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变频压缩机技术探讨

[复盛空压机] [变频空压机] [2008-02-07]


 
变频空压机测试技术及标准探讨

技术随着变频控制技术的发展逐渐成熟,变频技术在空调器、冰箱等家用电器方面的应用越来越广泛,变频空调器在国内生产和使用也逐年上升。作为变频空调器心脏部件的变频空压机,国内各个压缩机生产厂家都先后推出自己的产品。但由于变频空压机和普通压缩机有极大的区别,国标./012345362773中列出的技术要求、试验方法、检验规则等内容有部分并不适用于变频空压机。因此,针对变频空压机制定一切实可行的测试方法和标准就显得尤为重要了。在此,结合我们在变频空压机开发测试工作中所遇见的问题,对国标./012345362773的修订提出一些个人意见,供有关爱好者参考。

变频空压机的一般介绍

变频空压机和普通压缩机相比,最大的区别是普通压缩机其驱动方式一般采用单相异步电动机,而变频空压机采用三相交流变频电机或直流无刷调速电机驱动。采用三相交流变频电机驱动的压缩机称交流变频空压机,而后者称直流调速压缩机,两者统一俗称变频空压机。本文主要以交流变频空压机为参考进行论述,但其内容都适用于直流调速压缩机。普通压缩机直接联接到电网电源工作,因此其额定频率,额定电压就是电源电压和频率。而变频空压机工作时须配置有一个变频控制器接在电源和压缩机之间,变频器把输入的单相电源经过斩波等处理后变成频率和电压可调的三相电源来驱动变频空压机。通过变频器改变输出电压和频率,从而改变压缩机的转速达到调节压缩机工作能力的目的。由于变频空压机的工作频率和电压是可变的,变频空压机的额定频率和额定电压等额定值是指压缩机设计和测试中性能系数达到最佳的某个频率点的各项参数。应此,和普通压缩机的额定频率即是电源频率相比,变频空压机的额定频率是变频器输出的驱动压缩机的某一工作频率。这一点区别,必须明确。同时,变频空压机必须匹配相应的变频控制器才能进行测试,但不同的压缩机配不同的变频器所测的结果也会有些差异,因此统一测试用变频器的某些技术要求也是必须的。

变频空压机的测试指标及方法

制冷性能测试

相对普通压缩机只是单一的工作频率,变频空压机其工作频率范围很宽,一般为9HZ=28HZ(不同厂家的压缩机其范围会有所不同)。变频空压机在不同频率下工作时其制冷量和性能系数都不同,因此除测试压缩机额定频率下的制冷量外,还应测试压缩机从最小工作频率到最大工作频率范围内的各频段的制冷量,建议以 2HZ为间隔。如测试8HZ、9HZ、…5HZ、4HZ、…22HZ、28HZ等频率点的制冷量。而对于变频空压机其各频率点的性能系数并不都能满足现有国标标准,因此,建议变频空压机除了其额定频率下的性能系数需满足现有国标标准外,额定频率上下一定范围内的频率(如以额定频率为中点上下2HZ范围)所测得的性能系数也需满足现有国标标准。当然,现有国标要求的性能系数也可修改提高,特别是对于直流调速压缩机。另外,还应该制订一个最低性能系数,要求变频空压机其它工作频率测得的性能系数必需满足。

输入功率,工作电流,电压及频率
在进行压缩机各频率点测试时,同时测试输入功率和工作电流,电压。而此输入功率不包括变频控制器的功耗,另外,由于变频空压机工作频率不同,其工作电压也有变化,因此也须进行测量。由于以上参数的测量是在变频器至压缩机之间的电源线上联接相关仪表进行,但由于其电源是经变频器斩波后输出的,其频率变化范围宽,高次谐波含量大,因此许多一般的测试仪表无法测出正确的结果。因此国标中应对此测试仪表有所规定,但不是越高级越好,只需有效就可。笔者推荐一简易可行的测试方法,以供参考。

. 噪声振动测试
和测试变频空压机的制冷性能要求一样,除测试压缩机额定频率下的噪声振动外,还应测试压缩机从最小工作频率到最大工作频率范围内的各频段的噪声振动。而对于变频空压机其各频率点的噪声振动值都应满足现有国标标准。.

启动性能测试

一般变频空压机启动时都是以低电压,低频率启动,其启动工作频率从.123到/123之间,压机工作后其工作频率再逐步上升到目标工作频率。由于变频空压机机其启动特性和普通压缩机不一样,且变频空压机须经变频控制器的控制才能工作。因此,建议对国标456789:;9<8==9中“9&/ 启动性能试验”一项的内容进行修改,即把“在压缩机接线端子处测量的端电压为8&1;倍61&>9倍额定电压时”这一要求该为“在变频器电源输入端子处测量的端电压为8&1;倍61&>9倍电源电压时”较为可行。另外,由于配有变频控制器,变频空压机的工作电压范围一般达到8;[email protected]之间,所以对电源电压的要求可提高到8&8161&>1倍。同时,生产厂家应列出其变频空压机的启动频率和频率上升速率这两项技术要求。.

起动耐久性试验
试验时变频空压机的启动要求基本和启动性能测试一样经变频控制器控制以低电压,低频率进行启动,其它测试条件和要求不变。.压缩机转子堵转试验国标要求压缩机应配备有适合的电动机过电流,过热保护装置,如一般采用单相异步电动机驱动的普通压缩机就配有过载保护器。而控制变频空压机工作的变频控制器也内置有过电流和过热保护功能,因此变频空压机的堵转试验要配上相应的变频控制器,同时把变频器的温度采样探头放在压缩机外壳指定位置。另外,生产厂家应给出过流保护的动作电流以及过热保护的动作温度。

加速寿命试验
由于变频空压机的工作频率是变化的,而压缩机在不同频率下运行对寿命影响的原因也不同。如低频运行主要考虑压缩机润滑油的供油问题,而高频运行主要考虑材料高速运行的耐磨性。同时变频空调器在实际运行中一般情况下会在低频范围(30~50)长期运行,高频范围(80~100)的工作时间都较短,变频空调器能够保持长期运行的最高频率基本设计在压缩机允许最大工作频率的>1A左右(=123B81123)。因此,建议加速寿命试验时压缩机的工作频率可分别设定在压缩机的最低允许工作频率下和最大允许工作频率的>1A条件下进行试验,其它试验条件不变。两种频率下所作的加速寿命试验结果也应符合国标要求。以上浅谈,是我在变频空压机的销售实践中逐步摸索出来的一些看法,如有不妥之处,敬请同行批评指正。

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