针对变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状

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1、第3卷第2期制冷与空调Vol.3，No.22003年4月REFRIGERATIONANDAIR一CONDITIONINGApril2003变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状崔景潭晏刚周晋马贞俊(西安交通大学能源与动力工程学院制冷与低温工程系)代德朋孙民李晓明(西安庆安制冷设备股份有限公司)摘要本文介绍了三种常见制冷用变频压缩机的发展和技术现状，并从逆变器，微控制器，PWM波的生成方法以及变频压缩机所用电机等4个方面对变频调速系统进行了探讨。关键词变频压缩机变频调速系统技术现状THETEMPORARYTECHNOLOGYSTATUSOFTHEFREQUENCY一CONTROL

2、LEDCOMPRESSORSANDITSSPEEDADJUSTMENTSYSTEMABSTRACTThedevelopmentandtechnologystatusofthreeusualfrequency一controlledcompressorsforrefrigerationisintroducedinthispaper.Atthesametime,somediscussionismadeinsuchfouraspectsasinverter,microprocessorcontroller,methodofPWMcreationandelectromotorforfre

3、quency一controlledcompressors.KEYWORDSFrequency一controlledCompressorsSpeedSdjustmentSystemTheTempo-raryTechnologyStatus1引言针对变频压缩机的研究，是从往复活塞机开始由于传统的制冷系统采用定速压缩机，因此人的，但由于其往复运动的特点，影响到变频特性的们对制冷系统及压缩机的研究重点一直是在名义发挥;从而转到滚动转子式压缩机、涡旋压缩机等工况和额定转速下稳态工作时的效率和其它工作回转式压缩机上来，大大提高了压缩机的性能。总特性上。传统的制冷系统采用定转速压缩机，实行体

4、说来，实验研究居多，而理论分析较少。开关控制，利用压缩机上附带的鼠笼式电动机驱动2.1往复式活塞压缩机压缩机，从而调节蒸发温度。这种控制方式使蒸发日本东芝公司在1980年开发了往复式变频压温度波动较大，容易影响被冷却环境的温度。压缩缩机，又在1981年开发了转子式变频压缩机，文献机电机在工作过程中要不断克服转子从静止到额[1」给出这两种机器的制冷量和总效率随频率变化定转速变化过程中所产生的巨大转动惯量，尤其是的实验数据，从中可以看出往复式在频率为25-带着负荷启动时，启动力矩要高出运行力矩许多75Hz时，效率高;而转子式在30一90Hz时，效率倍，其结果不仅要额外耗费电能，而且

5、会加剧压缩高。并且两种机型均存在效率最高频率。在大于机运动部件的磨损。另外这种运行方式在启动过此频率时效率缓慢降低，小于此频率时，效率则下程中还会产生较大的振动、噪声以及冲击电流，引降很快。另外，Scalabrin测量一台可变速的开启式起电源电压的波动，因此应采用变频压缩机替代定往复压缩机在不同转速下的制冷量和输人功率，他转速压缩机，从而避免这种频繁的起停过程。指出这台压缩机的容积效率在转速为1000rpm时而变频调速技术主要由以下4个方面的关键最高，而等嫡效率和制冷系数随转速的降低而增技术组成:逆变器，微控制器，PWM波的生成以及高[210Krueger讨论了BPM电机及变频

6、器的设变频压缩机的电机选择。计，对转速在2000一5000rpm的冰箱和往复式压2三种变频压缩机的研究状况缩机进行了实验研究，得到压缩机的转速为3000制冷与空调第3卷一5000rpm时制冷系数最高;而文献〔3」则给出了Hp用于房间空调的涡旋式压缩机。此外，在美国，其对冰箱用往复式压缩机的性能试验和模拟计算自Copeland公司1987年建立涡旋式压缩机生产结果，在其研究的转速范围内2000-4000rpm，制线推出其产品后，Carrier,Trane,Tecumseh等公司冷系数随转速的增加而降低。还有学者对往复式也分别设厂生产高质量的涡旋式压缩机。而变频变频压缩机的热力性能

7、进行了仿真研究，计算了压涡旋压缩机已应用于柜式空调器上，节能效果明缩机内各部位的换热量和压力损失。显，制冷系数提高20%左右，成为目前涡旋压缩机2.2滚动转子式压缩机的一个研究热点。在1984年，日本东芝公司的Sakurai和美国普3变频调速技术的发展及现状渡大学的Hamilton建立了简单的滚动转子式压缩变频调速技术适应于节能降耗和舒适性的要机的摩擦损失模型闭，并选取不同的边界摩擦系求，目前已应用于新一代的空调器上，在90年代初数和制冷剂在油中的溶解度计算了不同转速下的进人国内空调市场，其