپ موتور در اثر تغییر دما است.
به دلیل اینکه استپ موتورها توسط یک کنترلر الکترونیکی کنترل می شوند، نمی توانند چرخش را به شکل پیوسته انجام دهند. این موتورها به ازای هر سیگنالی که دریافت می کنند، به اندازه کسری از یک دور کامل می توانند دوران کنند. بطوری که قادراند با 200 گام بر ثانیه پیش رفته و سریعا به موقعیت قبلی برگردند. عملکرد استپ موتورها طبق حرکت چرخ دنده ای است که موقعیت یک پین را در مجرای عبوری مبرد تغییر می دهد.
تعداد سیگنال‌های ارسال شده، توسط کنترلر به خاطر سپرده می شود. بنابراین کنترلر می تواند موقعیت شیر را در هر لحظه‌ای به موقعیت قبلی برگرداند؛ در نتیجه اکسپنشن برقی خیلی دقیق جریان مبرد را می تواند تنظیم کند.
معمولا این نوع شیرها بیش از 1500 گام کنترلی دارند؛ که مقدار هر گام برابر است با 0.0000783 اینچ است. این دو ویژگی نشان دهنده دقت بسیار بالایی اکسپنشن های برقی می باشد.
محل نصب حسگر دما که شامل یک ترمیستور است درخط خروجی اواپراتور می باشد. این حسگر دما یک مقاومت الکتریکی بوده که مقاومت آن با تغییر دما تغییرکرده و در نهایت متناسب با این تغییر، مقاومت مقدار جریان برق نیزتغییر می کند. این تغییر مقاومت به صورت سیگنال توسط سیم به استپر اکسپنشن ولو فرستاده می شود.
مزایای اکسپنشن برقی
امروزه شیرهای انبساط الکترونیک به دلیل مزایای زیادی که دارند؛ دارای کاربردهای گسترده ای نیز هستند.
- نیازی به استفاده از شیر مخصوص برای هر نوع مبردی نیست.
- این شیرها می توانند برای گاز r۴۱۰a r۴۰۷c r۴۰۴a r۵۰۷ ۱۳۴a ۲۲ r۱۲۳ استفاده شوند.
- این شیرها دارای ساختار و روش کارکرد ساده ای هستند .
- از یک درایو که در داخل تابلو نصب می شود، تشکیل شده‌اند.
- اشغال فضای کمتر برای نصب زیرا دارای ارتفاع کم، حجم کم و وزن کم می باشد
- سر و صدای خیلی کمتر نسبت به نوع ترموستاتیکی آن دارد
- عملکرد سریع و مصرف انرژی نسبتا پایین دارد
- قابل استفاده برای سیستم‌های برگشت‌پذیر نظیر پمپ‌ها و جریان‌‌های رفت و برگشتی دارد
- قابل استفاده برای سیستم های بدون نیاز به روان کار
پیشنهاد می کنیم مقاله آنچه باید در مورد معایب و ارورهای سیستم اکسپنشن الکترونیکی بدانیم را هم مطالعه کنید
طریقه تنظیم کردن اکسپنشن برقی
در ادامه این مقاله می خواهیم بطور خلاصه راه اندازی شیرهای انبساط الکترونیکی یا همان اکسپنشن برقی را آموزش دهیم.
برای تنظیم و کنترل موتورهای پله ای شیرهای انبساط الکترونیکی از کنترلرهای سری EVDRIVE03 استفاده می شود. این کنترلرها در دو نوع بدون نمایشگر و با نمایشگر تولید می شوند.
دو نوع شیر انبساط الکترونیکی عمومی و استپر در بازار وجود دارند که برای کنترل آن ها از درایو های شیرهای انبساط الکترونیکی استفاده می شود. این درایوها می توانند به شکل مستقل و یا به همراه یک کنترلر برای کنترل شیرهای الکترونیکی به روند. استفاده از این راه اندازها می توانند بالاترین راندمان را در سیکل تبرید تضمین کنند.
بر روی درایوهای اکسپنشن های برقی، پورت های ارتباطی استاندارد CAN و MODBUS قرار دارند. این پورت ها به آسانی امکان یکپارچه سازی اطلاعات در یک مجموعه سیستم کنترل را فراهم می کنند.
انواع شیر انبساط الکترونیکی
اکسپنشن برقی از لحاظ نوع استپر موتور به دو نوع تک قطبی و دو قطبی دسته بندی می شود.
1.استپر موتور تک قطبی: این نوع استپر موتوردارای دو فاز بوده که و هر فاز نیز دارای یک سر وسط است. در این موتورها پنج یا شش سیم وجود دارد که چهار سیم مربوط به فازها است و دو سیم نیز مربوط به تغذیه می باشد. اگر از داخل این دو سیم با هم یکی باشند این موتورها دارای پنج سیم هستند. موتورهای تک قطبی برای ظرفیت های پایین استفاده می شوند، زیرا دارای گشتاور و راندمان پایین تری نسبت به نوع دو قطبی هستند.
2.استپر موتورهای دو قطبی: این استپر موتورها دارای دو فاز بوده وفاقد سر وسط می باشند. به همین دلیل جریان از کل سیم پیچ عبور می کند؛ در نتیجه باعث افزایش گشتاور سیم پیچ می گردد.
موتورهای دو قطبی دارای چهار سیم هستند و در شیرهایی با ظرفیت بالاتر و تعداد استپ بیشتر، از این موتورها استفاده می شود.
اکسپنشن برقی چگونه کار می کند
شیر انبساط الکترونیکی یا همان اکسپنشن برقی برای تنظیم میزان سوپرهیت سیستم های برودتی کاربرد دارد. این شیر در مقایسه با شیر ترموستاتیکی از عملکرد پیچیده تر و دقیق تر برخودار است.
شیر انبساط الکترونیکی در مقابل سیگنال های دریافتی از کنترل کننده الکترونیکی دو کار انجام می دهد، یکی باز و بسته کردن شیر و دیگری فرستادن میزان معین مبرد به داخل اواپراتور است. به عبارت دیگر دما و فشار ورودی توسط سنسورهای نصب شده در خط ساکشن خوانده می شود و کنترل کننده متناسب با دما و فشار ورودی و نوع مبرد و سوپرهیت تعریفی سیگنالی می فرستد. در نتیجه باز و بسته شدن شیر انبساط انجام می شود ولی سوپرهیت همچنان ثابت می ماند.
درگاه شیر انبساط توسط استپر موتورها باز و بسته می شود؛ که با دریافت سیگنالی می توانند شیر را به مقدار نیاز باز یا بسته کرده و دراستپ مناسب، محل شیر را ثابت نگه می دارد. وقتی استپر موتور حرکت می کند، در داخل پورت جریان ورودی مبرد به شیر یک پین تنظیم حرکت می کند.
کاربرد شیر انبساط یا اکسپنشن ولو در سیکل تبرید
محل نصب اکسپنشن برقی یا شیر انبساط در خط مایع، خروجی کندانسور و قبل از اواپراتور در سیستم های برودتی می باشد. کارکرد کلی این شیر شکست فشار در چرخه تبرید و کنترل مقدار مبرد ورودی به اواپراتور است. به این صورت که شیر انبساط با ثابت نگه داشتن سوپرهیت، مقدار ورود سیال را به درون اواپراتور در هنگام افزایش یا کاهش بار اپراتور تنظیم می کند.
انواع مختلفی از شیر انبساط یا اکسپنشن ولو بسته به نوع کاربری سیستم تبرید و ظرفیت سیستم وجود دارد که شامل لوله موئین یا capillary tube، شیر انبساط ترموستاتیکی و شیر انبساط الکترونیکی می باشد.
پیشنهاد می کنیم مقاله طرز کار اکسپنشن الکترونیکی چگونه است؟ را هم مطالعه کنید.
