空气源热泵压缩机电机改善分析_罗泽良

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1、第１５卷第５期２０１５年５月ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮＡＮＤＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ２６－２８空气源热泵压缩机电机改善分析罗泽良（珠海凌达压缩机有限公司）摘要空气源热泵热水器制热水过程中水温变化致使其压缩机电机工作扭矩随之变化。若使用常规空气源热泵压缩机电机，难以同时保证低水温段电机的高效工作和高水温段电机的过负荷能力。本文通过对旋转式定频空气源热泵压缩机电机效率随水箱水温变化的特征进行分析，指出空气源热泵压缩机电机采用２套绕组可以提高整机能效。关键词空气源；压缩机；电机；绕组；工作点Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙ

2、ｓｉｓｏｎｍｏｔｏｒｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐ’ｓｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒＬｕｏＺｅｌｉａｎｇ（ＺｈｕｈａｉＬａｎｄａＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＣｏ．，Ｌｔｄ．）ＡＢＳＴＲＡＣＴＷａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐｗａｔｅｒｈｅａｔｅｒｄｕｒｉｎｇｗａ－ｔｅｒｈｅａｔｉｎｇｃａｕｓｅｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｗｏｒｋｉｎｇｔｏｒｑｕｅｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐ’ｓｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｍｏ－ｔｏｒ．Ｉｆｕｓｉｎｇｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｔｏｒｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅ

3、ｈｅａｔｐｕｍｐ’ｓｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｅｎ－ｓｕｒｅｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｏｆｍｏｔｏｒｄｕｒｉｎｇｌｏｗｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｉｏｄａｎｄｏｖｅｒｌｏａｄｃａ－ｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｍｏｔｏｒｄｕｒｉｎｇｈｉｇｈｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｉｏｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙ－ｚｉｎｇｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｏｔｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｆｏｒｆｉｘｅｄｓｐｅｅｄｒｏｔａｒｙｃｏｍｐｒｅｓｓ

4、ｏｒｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐ，ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｔｈａｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｕｎｉｔｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｕｓｉｎｇｔｗｏｓｅｔｓｏｆｗｉｎｄｉｎｇｓｆｏｒｍｏｔｏｒｏｆａｉｒｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐ’ｓｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．ＫＥＹＷＯＲＤＳａｉｒｓｏｕｒｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｍｏｔｏｒ；ｗｉｎｄｉｎｇ；ｗｏｒｋｉｎｇ－ｐｏｉｎｔ近年来，作为高效节能，使用舒适的热泵热水是在变工况条件下工作，蒸发压力、冷凝压力以及［１］器得到了快速发展。热泵热水机专用压缩机以空气源

5、热泵压缩机工作扭矩等参数随水箱水温升高其故障率低、运行稳定、节能环保等特点，受到热而增大。笔者随机抽取一款电源２２０Ｖ／５０Ｈｚ的某［２］泵生产厂商和消费者的欢迎。但是，现有的旋转空气源热泵热水器机型为例进行分析，得出该空气式定频空气源热泵压缩机电机只有一套绕组。如源热泵压缩机电机在名义制热工况下的电机效率和果将空气源热泵压缩机电机工作点移低，则空气工作扭矩随水温变化的趋势，如图１所示。源热泵压缩机电机长期高水温工作易出现烧机现图１说明空气源热泵压缩机在加热过程中，空象，如果将空气源热泵压缩机电机工作点移高，则气源热泵压缩机

6、电机效率和工作扭矩随水箱水温电机不能在整个加热区间高效运行，不利于热泵的变化而持续变化。初始水温从１５℃加热至５５热水器整机能效的提升。因此，如何在空气源热℃的过程中，压缩机电机工作扭矩从１．６Ｎ·ｍ以泵压缩机电机对应的工作扭矩范围内调整并扩宽近似线性的方式增加到４．２５Ｎ·ｍ，电机效率从电机的高效区间，使电机满足高能效、宽工况运行最初的６９％升高到最高点８５％再下降到８１％。条件是目前亟需解决的技术难题。２常规空气源热泵压缩机电机介绍１空气源热泵压缩机电机工作特性２．１常规空气源热泵压缩机电机工作电路空气源热泵热水器在整个

7、制热水过程中一直常规空气源热泵压缩机采用电容启动电机，收稿日期：２０１５－０１－０７作者简介：罗泽良，硕士，工程师，主要从事空气源热泵热水器压缩机和风管机用压缩机等开发研究。第５期罗泽良：空气源热泵压缩机电机改善分析·２７·然而，常规空气源热泵压缩机电机只采用一套绕组方案，只有一个工作点Ｂ，平缓化设计后工作点Ｂ两侧电机效率随工作扭矩依然降低，高效率点跨的工作扭矩不能覆盖空气源热泵压缩机电机全部工作扭矩区间。因此，空气源热泵压缩机电机无法同时满足低水温段（小负荷）和高水温段（大负荷）下电机效率的高效输出，并兼有较强的过负荷能力

8、，因此，阻碍了空气源热泵热水器整机能效和空气源热泵压缩机电机可靠性的进一步提高。图１电机效率和工作扭矩随水温变化情况３新型空气源热泵压缩机电机介绍３．１新型空气源热泵压缩机电机工作图新型空气源热泵压缩机电机在原有绕组中引入或者去掉部分绕组，使得一个电机具有２套绕组方案，从而改变电机的主、副