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要是采用定转速方法分析变频压缩机,不能全面反映变转速下压缩机的特性;而作为变频旋转式压缩机,其最大的特点就是运行的转速随运行工况或制冷量的波动而变化。
为保证系统运行的节能性,不仅需要确定!)
压缩机的转速极限、较佳的运行区间,而且要求在宽广的运行转速范围内保持较高能效比;为保证控制的快速性,缩短系统的响应时")间,还需要确定压缩机进行变速时的变化规律,确厂家屈指可数,直流变频压缩机的产量还需等待时机,变频压缩机产品的可靠性、性能、振动、噪声等指标还有待提高。
(&)从使用范围看,目前的旋转式压缩机主要用于!’%()以下的冰箱和空调,如何扩大其制冷能力,为市场提供!’%()以上的价廉物美的产品是当务之急。但随着制冷量的提高,压缩机的运行条件进一步恶化,受力、磨耗和噪声表现较为突出,成为限制其批量生产的主要障碍。定变速的极限和范围(角加速度);
#)为减少启动时的电流冲击和减少电机的起动负载,还应对起动的转速和频率进行分析;$)为提高系统控制的准确度和维持定值调节的稳定性,还应分析低速运行时压缩机的热动力特性。
(")从研究对象看,为减少计算量,目前是将压缩机从系统中分离出来,单独进行研究,无法分析系统与压缩机的相互耦合和作用,以及压缩机泵体和电机的相互匹配,不能反映起动、变转速等非稳定工况下压缩机的瞬态表现。
(#)从所建模型看,现有数学模型的通用性不强,设计的灵活性差。!)不能进行任意滑片头部型线的分析和改进;
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不能反映高速运动时,主轴的非理想运动状态和挠曲变形对转子气隙的影响以及电磁场和平衡块对转子运动的干扰;
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不能完成异形吸、排气孔口的设计,因而不能反映和分析限制压缩机高速运转的因素,不易拓展压缩机的运行范围,增强压缩机的适应性。($)从研究的深入程度看,研究的重点主要集中在压缩机压缩过程的热动力学方面,而对实际产品的耐久性、材料、润滑、磨损、黏着、振动、噪声,以及过负荷、堵转、保护、水分等问题研究较少。对油膜的形成、摩擦面油的吸卷、零件的受力和受热变形、应力的分布、滑片的运动状态、油的流动特性、低速运行时油的供给和在系统的循环、油位的控制、油面泡沫的影响、喷油的作用、系统管路的低频共振、传热对吸气的影响、高速运行时轴承的冷却和压力缓和、吸排气口的流动损失、吐油量的控制、磨耗的降低、噪声的改善等基础课题也缺少必要的关注。
(%)从国内市场产品看,定速压缩机的产量仍占有主导地位,而能批量生产交流变频压缩机的
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今后的研究方向
为解决以上存在问题,作者认为今后对变频旋转式压缩机可考虑从以下方面进行研究:(!)建立包括压缩机泵体、电机和系统在内的
模块化计算机过程模拟程序。完成起动、变速等非稳态热力和动力过程的计算。
(")根据实际运行条件和可能的极限条件,建立压缩机的设计和试验评价体系。
(#)根据各种极限工况下模拟计算结果,确定各零部件的考核内容和指标。
($)通过模拟和仿真,进行压缩机相关零部件参数设计和改善,例如:
!)通过旋转式压缩机在不同转速下的性能参数分析,以确定压缩机的最佳运行工况。")在考虑滑片头部与滚动套弹性接触的条件下,通过滑片的运动学和动力学分析,以及滑片脱离滚动套表面时的极限状态,确定滑片密封弹簧的刚度系数、预紧力及变频的极限。
#)通过滑片运动学分析,可进行滑片下端形状的修正,以改进滑片的运动特性和改善下端接触时的润滑,扩大压缩机转速的运行范围。$)
通过排气阀的运动分析,根据气阀在不同转速下的排气响应,确定压缩机的转速范围。%)
通过吸排气口的流动损失分析,确定改善压缩机性能的措施和确定吸排气口大小的方法和压缩机运行的转速范围。
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通过与系统的相互作用,尤其在起动和变转速过程中,对系统的作用和压缩机自身动力特性的变化,确定转速的变化率(角加速度)。*)
通过主轴在轴承中的运动状态分析,分析主轴动平衡和振动(摆动、偏心运动、轴向的窜动),建立转速与轴承的设计准则。根据主轴在轴
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