4.2 定频空调器的检修技能
4.2.1 安装移机技能
(1)定频空调器的安装
空调器根据产品型号、规格以及功能的不同,对安装的要求也有所不同,因此,在安装空调之前,必须仔细阅读随机附带的安装使用说明书,说明书中都详细记载了空调器随机附带的零部件、安装操作规程。实际操作时,遵循一定的安装顺序和规范,对于快速、准确地完成安装工作十分有帮助。
提示说明
在安装空调器之前,首先根据房间的大小选用制冷量相当的空调器是非常关键的环节。
一般,房间所需制冷量的大小可通过每平方米所需制冷量的大小进行估算。例如,房间面积在15平方米以下,则选择1匹(2500W)的空调器即可;如果房间面积为20平方米左右,则最好选择1.5匹(3600W)的空调器;如果房间面积为30平方米左右,则空调器的制冷量应为2匹(5000W)。也就是说每增加1平方米,空调器的制冷量就要增加160~240W。
以典型分体壁挂式空调器为例,图4-23为分体壁挂式空调器的安装流程。
图4-23 分体壁挂式空调器的安装流程
空调器在安装位置、安装环境和安装连接方式等方面有严格的要求。图4-24为分体壁挂式空调器的安装要求。
图4-24 分体壁挂式空调器的安装要求
提示说明
分体壁挂式空调器室内机安装时应注意:
①室内机进风口和送风口处不能有障碍物,否则会影响变频空调器的制冷效果。
②室内机安装的高度要高于目视距离,距地面障碍物0.6m以上。
③安装的位置要尽可能缩短与室外机之间的连接距离,并减少管路弯折次数,确保排水系统的畅通。
④确保安装墙体的牢固性,避免机器运行产生振动。
分体壁挂式空调器室外机安装时应注意:
①室外机的周围要留有一定空间,以利于排风、散热及安装和维修。如果有条件,在确保与室内机保持最短距离的同时,尽可能避免阳光的照射和风吹雨淋(可选择背阴处并加盖遮挡物)。
②安装的高度最好不要接近地面(与地面保持1m以上的距离为宜)。
③安装位置应不影响他人,如空调器排出的风、冷凝水和发出的噪声不要给他人带来不便;接进地面安装时,需要增加必要的防护罩,确保设备及人身安全。
④若室外机安装在墙面上,墙面必须是实心砖、混凝土或强度等效墙面,承重能力大于300kg/m2。
⑤高层建筑物墙面安装施工时,操作人员应注意人身安全,需要正确佩戴安全带和护带,并确保安全带的金属自锁钩一端固定在坚固可靠的固定端。
确定好安装位置,明确相应的安装要求后,按照操作步骤进行安装即可。
根据规范要求,按图4-25所示,在室内选定好室内机的安装位置,并对室内机的挂板进行固定。
图4-25 安装固定室内机挂板
①开凿穿墙孔 固定好室内机挂板后,按图4-26所示,根据事先确定的安装方案,配合室内机的安装位置,开凿穿墙孔。
图4-26 穿墙孔的开凿方法
提示说明
用电锤钻穿墙孔,为便于排水,应使穿墙孔本身向室外倾斜,而且要确保空调器室内机的安装位置略高于穿墙孔,使得冷凝水由空调器排水口流出时有一个高度落差,从而使水顺利排出室外。
②室内机与联机配管(制冷管路)的连接 壁挂式空调器室内机的固定挂板安装完成,并穿凿好穿墙孔后,在固定室内机之前,需要先将室内机与联机配管(延长制冷管路)进行连接。
通常,空调器室内机预留的制冷管路很短,若要与室外机连接,必须通过联机配管将制冷管路延长。图4-27为联机配管的连接。
图4-27 联机配管的连接
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由于空调器使用的制冷剂有所不同,因此其配管的喇叭口尺寸也有所不同,表4-1所列为不同制冷剂配管喇叭口的扩管尺寸以及拉紧螺母的尺寸。
表4-1 喇叭口的扩管尺寸以及拉紧螺母的尺寸
注:1in=25.4mm。
空调器室内机安装时,若原厂附带的制冷管路长度不足时,可以配置延长的制冷管路,但应注意不同制冷剂循环的制冷管路压力不同,所使用的延长制冷管路的厚度以及耐压力也有所不同。选择时应根据所需管路承载压力、制冷剂以及铜管尺寸进行选择,制冷剂铜管的选择见表4-2所列。配管折弯的尺寸,见表4-3所列。
表4-2 制冷剂铜管选择
表4-3 配管折弯的尺寸
若制冷管路延长后的长度超过标准长度5m时,必须追加制冷剂,制冷剂的追加量见表4-4所列。
表4-4 制冷剂追加量
室内机的制冷管路与联机配管连接完成后,接下来需要对连接接口部分进行防潮、防水处理。空调器排水管的长度通常也不足以连接到室外,因此,对制冷管路进行延长连接后还要对排水管进行加长连接。
室内机的制冷管路与联机配管连接接口的防潮、防水处理和排水管的加长处理方法如图4-28所示。
图4-28 室内机的制冷管路与联机配管连接接口的防潮、防水处理和排水管加长处理方法
接着,对室内机延长后的制冷管路、排水管路以及室内机标配的电气线缆进行处理。制冷管路、排水管路、电气线缆的处理方法如图4-29所示。
图4-29 制冷管路、排水管路、电气线缆的处理方法
③固定室内机
准备工作就绪,按图4-30所示,将连接好的联机管路从空调器室内的配管口中引出,并将缠绕包裹好的管路由穿墙孔传出墙外,然后将室内机进行固定。
图4-30 穿出联机管路并固定室内机
④确定室外机的安装位置并固定 空调器室外机固定在建筑外,对其牢固性和合理性有明确的要求,空调器安装或维修人员在对空调器安装前,首先要根据用户建筑物的实际情况,选择最佳的室外机固定方式。
分体式空调器室外机的固定方式主要有平台固定和角钢支撑架固定两种,如图4-31所示。
图4-31 常见空调器室外机的固定方式
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将室外机采用平台固定方式时,应对室外机地脚进行固定,固定件应根据要求选择,如用于在混凝土等安装面上安装固定的膨胀螺栓(一种特殊的螺纹连接件,由沉头螺栓、胀管、垫圈、螺母等组成),应根据安装面材质坚硬程度确定安装孔直径和深度,并选择适用的膨胀螺栓规格。
另外,空调器室外机在平台上固定时,如果安装在接近地面且较容易碰触到的位置时,当将室外机固定好后,还需要安装防护栏,加强设备防护,并有效避免因儿童靠近造成意外伤害。
⑤连接室内机与室外机之间的管路 空调器室外机固定完成后,接下来应将室内机送出的联机管路与空调器室外机上的管路接口(三通截止阀和二通截止阀)进行连接。
室内机与室外机之间的管路的连接方法如图4-32所示。
图4-32 室内机与室外机之间的管路的连接方法
⑥连接室内机与室外机之间的电气线缆 空调器室外机管路部分连接完成后,就需要对其电气线缆进行连接了。空调器室外机与室内机之间的信号连接是有极性和顺序的。连接时,应参照空调器室外机外壳上电气接线图的标注顺序,将室内机送出的线缆进行连接,如图4-33所示。
图4-33 空调器的线路连接示意图
提示说明
室内机、室外机接线完毕后,一定要再次仔细检查室内机、室外机接线板上的编号和颜色是否与导线对应,两个机组中编号与颜色相同的端子一定要用同一根导线连接。如果接线错误,将使空调器不能正常运行,甚至会损坏空调器。
另外,室内机和室外机的连接电缆要有一定的余量,且室内机和室外机的地线端子一定要可靠接地。
⑦试机 室内机和室外机安装连接完成后,接下来应开始进行试机操作。一般试机操作包括室内机及管路的排气、检漏和排水试验、通电试机3个步骤。
排出室内机中的空气是安装过程中非常重要的一个环节,因为连接管及蒸发器内留存大量空气,空气中含有水分和杂质,这些水分和杂质留在空调器系统内会造成压力增高、电流增大、噪声增大、耗电量增多等现象,使制冷(热)量下降,同时还可能造成冰堵和脏堵等故障。
目前,室内机及管路中的空气多采用由室外机制冷剂顶出的方法。操作如图4-34所示。
图4-34 室内机及管路中空气的排出方法
提示说明
实际操作时,需要用手感觉喷出的气体是否变凉,并以气体变凉作为排气停止的判断依据。掌握好排气时间对空调器的使用来说非常重要,因为排气时间过长,制冷系统内的制冷剂就会过量流失,从而影响空调器的制冷效果;而排气时间过短,室内机及管路中的空气没有排净,也会影响空调器的制冷效果。
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将室内机及管路中空气排出时,也可从三通截止阀的工艺管口处排出,如图4-35所示。
图4-35 从三通截止阀的工艺管口处排气方法示意图
该方法中,排出空气时应先将二通截止阀的阀帽拧下,再用内六角力矩扳手沿逆时针方向将其旋转约90°,保持15s左右后关上,这时用较细内六角力矩扳手顶开工艺管口内部阀芯,这时工艺管口处应有空气排出。当排出的空气逐渐减少时,再打开三通截止阀,保持5s左右后关上,再次排气,重复上述操作2~3次,即可将室内机和管路部分内的空气排净。
将管路中的空气排净后,应立即拧紧三通截止阀的工艺管口,再用内六角扳手把二通截止阀截止阀(即液体截止阀)和三通截止阀(气体截止阀)按逆时针方向全部打开,并拧上外端密封保护帽。
值得注意的是,这里所说的排气时间15s也是一个参考值,实际操作时还要用手去感觉喷出的气体是否变得稍凉,以掌握适当的排气时间。
图4-36为空调器安装后的排水试验。向室内机排水槽中倒水,检查水是否能够通过排水管排除室外。
图4-36 空调器安装后的排水试验
在确认管路无泄漏,排水系统良好后,就可以通电试机了。通电试机是指接通空调器的电源,通过试操作运行来检查空调器的安装成功与否。
通常,空调器开机1~2min后,应有冷(暖)应有冷(暖)风吹出;开机10min后,室内应明显有凉(暖)的感觉。
开机15min后检测室内机进、出口处空气的温差。对于冷气方式,温差应大于8℃;对于暖气方式,温差应大于14℃。
提示说明
空调器冷凝水排出是否顺利与排水管的引出方法有直接关系,因此当排水不良时,需要检查排水管的引出情况,图4-37为排水管的几种良好与不良引出方式。
图4-37 排水管的几种良好与不良引出方式
该操作空调器安装操作中的最后步骤,也是正式投入使用前的重要步骤。
(2)空调器的移机
空调器的移机是指将原本正常工作的空调器从原始位置移动到另一个指定位置的操作过程。由于该过程中涉及对封闭循环的制冷管路的打开、连接、制冷剂回收等专业性操作,要求维修人员必须按照规范要求和顺序进行操作。
不同品牌、类型和结构的空调器移机的操作方法和要求基本相同,下面仍以典型分体壁挂式空调器为例,按照正常的操作顺序,空调器的移机技能分为4个方面的内容,即回收制冷剂、拆机、移机、重新装机并试机四个步骤,如图4-38所示。
图4-38 空调器移机操作示意图
空调器在移机之前,需要确保空调器工作正常,没有任何故障,避免移机后带来麻烦。
①回收制冷剂 进行移机之前,需要将制冷管路中的制冷剂进行回收。目前,最常采用的方法是将制冷剂回收到室外机管路中。
图4-39为回收制冷剂操作过程示意图。
图4-39 回收制冷剂操作过程示意图
制冷剂回收对二通截止阀和三通截止阀进行上述操作的原因:当空调器在制冷状态下运行5~10min后,制冷剂在室内外机管路中形成循环,此时关闭二通截止阀,室外机的制冷剂将不能进入室内机;空调器继续运行1min后,制冷剂在循环压力作用下,因无法进入室内机而集中在室外机管路中,此时关闭三通截止阀,即可将制冷剂全部封闭在室外机管路中。
提示说明
一般5m的制冷管路回收48s即可收净,收制冷剂时间过长,压缩机负荷增大,用耳听声音变得沉闷,空气容易从低压气体截止阀连接处进入。另外要注意的是,某些变频空调器截止阀质量较差,只有当阀门完全打开或完全关闭时才不会漏气。回收制冷剂时,关闭低压气体截止阀动作要迅速,阀门不可停留在半开半闭状态,否则会有空气进入制冷系统。
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在上述制冷剂回收过程中,制冷剂回收的时间是根据维修人员积累的经验而定的,也可借助复合修理阀来准确判断制冷剂回收的情况,如图4-40所示。
图4-40 借助复合修理阀来准确判断制冷剂回收的情况
首先卸下三通截止阀和二通液体截止阀的阀帽,确认阀门处于开放位置,启动空调器10~15min,然后使空调器停止运转并等待3min,然后将复合修理阀接至三通截止阀的工艺管口,打开复合修理阀的低压阀,将充气管中的空气排出。
将二通截止阀调至关闭的位置(用六角扳手将阀杆沿顺时针方向旋转到底),使空调器在冷气循环方式下运转,当表压为0MPa时,使空调器停止运转,迅速将三通截止阀调至关闭位置(用六角扳手将阀杆沿顺时针方向旋转到底),安装好二通截止阀和三通截止阀的阀帽和工艺管口帽,制冷剂回收完成。
②拆机 制冷剂回收完成,确认二通截止阀和三通截止阀关闭密封良好后,便可将空调器机组进行拆卸。即将室外机与室内机之间的连接管路和通信电缆拆开,使室内机与室外机分离。
图4-41为空调器的拆机操作。
图4-41 空调器的拆机操作
③移机 空调器机组完全分离后,接下来分别将室内机从固定挂板上取下;将室外机从外墙上取下。然后,根据用户要求,将机组移动到新的安装位置后,便可开始进行重新安装了。
④重新安装和试机 由于空调器移机后的重装以及管路、线路的连接与新空调器的安装过程基本相同,这里就不再过多重复了。
移机重装后的检漏、排水试验、通电试机也是十分重要的环节。最后,在试机过程中,空调器运行压力正常、空调器制冷或制热达到要求后,空调器移机完成。
提示说明
在空调器移机中,只要是按照操作规范要求去做,开机运行后制冷良好,不需添加制冷剂,但对于使用中的已经出现制冷剂细微泄漏,或在移机中由于排气动作迟缓或操作不当,制冷剂会微量减少,或由于移机后将管道在要求范围内延长等因素,都将导致空调器因制冷剂不足出现异常情况,如空调器运行压力低于4.9kg/(mm)2、管道结霜、电流减少、内机出风温度不符合设定温度等,出现这种情况要求必须补充制冷剂。
4.2.2 检漏技能
空调器检漏的方法主要分为肥皂水检漏和充氮保压检漏两种。
(1)肥皂水检漏
如图4-42所示,肥皂水检漏就是在空调器容易出现泄漏的管路接口或焊点处涂抹肥皂水,以检验是否存在泄漏的情况。
图4-42 肥皂水检漏
提示说明
根据维修经验,将常见的泄漏部位汇总如下。
①制冷系统中有油迹的位置(空调器制冷剂R22能够与压缩机润滑油互溶,如果制冷剂泄漏,则通常会将润滑油带出,因此,制冷系统中有油迹的部位就很有可能有泄漏点,应作为重点进行检查);
②联机管路与室外机的连接处;
③联机管路与室内机的连接处;
④压缩机吸气管、排气管焊接口、四通阀根部及连接管道焊接口、毛细管与干燥过滤器焊接口、毛细管与单向阀焊接口(冷暖型空调)、干燥过滤器与系统管路焊接口等。
(2)充氮保压检漏
如图4-43所示,充氮保压检漏就是通过充氮设备向空调器管路系统中冲入氮气,使管路系统具有一定压力后,保持压力表与管路构成密封的回路。通过观察压力变化,判断管路是否存在泄漏。
图4-43 充氮保压检漏
提示说明
根据维修经验,充氮后管路内压力较大,一些较小的漏点也能够检出。保持三通压力表阀连接关系一段时间后(一般不小于20min),观察压力表压力值有无变化。
若压力表数值减小,说明空调器室内机有漏点,应重点检查蒸发器和连接管路。
若压力表数值不变,说明空调器室内机管路正常,此时分别打开三通截止阀和二通截止阀的阀门,使室内、外机管路形成通路,此时若压力表数值减小,则说明空调器室外机管路存在漏点,应重点检查冷凝器和室外机管路。
若压力表数值一直保持不变,打开三通截止阀和二通截止阀的阀门后,压力表数值仍不变,则说明空调器室内机与室外机管路均无泄漏。
4.2.3 定频空调器室内机电路检测
对于空调器的电路检测,首先要根据故障现象进行判断,然后按信号流程逐一进行检测。这里对空调器维修中常见的检修流程进行一下介绍。在检查控制电路供电是否正常之前,可以先检测电源电压。在制冷状态下控制遥控器的时候,接线盒的①、②脚之间应该有220V电压。具体检测方法如图4-44所示。
图4-44 电源电压的检测
检测室外机风扇电压。只要开机,接线盒的②脚和④脚之间就应该有220V电压,这是为室外机风扇供电的电压。一般电源开启的时候会将风扇启动,这是为了便于室外机散热。图4-45为具体检测方法。
图4-45 室外机风扇电压的检测
检测②脚与③脚之间的电压。该电压用于控制电磁阀,在电磁阀启动的时候,这两个引脚之间应有220V的电压,具体检测方法如图4-46所示。
图4-46 电磁阀电压的检测
如果供电正常,而电路仍无法正常工作,应检测变压器是否正常,检测时只需分别检测各绕组的阻值即可。如图4-47所示,用万用表测得红色绕组引线的阻值为1.01kΩ,蓝色绕组引线的阻值为3.1Ω,初步判断变压器正常。
图4-47 变压器的检测
检测遥控接收电路。如图4-48所示,遥控接收电路中的红外接收组件有三个引脚,分别是接地端、电源供电端和信号输出端。
图4-48 遥控接收电路
在检测遥控接收电路的时候,先将示波器的接地夹夹在电路板的接地端上,然后用示波器的探头进行检测,如图4-49所示。先检测信号输出端,在检测的时候需要操作一下遥控器,在示波器上就会有一串脉冲波形出现。出现该脉冲序列,说明遥控发射器与空调器接收器都是正常的。如果没有信号,就应检测一下遥控接收电路的电源端,如图4-50所示。该引脚应该有+5V的供电电压。如果没有+5V电压,就应该顺着引线检查电源供电的引线是否有短路现象。
图4-49 遥控接收器信号输出端的检测
图4-50 遥控接收电路供电电压的检测
接下来检测微处理器的时钟振荡信号,这是微处理器工作所必需的信号。在印制电路板上找到接地端,并用示波器的接地夹将其夹好,再将控制电路板翻过来,使用探头进行检测,如图4-51所示。
图4-51 微处理器是振荡信号的检测
4.2.4 定频空调器室外机电路检测
图4-52为典型定频空调器室外机的电路结构。定频空调器的主控电路和电源电路多安装在室内机中,通过5条引线接到室外机,并对室外机的压缩机、风扇电动机和四通阀进行控制。其中蓝色(B)引线为交流零线,黄绿色引线(Y/G)为地线(接机壳)。当启动空调器进入制冷状态时,室内机的微处理器控制继电器为室外机的压缩机供电,交流火线经白色(W)引线送到室外机的压缩机电动机运行绕组的供电端,同时经电容器将交流200V火线加到启动绕组,压缩机工作开始制冷。与此同时,室内机微处理器控制继电器将交流200V(火线)经黑色引线(BR)送到风扇电动机的供电端,同时经启动电容器为启动绕组供电,风扇旋转。在制冷状态时,四通阀不动作。当空调器转换为制冷状态时,室内机微处理器控制继电器经红色引线(R)为室外机的四通阀供电。
图4-52 典型定频空调器室外机的电路结构
图4-53为定频空调器室外机组的电气系统。空调器室外机组中的电气系统主要就是启动电容器和接线盒。其中启动电容器有压缩机启动电容器和(室外)风扇电动机启动电容器。这是因为空调器室外机组中压缩机中的电动机以及风扇电动机通常都是采用单相电容启动式交流感应电动机,因此需要启动电容器。
图4-53 定频空调器室外机组的电气系统
因此,对空调器室外机的电路应重点检测压缩机启动电容器、风扇电动机启动电容器及风扇电动机等主要部件。
(1)压缩机启动电容器的检测
电容器是空调器不可缺少的辅助元器件。空调器的压缩机启动时,只有“嗡嗡”声而不能启动,或是一启动便使室内供电开关跳闸。这种情况启动电容器损坏的可能性较大,就需要对其进行检测。
如图4-54所示,定频空调器的压缩机需要耐压较大的启动电容器(通常在400V以上),因此在检测之前,需使用电阻器(阻值为几百欧姆)对启动电容器进行放电操作。
图4-54 空调器中压缩机启动电容器的放电操作
放电之后,使用万用表进行检测,可将万用表置于R×100Ω挡或R×1kΩ挡,并将两支表笔分别放到电解电容器的两个端子上。这时表针向右摆动后又会逐渐向左摆动,然后停止在一个固定位置,如图4-55所示。交换表笔再次进行测量,万用表表针的摆动情况与之前的一样,则说明该启动电容器性能良好。
图4-55 压缩机启动电容器检测
若检测时指针式万用表的表针并没有按上述的方式摆动,阻抗较小(例如只有2kΩ)则说明电容器已损坏,需要对其进行更换。
(2)室外风扇电动机启动电容器的检测
如果空调器启动时,风扇电动机不转,而且有“嗡嗡”声,则风扇的启动电容器或电动机可能损坏,应分别进行检查。室外风扇电动机的启动电容器通常是一个黑色的方形电容器,表面上有容量标识,如图4-56所示。同样,在检测之前对电容进行放电处理。
图4-56 室外风扇电动机启动电容器的放电
在使用一般指针万用表测量电容器时,可将万用表的两支表笔分别接触电容器的两个电极(万用表置于R×100挡或R×1k挡),这时表针向右摆动后,接着又会逐渐向左摆回,然后停止在一个固定位置,如图4-57所示。这说明电容器具有充放电的功能。调换表笔后检测的结果一样,仍然有充放电的过程。
图4-57 检测室外风扇电动机的启动电容器
在检测电器的过程中,如果万用表表针没有出现电容器充放电的摆动情况,而是显示趋于无穷大或阻值较小,则说明电容器已发生短路或断路故障,需要对其进行更换。
(3)室外风扇电动机的检测
定频空调器室外风扇电动机通常采用的是轴流风扇电动机。如图4-58所示,检测前识别轴流风扇的引出线功能,为检测做好准备。
图4-58 待测室外风扇电动机(轴流风扇电动机)
对室外风扇电动机的检测如图4-59所示。分别检测轴流风扇电动机启动端与公共端、运行端与公共端、启动端与运行端的阻值。在正常情况下,任意两引线端均有一定的阻值,且满足其中两组阻值之和等于另外一组数值。若检测时发现某两个引线端的阻值趋于无穷大,则说明绕组中有断路情况;三组数值间不满足等式关系,则说明轴流风扇电动机绕组可能存在绕组间短路情况。出现上述两种情况均应更换轴流风扇电动机。
图4-59 室外风扇电动机的检测方法
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如图4-60所示,空调器室外机轴流风扇驱动电动机绕组的连接方式较为简单,通常有3个线路输出端。其中,一条引线为公共端,另外两条分别为运行绕组端和启动绕组端。
图4-60 室外机轴流风扇绕组阻值的数值关系
根据接线关系不难理解,其引线端两两间阻值的关系应为:轴流风扇驱动电动机运行绕组与启动绕组之间的电阻值=运行绕组与公共端之间的电阻值+启动绕组与公共端之间的电阻值。
注意,测量轴流风扇驱动电动机绕组间的阻值时,应防止轴流风扇驱动电动机转轴转动(如未拆卸进行检测时,由于刮风等原因,扇叶带动电动机转轴转动),否则可能因轴流风扇驱动电动机转动时产生感应电动势,干扰万用表的检测数据。
根据维修经验,室外机轴流风扇驱动电动机的常见故障原因主要有:
①开机后轴流风扇驱动电动机不运行,多为轴流风扇驱动电动机线圈开路,应更换轴流风扇驱动电动机;
②轴流风扇驱动电动机转速慢或运行时烧保险,排除启动电容器故障后,多为电动机线圈存在短路故障,此时用万用表测其运行电流时超过额定电流值许多,应及时更换轴流风扇驱动电动机;
③轴流风扇驱动电动机运转时有异常声响,多为电动机内部轴承缺油,应加油润滑或更换电动机。