电子膨胀阀原理
大型冷冻机组节流常用的孔板因其调节性能差，流量亦不能随工况变动而调节；原先的吸气温度通过其感温包所对应的压力与蒸发压力之差所产生的机械位移，进行调节的热力膨胀阀愈暴露其缺点：
1.讯号的反馈有较大的滞后；
2.在低温的场合下，热力膨胀阀感受温包内的压力变化减小，使阀的动作压力变小，引起控制性能不稳定；
3.过热度大使冷冻能力降低；
4.新型制冷剂的不断出现。
在这种情势下，一种响应速度快，调节范围宽广，节能效果显著，具备远程控制、故障诊断等；新功能、能满足不同工质的产品——SEV电子膨胀阀应运而生。（本课件以SEV电子膨胀阀为例）
膨胀阀相当于减压阀，存在进口端与出口端的压差。这个压差对较大口径的阀芯会产生较大的阻止阀开启或关闭的反作用力。
图中是SEV电子膨胀阀的结构，从图中可以看出：
当制冷剂从阀体底部进入阀芯后，通过阀芯平衡孔，将压力向上传递，由于阀芯上下截面相等，使压差产生的附加操作力抵消。同理当制冷剂从右方管口进入时，制冷剂通过阀芯平衡孔，最终亦实现了压力的平衡。
电子膨胀阀的主要运动部件是丝杆和丝杆螺帽，丝杆旋转使丝杆螺帽带动阀芯上下位移进行流量调节，这个摩擦副是决定阀的寿命及可靠性的关键。SEV电子膨胀阀采用不锈钢和高端陶瓷材料摩擦副，其摩擦系数及小，耐磨性特高，从而提高电子膨胀阀的使用寿命。
电机是外置的，因此不需要担心电机的使用寿命限制和接线处泄露影响；
电机与制冷剂完全隔开，避免了电机的腐蚀。亦可防止因系统冰堵造成电机的损坏。
在系统中的应用与结构
该系统为风冷热泵冷热水机组，图示粗黑箭头所示为制冷系统，红管所标记的为高压侧部分，绿管所标记的为低压侧部分，空心箭头所示为制热系统，电子膨胀阀通过对参数进行采集计算，反应速度比热力膨胀阀快，所以特别适合于工况变化剧烈的热泵机组的使用。
阀的总体结构
典型应用
1.水冷机组
这是电子膨胀阀在水冷机组上的应用。适用于蒸发温度-15~20度，如水冷冷水机组、水源热泵机组等。
这个系统充分利用了电子膨胀阀的液路关闭特性,可省却液路电磁阀。配套供应的电子膨胀阀具备的最小过热度控制算法能使机组的能效比明显提高；对水源热泵机组还可以调节MOP防止压缩机过载及限制排气温度过高。
机型说明：蒸发温度为-15~25度，水冷冷水机（可不装排气温度传感器）、风冷冷水机、水源热泵机（水侧换向）、水冷直膨单冷机（可不装排气温度传感器）、风冷直膨机。
2.低温机组
这是电子膨胀阀在低温制冷时的应用，利用电子膨胀阀宽范围快速调节的特性。适用于蒸发温度-50~-15度，如水冷卤水机、风冷卤水机、卤水冷却热水机、水冷直膨单冷机（急冻机）、风冷直膨胀单冷机。在低温情况下，压力的变化已经微乎其微，该系统中采用温度传感器来替代压力传感器。蒸发温度传感器尽量安置在靠蒸发器入口处。
空调系统中电子膨胀阀的控制及应用
电子膨胀阀应用在制冷／制热系统中的优势
电子膨胀阀主要用于空调（制冷）系统中，可以实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行，达到快速制冷、温度精确控制、节能等目的。相对于常用的热力膨胀阀，区别见表１。
电子膨胀阀的控制方法
从过热度参数途径划分，可分为温度式控制方法及压力式控制方法。
１ 温度式控制方法
如图１所示，利用两温度的差近似地代替系统过热度，并用此过热度作为参数进行电子膨胀阀的控制。
制冷过热度＝ｔｓ－ｔｅ，即过热度等于吸气温度与室内蒸发器中央两相区温度的差值。制热过热度＝ｔｓ－ｔｃ，即过热度等于吸气温度与室外冷凝器中央两相区温度的差值。此种方法适用于冷暖机型，只需要３个温度传感器即可实现控制。
２ 压力式控制方法
如图１所示，以下式计算的过热度作为参数控制电子膨胀阀：
过热度＝ｔｓ－ｔｐｓ
式中：ｔｐｓ为吸气压力ｐｓ对应的制冷剂饱和温度，即过热度为吸入温度与饱和温度的差值。在额定制冷条件下，同时记录在不同的膨胀阀开度时２种过热度的计算值，如图２所示。可见，在不同的膨胀阀开度、不同过热度的条件下，温度式控制方法计算的过热度与压力式控制方法计算过热度的差值约恒等于３℃。
ＰＩＤ控制算法
过热度控制算法一般采用ＰＩＤ控制方式，见图３。以目标过热度及实际过热度的差值作为输入，进行ＰＩＤ控制。还有多种过热度控制方法，比如：二分值域搜索法、表格式膨胀阀开度直接设定法等，但ＰＩＤ控制方法以其优越的性能被广泛地运用。
电子膨胀阀控制器在家用空调器中的应用
电子膨胀阀控制器在家用空调器中的应用主要有以下几方面：
１）变频空调器性能最适化应用
图７所示为膨胀阀的流量示意图，图８所示为流量随频率变化的示意图。由此可见控制电子膨胀阀的开度随频率的变化而变化，可使系统在最佳的状态下运行。
目前家用变频空调器中，能效为一、二级的机种已广泛采用电子膨胀阀控制技术。而在实际使用中，一些厂家采用表格式把频率与膨胀阀开度对应起来，再配合过热度进行补正从而确定膨胀阀的具体开度；也有一些厂家单纯采用过热度作为参数进行开度调节或采用压缩机排气温度作为参数进行开度的调节，不管采用何种方法，其目的都是实现流量的最适化。特别是在制冷中间性能的优化中，膨胀阀控制器发挥着很大的作用，有利于提升空调器ＳＥＥＲ值。
２）电子膨胀阀在提高空调器低温能力上的应用
将在２０１３年执行的新房间空调器能效标准以ＡＰＦ（全年能源消耗效率）作为能效等级的划分参数，这将对空调器低温性能提出更高的要求。如图９所示，在空调器低温测试中，利用电子膨胀阀的开度调节可以有效提升除霜后空调器能力的上升速率（虚线部分），以提高积分能力值。
３）电子膨胀阀在提高除霜性能中的应用
如图１０所示，在制热时膨胀阀以最适的制热开度运转，当除霜开始时，开度快速变更为除霜开度（例如采用三花制Ｑ型５００脉冲膨胀阀，开度可设为４８０），以增加制冷剂流量，使除霜更快，更完全。待除霜结束后膨胀阀开度又恢复除霜前的开度，以利于制热能力快速恢复。当然，若要除霜更佳，在除霜过程中，可再细分不同的阶段，不同阶段采用不同的压缩机频率及膨胀阀开度值。
４）电子膨胀阀在空调器中抑制制冷剂噪声的应用
在房间空调器中，若采用毛细管节流方式，由于毛细管在节流的过程中制冷剂状态的变化常常会引起毛细管产生不可避免的振动，这种振动传至冷凝器，则表现为断续的极为刺耳的噪声。当采用电子膨胀阀后，节流的快速性及安装固定，制冷剂噪声将会得到抑制。
５）电子膨胀阀高温保护应用
在空调器运行的过程中，可以通过调节电子膨胀阀的开度抑制可能出现的压缩机排气温度过高的情况发生，即当排气温度过高时，膨胀阀将以某一速率增大开度，起到降低排气温度的作用。
６）压力式控制电子膨胀阀低压保护应用
在空调器的运行过程中，可以通过调节电子膨胀阀的开度抑制低压过低的情况发生，即低压过低时，膨胀阀将以某一速率增大开度，起到提高低压的作用，并防止负压的产生。
电子膨胀阀及控制器
本段引自《空调系统中电子膨胀阀的控制及应用》，作者：叶荣，余水秀，赵鸣；来源于互联网。
电子膨胀阀管组焊接的技术要求
本技术要求的编制主要是为了规范商用空调电子膨胀阀管组焊接工艺，指导开发人员、生产制造工艺人员规范电子膨胀阀管组等易损件的加工工艺。（来源于互联网）
电子膨胀阀管组是空调系统的关键部件，关系到整个机组的运行状态。电子膨胀阀的不良会给整个空调系统造成致命的危害，如压缩机回液、室内机结冰漏水、室内机没有效果等等。而电子膨胀阀是一种十分精密的零部件，其内部的步进电机等部件在高温的情况下极易受到损坏。因此，电子膨胀阀管组的焊接过程是一种十分重要的工序，必须按照电子膨胀阀式样本的要求，对电子膨胀阀的焊接做好足够的保护措施，保证电子膨胀阀阀体的温度不超过样本的规定要求（一般要求不超过120度）。
电子膨胀阀焊接方法
通常电子膨胀阀焊接时的保护措施是对阀体用水进行降温，以往的做法是在阀体上包一块湿布，这种做法有明显的缺陷，因为铜管的导热性能极好，仅靠包块湿布是无法保证阀体的温度不超过规定要求的，这样会导致电子膨胀阀管组不良率非常的高。
下面两种方法可以很大程度上保障电子膨胀阀在焊接时不会被烧坏，降低电子膨胀阀管组的不良率。
1.将电子膨胀阀阀体整个浸到水中，将电子膨胀阀的进出管与其连接管进行焊接，焊接时必须进行充氮保护。必须注意，为了防止充入的氮气被加热成高温气体从阀芯经过损坏电子膨胀阀，焊接时必须从膨胀阀的进出口分别充氮气进行保护。具操作如下：
如上图中所示，焊接左端接管时，如图示意位置“充入氮气保护A”充入氮气，防止焊接时对部件造成氧化，同时也保证了加热的高温氮气不从阀芯通过；同样焊接右端接管时，如图示意位置“充入氮气保护B”充入氮气保证被加热的高温氮气不从阀芯通过。
2.在焊接电子膨胀阀管组时，用喷水头对电子膨胀阀阀体进行连续的喷水，水流量的大小必须保障流经膨胀阀阀体的整个表面。和前面所述的一样，焊接时也必须进行充氮保护。必须注意，为了防止充入的氮气被加热成高温气体从阀芯经过损坏电子膨胀阀，焊接时必须从膨胀阀的进出口分别充氮气进行保护。具体操作如下：
如上图中所示，焊接左端接管时，如图示意位置“充入氮气保护A”充入氮气，防止焊接时对部件造成氧化，同时也保证了加热的高温氮气不从阀芯通过；同样焊接右端接管时，如图示意位置“充入氮气保护B”充入氮气保证被加热的高温氮气不从阀芯通过。
该操作适用于现场维修：焊接喷水时，可以用一个矿泉水瓶子，罐满水，在盖子上打一个孔．焊接时将瓶里的水挤出来，连续均匀的喷在阀体上，为了使水喷到阀上更加均匀，可以先用湿布把阀体包起来，焊接时直接把水喷到湿布上，水流量必须合适，必须保证湿布持续处于湿润的状态，绝对注意水不能喷到阀体内部．焊接充氮气操作比较容易，不作赘述，但需要确认焊接时膨胀阀是打开的．
注：售后维修时，尽量避免焊接高温对阀体的影响。在旧阀焊下的时候：
①不要单独焊下阀体本身，应该将与阀体相连的进管、出管连同阀体在内的3件一起焊下。在焊接过程中进行冷却。
② 将这3件同时焊下后，按照前述1或2的冷却方法进行冷却焊接。
新阀焊接的步骤同上：
①首先将新阀和进出液管用前述1或2的冷却方法进行冷却焊接成管组；
②将管组焊接到整机上，焊接中注意冷却。
只有在售后维修时、上述第②步中、焊点远离阀体时，才可以用充分浸水的纱布缠绕进出管及阀体来替代喷水头和阀体浸水（个人意见）。
设计雷区
| 序号 | 类别 | 雷区 | 解决措施 | 问题警示 |
| 1 | 制造维修 | 电子膨胀阀焊接时不充氮保护或充氮保护的措施不正确 | 根据焊接的接管，按照上述要求在适当的接口充入氮气进行保护 | 不充氮容易造成膨胀阀内部氧化，充氮的位置不正确容易使高温氮气烫坏阀芯 |
| 2 | 制造维修 | 焊接时仅在阀体上包一块湿布降温，会造成烧焊时膨胀阀阀体损坏率很高. | 按照上述要求，将阀体浸入水中后再对接管部分进行焊接；或者在阀体上喷注适当流量的水，然后再对接管进行焊接 | 电子膨胀阀焊接时保护不到位，容易对系统造成如压缩机回液、室内机漏水结冰、室内机没有效果等致命缺陷。 |
欢迎您加入暖通南社学习交流互动社区：
| 类别 | QQ群群号 |
| 综合类 | 154966892 |
| 设计类 | 241676445 |
| 施工类 | 145754593 |
| 建筑类 | 191232844 |
| 暖通自控问答与家居系统集成群 | 303891401 |
| BIM应用学习群 | 492479546 |
| 验证时请注意：地区 真实姓名 专业（进群实名验证） |
实名加我个人*1114325507，拉你进暖通南社各片区微信群。
