动车空调机组、送风（回风）单元及空调电气柜

城轨车辆空调机组内的主要部件有压缩机、冷凝器、冷凝风机、蒸发器、通风机、高/低压压力开关、节流装置、干燥过滤器、气液分离器、电加热、新风过滤器、回风过滤器等。

         

1. 压缩机

空调机组的压缩机是将电动机、压缩机及润滑供油系统组装在一个密封的机壳内。制冷压缩机的作用是将来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压气体，并输送到冷凝器。压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，它是整个系统的“心脏”，如图7-5所示。

         

2. 冷凝器

冷凝器为内螺纹铜管套铝翅片的空气冷却式冷凝器，高温高压制冷剂气体在冷凝管内冷凝，向外界空气放出热量而制冷剂冷凝为常温高压液体。冷凝器是输出热量的热交换设备，它将制冷剂从蒸发器中吸取的热量，以及由压缩功转换而来的热量一起传给外界空气。

空气冷却式冷凝器在长期使用后，其传热表面会被灰尘覆盖，这会对传热产生不利影响。因此，在空调机组运行期间，应该经常对冷凝器的表面污垢进行清除。

3. 冷凝风机

冷凝风机（图7-6）将外界空气吹过冷凝器，以强化制冷剂的冷凝过程。冷凝风机为直联式轴流风机，电动机采用防淋雨结构，防护等级为IP55。

         

冷凝风机的电动机和叶轮直接相连。由于电动机采用护罩轴承，所以可长期使用而不需润滑。电动机过电流保护由置于控制柜内的热继电器执行。

4. 蒸发器

蒸发器（图7-7）是吸收热量（输出冷量）的热交换设备，可以达到制取冷量的目的。

制冷剂使流经蒸发器与铜管和翅片表面接触的空气（来自客室的回风和室外的新风）降温，而制冷剂经过蒸发变成低压气体后返回到压缩机。换热器采用铜管套翅片的方式，由内螺纹铜管和亲水铝翅片组成，用胀管使它们紧密接触，然后与连接弯管、总管和侧板坚固地装配在一起。低温低压的气液混合制冷剂在蒸发器管内蒸发，吸取车内循环空气的热量而使制冷剂蒸发为低温低压蒸汽。而车内循环空气与制冷剂进行热交换后，其温度和湿度都得到降低。

         

5. 通风机

通风机（图7-8）为多叶片前弯离心风机。离心风机可以强化制冷剂的蒸发过程，并将经蒸发器或电加热处理后的空气送入客室。通风机的防护等级为IP54。电动机使用的轴承为免维护密封轴承。

         

6. 高/低压压力开关

高/低压压力开关（图7-9）的复位方式是自动复位，即当制冷系统内的压力恢复到正常范围时，压力开关闭合，制冷系统恢复正常运行。

当制冷系统内的压力高于正常范围时，高压压力开关动作，压缩机停止运转，保护制冷系统安全运行。当制冷系统内的压力低于正常范围时，低压压力开关动作，压缩机停止运转，保护制冷系统安全运行。

         

7. 节流装置

节流装置是数根直径较细的铜管，如图7-10所示。高压液体通过节流装置后节流降压为低温低压的气液混合的制冷剂。节流装置的设计是为经冷凝器冷凝的制冷剂降压。制冷剂经过节流装置的降压，进入蒸发器进行蒸发。

         

8. 干燥过滤器

将滤网固定在干燥过滤器（图7-11）内，并封入干燥剂。干燥过滤器能过滤制冷剂中的残余杂质，吸收制冷剂中的残余水分，保证制冷系统可靠运行。

         

9. 气液分离器

气液分离器（图7-12）安装于压缩机回气口前边，其作用是使蒸发后的制冷剂进行气液分离，以免液体回流入压缩机，并防止压缩机启动瞬间或外部空气温度剧烈变化时产生大量的回液，从而损坏压缩机。

         

10. 电加热

电加热（图7-13）用于在冬季等温度较低的情况下对新风进行预热，保证送入室内的新风在舒适温度范围内。

         

11. 新风过滤器和回风过滤器

新风过滤器（图7-14）和回风过滤器（图7-15）用于去除新风中的灰尘及杂物。由于灰尘沉积量与工作环境有关，所以在使用初期应经常检查过滤器，以确定合适的清洗周期。一般每月对新风过滤器和回风过滤器清洗一次。

         

送风单元和回风单元：

车辆司机室空设一台送风单元和一台回风单元，通过单独的风道从相邻的空调机组中吸入已处理的空气，再将其送回司机室，以调节司机室内的温度和湿度，为司机创造一个健康舒适的工作环境。送风单元内置一台变压器，对送（回）风单元内的电动机进行调速。在紧急通风状态下，由逆变器提供电源对变压器进行紧急通风。送风单元通过风嘴来调节送风方向。

1. 轴流风机

轴流风机（包含送风和回风）采用单相变速电动机，如图7-16所示。风量分为三挡，可以满足司机室送风单元三种风量的选择。

         

2. 送风单元风嘴

送风单元风嘴（图7-17）分为内、外两部分。内环组成旋转叶片的外部框架，可以有效避免损坏和磨损，并有效地实现360°方向空气分布。

         

3. 调速开关

调速开关（图7-18）安装在司机室送风单元的盖板上，方便司机操作。调速开关设定有4个挡位，司机等操作人员可以根据实际情况对送、回风单元进行联动风量调节。

         

4. 风量调节阀

风量调节阀（图7-19）安装在回风单元内，材质为不锈钢，可在客室发生火灾时及时隔断客室与司机室的空气流通，防止火势蔓延。

         

空调电气柜：

每节车都有一个空调电气柜，如图7-20所示。每台空调电气柜主要用来控制每辆车上的两台空调机组及客室电加热、司机室的送风单元和回风单元（仅Tc车）。空调电气柜的输入主电路电压为AC 380V，控制电路电源为DC 110V。紧急通风时由紧急通风逆变器为空调送风机和司机室的送（回）风单元供电。空调电气柜内装有空调控制继电器、接触器、方便插座、工况选择开关、空调网关、PLC等，用来控制空调的运行；此外，通过工况转换开关还可以进行本控与集控的切换，能够对温度进行设置。

         

1. 微处理器

空调电气柜上一般装有一个微处理器，如图7-21所示。微处理器是整个控制系统的核心，可使空调机组在本控、集控，通风、制冷、制暖、紧急通风等不同工况下运行。

         

2. 电气控制元件

电气控制元件主要是指控制各负载的空气断路器、接触断路器、热继电器、过流继电器、热磁断路器、三相电源控制继电器、控制开关等，它们均安装在空调电气柜的柜体控制盘上。

（1） 空气断路器（图7-22）。空气断路器用于手动接通或切断外部电源。

         

（2） 接触断路器（图7-23）。接触断路器用于控制空调机组内主要电动机元件及车厢电加热的通断。线圈电压有DC24V、DC 110V和AC 220V之分。

（3） 热继电器（图7-24）。热继电器用于对通风机及冷凝风机进行保护，其面板上的电流整定值调节旋钮的值须与电动机的额定电流相符。

         

（4） 过流继电器（图7-25）。过流继电器用于对压缩机进行保护。

（5） 热磁断路器（图7-26）。热磁断路器用于对司机室风机进行电源通断及保护，其面板上的电流整定值调节旋钮的值须与电动机的额定电流相符。

         

（6） 三相电源控制继电器（图7-27）。三相电源控制继电器用于过电压、欠电压、相序、缺相和电源的监测。

（7） 控制开关（图7-28）。控制开关主要是指控制柜上的一个模式转换开关（SA1）和一个温度调节开关（SA2）。SA1用于各种工况的切换，SA2用于自动控制时对温度进行微调。

         

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2021年12月22日。