1直流变频压缩机的振动
与定频压缩机相比,变频滚动转子式压缩机的运行频率更宽,它需要面临从10Hz到120Hz运行所带来的各种影响,下面根据运行原理对其进行进一步的探讨
1.1压缩机的主要振动源
对于滚动转子式压缩机,它由电机带动泵体进行转动,并通过泵体压缩气体来实现整个压缩过程,而在此过程中,泵体转动所需要克服的是气体力和运动部件运行所需的摩擦力,通过力学计算,从凌达某一款定频压缩机的泵体阻力矩曲线图中可以看出,单相异步电机的力矩Tm波动相对泵体阻力矩Tp要小很多,而此差值为滚动转子式压缩机的主要振动源,并且此差值越大,则压缩机的振动源就越据烈。
1.2变频压缩机的振动特点
变频压缩机需要面临低频和高频所带来的变化.
因为力矩差值的存在,压缩机在每一转的旋转过程中是不停地进行加速和减速运动。而当控制器设定压缩机在某一频率运行的时候,它在运转一周的过程中,电机提供力矩冲量与泵体消耗力矩冲量基本抵消。
1.3变频压缩机在空调匹配中的振动改善实例
变频压缩机112研发初期,在进行匹配空调的时候,发现管路的应变较大,通过筛查,初步确定振动源就是压缩机,对其振动进行测试。
通过测试,得出压缩机的吸气口的振动数据。
从数据得知:压缩机上下向和径向的加速度同切向的加速度较为接近,使得整机在具有切向振动外,其他两个方向的振动明显,但切向加速度仍然*大,此振动源初步断定为压缩机的运动部件的转速波动所致。
出现这一问题后,从以下两个方面对该问题进行了探讨。
①变更泵体结构泵体的力矩波动主要是由于气体力造成,而泵体结构的设计特点决定了气体力的变化,为了验证不同缸高缸径对气体力的影响,进行了如下方案设计,首先确认是否能从源头上降低气体力的波动。
保证压缩机在相同排量下,通过调整缸高,缸径,计算其阻力矩和*大阻力矩的变化。从而可以得出,变换缸高,缸径对*大阻力矩的变化量影响不大,也就是不会改善旋转角速度的波动。
②增加运动部件的转动惯量因压缩机的阻力矩在排气量确定的情况下,不会发生较大的变化,所以只能通过增加零件的转动惯量来缓减角加速度的变化。传统的定频机设计中,旋转部件的转动惯量会影响到启动力矩,而变频压缩机的启动实现了"软启动",通过优化启动模式,可以使变频机按照一定的角加速度进行启动,所以,对于变频机而言,增加转动惯量对启动性能是不会有很明显的恶化的。同样对变频压缩机112进行改进,把该旋转部件的转动惯量增加了20%.后续进行的装机试验,测得压缩机吸气口的振动数据如下:通过测试结果可以看出,压缩机的切向加速度在低频时有一定降低,但是上下向的加速度改善较大,后续通过进一步测试空调管路,应变情况良好。
2结论
变频压缩机的振动问题,一直是空调实现低频化的一个难点问题,长期以来,主要通过控制器的转矩控制来优化;而通过本文的试验和理论分析,为以后变频压缩机的振动优化指出了一个方向。
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