压缩机电流检测数学模型
压缩机数值分析课件6活塞压缩机热力模拟
S (θ ) T3 (θ ) = 211 + 0.3TS + 0.017n0 + 8 ( ε 1) 5 S TN (θ ) = 202 + 0.3TS + 0.031n0 + 15 ( ε 1) TK (θ ) = 215 + 0.3TS + 0.01n0 + 8 ( ε 1)
压缩机与制冷系统数值分析
第二章 往复活塞压缩机热力过程数值模拟
适当变换后，上式改写成
式中θ 表示曲轴转角，
dθ = ω dt
2.流量方程式
ω 为曲轴旋转角速度
压缩机与制冷系统数值分析
第二章 往复活塞压缩机热力过程数值模拟
及
用压力和比容取代公式中的温度后
气体经节流小孔流入吸气腔与排气腔时，质量流量公式与上同
ps = 98000 Pa pd = 588000 Pa Ts = 285 K n = 500r / min
压缩机与制冷系统数值分析
第二章 往复活塞压缩机热力过程数值模拟
n = 500r / min
实线是计算值 虚线是实测值
ZA 1.5 / 8 型空气压缩机
模拟计算曲线与实测曲线比较图
压缩机与制冷系统数值分析
c)
进气腔压力脉动曲线
d)
排气腔压力脉动曲线
ZA 1.5 / 8 型空气压缩机模拟计算曲线
ps = 98000 Pa pd = 588000 Pa Ts = 285 K n = 500r / min
压缩机与制冷系统数值分析
第二章 往复活塞压缩机热力过程数值模拟
e) 气阀运动规律曲线
f) 气体温度变化曲线
第二章 往复活塞压缩机热力过程数值模拟
制冷压缩机三相电流不平衡分析与仿真
制冷压缩机三相电流不平衡分析与仿真摘要：进入21世纪以来，随着我国经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的逐步完善，企业及社会群体对对空调的需求数量逐年递增，空调产业得到了前所未有的发展，空调的压缩机三相电流不平衡问题时有发生。
文章分析了制冷式压缩机三相电流不平衡的若干因素，并通过对应的仿真模型计算，验证三相电流不平衡。
为分析和解决实际问题提供一种新的思路和方案。
三相电流是否平衡是反映电机运行有无异常的重要参考依据；电机三相电流不平衡程度过大（要求≤10%）将使电机损耗增加、温升升高、噪声振动增大、效率降低、电机使用寿命下降，同时还会影响电源质量、增大线路损耗等。
关键词：压缩机; 电机; 电流; 绝缘耐压；不平衡Absrtact: Since the 21st century, with the rapid development of China's economy and the gradual improvement of socialist modernization, the demand for air conditioners by enterprises and social groups has increased year by year, and the air conditioning industry has achieved unprecedented development. The three-phase current imbalance problemof air conditioner compressors has occurred from time to time. This paper analyzes some factors of three-phase current imbalance of refrigeration compressor, and verifies the three-phase current imbalance through corresponding simulation model calculation. It provides a new idea and scheme for analyzing and solving practical problems.Whether the three-phase current is balanced is an important reference to reflect whether the motor runs abnormally; Excessive unbalance of three-phase current of motor (required to be less than 10%) will increase motor loss, temperature rise, noise and vibration,reduce efficiency and service life of motor, and will also affectpower quality and increase line loss.Keywords: compressor; Motor; Current; Insulation withstand voltage; imbalance一、三相电压不平衡当电源电压三相不平衡时，电机内将出现逆序电流和逆序磁场，使之产生较大的逆序转矩，造成电机三相电流分配不平衡，使某相电流增大；仿真分析及前人大量试验表明，当三相电压不平衡率达到5％时，可使电机三相电流不平衡率超过20％（详见仿真分析）；引起三相电压不平衡的主要原因有：1) 变压器三相绕组中某相发生异常，输出不对称电压；2）输电线路过长或导线截面大小不均匀，导致三相线路的阻抗压降不同，造成各相电压不平衡；3）动力、照明等混合共用，其中单相负载多集中于某一相或两相，造成三相用电负载分布不均，使供电电压、电流不平衡。
天然气增压系统用涡旋压缩机数学模型.
天然气增压系统用涡旋压缩机数学模型张萍（甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州 730050）摘要：为研究涡旋压缩机结构对微型天然气燃机增压系统性能的影响，建立了适用于天然气燃机增压系统仿真的涡旋压缩机的分布参数简化模型。
导出适宜于任意渐开线初始角的包含吸气、压缩和排气全过程的分段函数形式工作腔容积模型和泄露模型，建立了基于能量守恒、质量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型，并用四阶R-K法求解，将模拟计算的压缩机质流量与实验结果进行对比，结果表明该模型能够准确地描述压缩机的吸气预压缩，压缩泄露以及排气过压缩等详细工作过程。
该研究为压缩机及其增压系统的性能研究提供的有效工具。
关键词：涡旋压缩机：天然气：数学模型：模拟1、概述涡旋压缩机由于具有效率高，振动小、噪声低，运行平稳和可靠性高等特点已经被广泛地应用于动力，制冷与空调，以及新能源领域。
我们为小型天然气燃气轮机的增压系统设计了一台涡旋式压缩机。
进行增压系统的仿真可以揭示系统和设备运行中的内在规律，在此基础上对系统的运行质量和运行效果进行评估，对系统和设备进行改进。
因此对增压系统的仿真是有必要的，仿真的首要工作是建立系统各部件动态模型，增压系统中最重要的部件是压缩机，本文建立了适合然气增压系统模拟仿真用涡旋压缩机的数学模型。
对于涡旋压缩机数学模型已经有许多学者做了大量的工作，如学者[]2,1采用了热力学分析的方法。
由于模型不能反映压缩机内部参数对压缩机性能的影响，不适合在本研究中使用，文[3]介绍了一种详细的涡旋压缩机模型。
但由于作者在传热计算中采用了详细的部件传热模型，使得计算过程相当复杂，要求很高的计算代价，不适宜在天然气增压系统的仿真中使用。
另外一些模型[4]则忽视了制冷剂出入压缩机壳体的传热过程，导致计算误差。
作者建立的涡旋压缩机模型：一方面要求模型最大程度包含影响压缩机性能的各种因素，另一方面又要剔除对压缩过程影响小而计算量大的因素，从而有效减小计算量，节约模拟的时间。
压缩机的相电流峰值_概述说明以及解释
压缩机的相电流峰值概述说明以及解释1. 引言1.1 概述压缩机是一种广泛应用于工业和家用领域的设备，它主要用于将气体或蒸汽压缩成高密度的流体以供后续使用。
在压缩机的工作过程中，相电流峰值起到了重要的作用。
相电流峰值是指在压缩机运行时电动机所产生的电流达到最大值的时刻，并且它直接关系到设备和系统的安全性、稳定性以及能效等方面。
本文将对压缩机相电流峰值进行深入研究和说明，重点介绍其背景知识、计算方法以及相关控制方案及应用。
通过对这些内容的分析，旨在提供给读者一个全面而清晰的了解压缩机相电流峰值的概念、特性以及影响因素。
同时，本文还将结合实际案例和数值模拟方法，为读者提供一些有价值的参考信息和具体操作指南。
1.2 文章结构本文总共包括五个部分，每个部分都有其特定的主题和内容。
以下是各部分主题简介：- 第二部分将介绍压缩机相电流峰值的背景知识。
其中，将涵盖压缩机的工作原理，相电流的概念和特性，以及压缩机相电流对设备和系统的影响。
- 第三部分将详细介绍压缩机相电流峰值的计算方法。
包括标定曲线法、等效曲线法和数值模拟法等不同计算方法，并对其适用范围和步骤进行说明。
- 第四部分将着重讨论压缩机相关控制方案及其应用。
分别介绍电压调整控制方案、励磁调整控制方案以及软启动技术，并给出其在实际应用中的具体案例。
- 最后一部分是结论与展望部分。
总结全文的主要内容和研究成果，并指出本文的创新点和不足之处，同时为未来进一步研究提供一些建议和展望。
1.3 目的本文旨在深入研究和解释压缩机相电流峰值的相关知识，探索其计算方法以及控制方案及应用。
通过对这些内容的解析与阐述，希望为读者提供一个全面而清晰的视角来理解压缩机相电流峰值的概念、计算方法和控制方案，并为相关领域的研究与应用工作提供一些有价值的参考思路和实践经验。
2. 压缩机相电流峰值的背景知识2.1 压缩机工作原理压缩机是一种用于将气体或蒸汽压缩为高压的设备。
它通过增加气体分子的动能来提高气体的压力。
多领域统一建模仿真下压缩机测试系统的PI参数整定
多领域统一建模仿真下压缩机测试系统的PI参数整定焦玉龙;殷翔;王驿凯;曹锋【摘要】为了解决压缩机测试系统惯性大、纯滞后、耦合性强、各种扰动并存使得工况不能快速稳定的问题,采用多领域统一建模语言Modelica构造了压缩机测试系统的数学模型,将齐格勒-尼科尔斯方法应用于Dymola仿真软件来确定合理的比例积分(PI)参数,其实现过程包括在保证其他元件参数不变的情况下给气路膨胀阀以阶跃激励,再断开阶跃激励给系统添加PI控制器,由此总结出了各个PI参数对排气压力、吸气过热度、吸气压力和过冷度的影响规律.结果显示:排气压力或吸气过热度超调时适当增大比例增益或减小积分增益的设定值、振荡时适当减小积分增益设定值、吸气压力超调时适当减小比例增益设定值、稳定时间过长时增大比例增益或减小积分增益设定值、过冷时适当减小比例增益和积分增益,都将有利于系统的PI控制.该结果可为工程中的PI参数整定提供参考.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2016(050)008【总页数】6页(P137-142)【关键词】压缩机测试系统;PI参数整定;Modelica语言;Dymola仿真软件【作者】焦玉龙;殷翔;王驿凯;曹锋【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安【正文语种】中文【中图分类】TB69压缩机测试系统用于测量额定工况下(确定的冷凝压力、过冷温度、吸气压力、吸气温度)的压缩机制冷量。
测试系统的运行过程实质上是一个动态的调节过程,如何实现目标工况以及系统响应时间的稳定性问题一直是压缩机测试系统的瓶颈问题[1]。
在变频空调的自动控制系统中,PI控制器是最为常见的一种控制算法[2]。
通过工程经验获得的PI参数能够满足压缩机测试系统实际运行的需求,但这些PI 参数的获得需要花费设备工程师大量的调试时间,显著加长施工工期并带来更多工程费用的消耗。
压缩机数值分析课件1绪论
压缩机与制冷系统数值分析
第一章 绪论 教学教学内容及要求：
1）往复活塞式压缩机热力过程数值模拟：
本章是本科程的重点。掌握往复活塞压缩机汽缸内控制容积能量方 程、质量方程和容积方程的推导；了解常用的气体状态方程；掌握 建立基本的热交换、泄漏、通过气阀的流动以及气阀动力学模型的 建立方法及相关的基本概念；掌握压缩机模拟常用的微分方程数值 求解的方法；并通过算例的对压缩机内部热力过程有更深入地理解。
பைடு நூலகம்
模态分析，传递损失
压缩机与制冷系统数值分析
第一章 绪论 数值分析方法在压缩机与制冷系统研究与设计中的应用
• 制冷循环模拟分析： 元件匹配，充灌量，毛细管
• 两器传热分析
• 温度场分析
压缩机与制冷系统数值分析
理想气体的状态方程，流体剪应力与速度梯度的关系 数学物理方程
• 算法
• 自编软件 物理与数学模型的建立，算法构造，程序编制，结果表示
• 使用商用软件
软件的适用范围与操作，明确研究对象与必要的简化，结果评价 小的计算软件/程序
压缩机与制冷系统数值分析
第一章 绪论 数值分析方法在压缩机与制冷系统研究与设计中的应用
大量假设
方程较简单 经验系数多或其物理意义不较明确 简化复杂方程 解析解
计算方法 计算结果
离散复杂方程/迭代 数值解
数值计算方法使求解复杂问题得以实现并有较高的精度
压缩机与制冷系统数值分析
第一章 绪论
• 物理模型：复杂想象的物理描述 热力学：理想气体概念；流体力学：牛顿流体，层流
涡旋压缩机优化设计数学模型的探讨_樊灵
№.4 西北轻工业学院学报 Dec.1997V o l.15 JO U RN A L OF N OR T HWEST IN ST IT U T E O F L IG HT IN DU ST RY ・1・涡旋压缩机优化设计数学模型的探讨樊灵 曹巨江 贺炜 彭国勋(机械工程系)摘 要 根据涡旋压缩机的基本结构和热力学、传热学、流体力学及机械运动学和动力学的相关理论,针对不同结构的涡旋压缩机建立了涡旋压缩机优化设计的数学模型.关键词:涡旋压缩机,优化设计,优化参数中图法分类号:T H455(TH122)1 前言涡旋压缩机是一种新型的压缩机,具有体积小,零部件少,重量轻,热效率高,扭矩变化小,振动小,运转平稳,噪音低,压缩部件的滑动速度小,压缩室之间的工质泄漏少,可靠性高等特点而运用广泛,对其关键参数进行优化设计是提高其性能的重要途径,至今国内未见较为完整的阐述,本文就此进行了涡旋压缩机的优化设计.图1 动涡旋盘参数图2 基本结构参数涡旋压缩机一般主要由动静涡旋盘、防转机构、轴向力支承机构、曲轴驱动机构、自动阀、机壳等组成,其中防转机构主要有十字联接环和球形联接器.动静涡旋盘是形成压缩机工作容积的直接零件,其基本参数是影响压缩机性能的关键因素,是优化的主要变量.在以往的涡旋压缩机的设计中,一般以几何参数为基本参数,这不仅导致了不形象直观的问题,而且导致了设计基准、测量基准的不重合及刀具选择上的不直观[1,2],所以本文以结构参数为基本参数.在已知行程容积和压缩比的情况下,基本参数有:(1)涡圈节距P ;(2)涡圈壁厚t ,一般变化不大; 收稿日期:1997-06-05 第一作者:男,28岁,博士生(3)涡圈高度h ;(4)考虑到动静涡旋盘结构的非对称性[3],还可以动静涡旋盘的最大外径D 1、D 2为参数(对应着各自的最大展开角 1、2,允许 1≠ 2),如图1;图2 修正展开角 (5)对采用双圆弧修正或直线圆弧修正的涡线,其参数还可加上心部修正的展开角 ,如图2;(6)对特定的舌簧阀,其参数有气阀升程h ,阀片厚度 d ,阀片宽度B ,阀片长度L ,阀孔直径D 等5个参数,其中H 、B 、L 、D 按安装条件和密封要求为确定值,剩下的气阀设计变量为阀片厚度n 〔4〕1,如图3.3 工作过程的计算机数值模拟压缩机实际工作过程的计算机数值模拟是进行压缩机设计的图3 排气阀的参数重要环节,是进行受力分析、泄漏分析、传热损失分析、流动损失分析、功耗分析等的有效手段,是联系压缩机基本参数和性能指标的纽带,它为涡旋压缩机的优化设计提供所需数据.详细计算见文献[5]的“实际过程的计算机数值模拟”部分.4 目标函数优化设计的目标函数可由设计需要来确定,如制造成本、运转费用、噪声指标、零件寿命、热力特性、功耗等或多目标的加权组合.对以十字联接环为防止机构的涡旋压缩机,十字联接环上应力分布的不均匀和局部应力的过大是其失效的主要原因,且动涡旋盘运转的平稳性和动力特性的好坏是压缩机能否正常运转的关键,而这些因素都与动涡旋盘的轴向力和倾覆力矩有关,所以可以倾覆力矩M 或轴向力F a 与倾覆力矩M 的合成[6],即轴向合力F x =F a +2M /D 最小为目标函数[7].对以球形联接器为防止机构的涡旋压缩机,一般以发挥其高效节能的优势为出发点,以能效比E .E .R 的倒数为目标函数.因其具有广泛的通用性,本文以此为重点加以分析.能效比:E .E .R =Q e W in 式中:Q e ——蒸发器中吸热量,W in ——电机输入功率.Q e = h e m e ′- h 0m 0′ 式中: h e 、 h 0分别为制冷剂和油在蒸发器中比焓的变化,m e ′、m 0′分别为制冷剂和油在系统中的质量流量变化.输入功率为:・2・西北轻工业学院学报 第15卷 式中:W p ——多方压缩耗功,L c ——压缩损失,L m ——机械损失, m ——电机的效率.W p =n n -1P a R v-P s V s ′ 式中:n ——多方指数,P a ——排气压力,P s ——吸气压力,R v ——压缩机内容积比,V s ′——输气量.L m =L j +L t +L f 式中:L j ——轴颈轴承损失,L t ——止推轴承损失,L f ——侧向磨擦损失.5 约束条件涡旋压缩机的约束条件主要由强度及刚度条件、加工条件、热力性能、动力特性等来确定.对动静涡旋盘的优化而言,应满足如下约束条件:(1)应满足一定的排气量(Q )要求:Q =V h n v 式中:Q ——排气量,V h ——行程容积, v ——容积效率.(2)应满足压缩比( )的要求:V e + e -52 + *V h×90%≤ ≤V e + e -52+ *V h 式中V 为工作腔容积.(3)涡旋型线厚度t 太小,则强度、刚度低,加工中变形大,运行中受热、受力变形大,气体泄漏大,热力性能降低;若t 太大,则整体尺寸加大,所以t min ≤t ≤t max .(4)行程容积一定时,增加型线壁高h 有利于减少泄漏,但过大又导致运动稳定性差,且壁面刚度下降,加工困难;过小则受动涡旋盘质量、轴向力、外径的限制,所以h min ≤h ≤h max .(5)涡旋压缩机的轴向间隙是主要的泄漏通道,所以轴向间隙应加以控制:C 1h + m ≤ max .(6)为减少压缩机尺寸,便于系列化,动涡旋盘底板直径D 1≤D 1max .(7)考虑到加工刀具的规格及深槽加工的困难,应满足h /(P -t )≤A ,一般取A =4.(8)动涡旋盘的驱动件高度L a 太长,会加大倾覆力矩;太短,则驱动件表面因应力增加而受破坏,所以L a max ≤L a ≤L a min .另外,如驱动件采用滚动轴承,则L a 的取值与轴承宽度有关.(9)结构参数 =h /P 过大,则动涡旋盘倾覆力矩大,动涡旋盘局部应力峰值大,轴向力产生的平均应力减少. 值减少时,倾覆力矩小,局部应力峰值较小,但此时轴向力产生的平均应力增大.当 值为一恰当的值时才能使局部总应力值最小,动力特性好,所以 min ≤ ≤max .对设置排气阀的压缩机如要进行优化,则应满足如下条件:(1)阀片厚度太薄,则难以满足结构、强度及加工工艺性要求;太厚,则阀片弹性太差,难・3・第4期 樊灵等:涡旋压缩机优化设计数学模型的探讨以实现正常的运动,所以 d min ≤ d ≤ d max .(2)阀腔高度太高,则受到重量、尺寸、自振频率的限制;太低,则受到安装的限制,所Z min ≤Z ≤Z max .(3)阀片撞击速度过高,则对阀片的寿命、可靠性、效率及噪音等指标都有影响,应加以限制,所以V d ≤V d max .6 计算方法压缩机的设计比较复杂,恰当的计算方法是提高计算精度和速度的保证.在计算机模拟求解微分方程组时,一般用龙格-库塔法.在优化设计时,可用可变容差法、惩函数法、网格法和复合形法等方法.因设计变量和目标函数具有不同的数量级,为避免较大的舍入误差,可先进行尺度转换和无量纲变换,转化为标准形式.考虑到加工因素和标准化、系列化的需要,计算结果还应圆整.7 结果分析根据以上分析,可得优化的数学模型:设计变量X =〔P ′,t ′,h ′,D 1′,D 2′, ′,n 1′〕T P =P P 0,t =t t 0,h =h h 0,D 1=D 1D 10,D 2=D 2D 20, = 0,n 1=n 1n 10 下标为“0”的量为粗略设计计算所得的初始值.目标函数min U =U (P ′,t ′,h ′,D 1′,D 2′, ′,n 1′)=W in Q e 约束条件h 1=Q -V n n v =Q -(N 1+N 2-1) P (P -2t )hn v =0g 1=t -t min ≥0 g 2=t max -t ≥0g 3=h -h min ≥0 g 4=h max -h ≥0g 5= max -C 1H + m ≥0 g 6=D max -D ≥0g 7=A -h /(P -t ) g 8=L a -L a min ≥0g 9=L a max -L a ≥0 g 10=h /P - min ≥0g 11=max -h /P ≥0 g 12= d - d min ≥0g 13= d max - d ≥0 g 14=Z -Z min ≥0g 15=Z max -Z ≥0 g 16=V d max -V d ≥0g 17= -V e - e -52 + *V ×90%≥0・4・西北轻工业学院学报 第15卷 结合汽车空调用涡旋压缩机的样机可得如下计算结果,其中样机按国家行业标准,试以QC/72.1-93《汽车空调制冷装置压缩机》所规定的工况测试标准为设计规格,其参数为:吸气压力饱和温度:-1℃(对应压力0.29843MPa ),排气压力饱和温度:62℃(对应压力1.5929M Pa ),过热度:10℃,过冷度:5℃,压缩机转速:1800r /min .优化设计后,其基本结构参数为:节矩:18.8998mm ,壁厚:4.55mm ,型线高度:29.4mm ,动涡旋盘最大展开角:17.48,静涡旋盘的最大展开角:17.50,修正型线展开角:1.52,此时能效比:2.5.计算结果分析如下:由图4知,节矩太大,则动涡旋盘的直径太大,轴向密封线长度增加,泄漏量增加,能效比下降;节矩太小,则型线高度增加,动涡旋盘的动力特性较差,颠覆力矩较大,受力增大,机械损失增加,能效比下降.由图5,型线高度与能效比的关系分析与节矩的分析相似,型线高度也有一合适的值.图4 能效比—节矩 图5 能效比—型线高度图6 能效比—壁厚 图7 能效比—动涡旋盘最大展开角图8 能效比—修正型线展开角 由图6知当壁厚太厚时,动涡旋盘的直径增大,重量增大,密封线长度增加,机械损失和泄漏量增加,能效比下降.当壁厚太薄,则动静涡旋盘的受力、受热变形加大,泄漏量增加,能效比下降.动涡旋盘的最大展开角与动涡旋盘的直径相关,太小则型线高度增加,能效比下降;太大则动涡旋盘直径加大,能效比也下降,所以最大展开角也具有合适的值,如图7.由图8知,修正型线展开角过大,则在保证内压缩比的情况下,最大展开角必然加大,引起动涡旋盘直径的增大,能效比的下降;修正型线展开角过小,则修正心部变薄,强度、刚度变小,运行中受力、受热变形大,泄漏量大,能效比降低.・5・第4期 樊灵等:涡旋压缩机优化设计数学模型的探讨8 结论根据涡旋压缩机的基本结构和相关理论,确定了涡旋压缩机的基本优化参数、合理的约束条件、常用的目标函数及相应的计算方法,从而建立了涡旋压缩机优化设计的数学模型,为提高压缩机性能奠定了基础.参考文献1 顾兆林,郁永章.涡旋压缩机设计计算研究.流体机械,1996;(2):482 顾兆林,郁永章.涡旋压缩机基本参数选择及结构参数 =H /P t .压缩机技术,1996;(3):93 陈志明,樊恒鑫.涡旋压缩机腔内压力变化非对称性理论分析.流体机械,1995;23(7):134 吴业正.往复式压缩机数学模型及应用.西安交通大学出版社,1989年5 樊灵.启式涡旋压缩机的研究.硕士学位论文,西北轻工业学院,1997年6 (日)森下悦生,杉原正浩.涡旋压缩机的设计问题.压缩机技术,1988;(4):117 朱延敏.空调用涡旋压缩机数值模拟及优化.硕士学位论文,西安交通大学,1991年8 乔宗亮,李翠华.涡旋压缩机涡旋盘的尺寸优化.流体工程,1993;(4):52STUDY OF THE MODEL OF SCROLL COMPRESSORS ′DIMENSIONED OPTIMIZATIONFan L ing Cao J uj ang H e W ei P eng Guox unABSTRACTIn this paper,the mo del o f dim ensioned optim ization of the different structur e scroll co mpr essor is established acco rding to the basic structur e o f scroll com pressor and the the-ories of the thermodynamic ,fluid mechanics ,heat tr ansfer and the mechanic kinematics and dynamics .Keywords :scroll compresso r,dim ensioned optimization,optim izing parameters ・6・西北轻工业学院学报 第15卷。
制冷空调用涡旋压缩机数学模型
1 2
ar b[
2HUe
-
H2 -
H( Ai +
Ao +
P) ] ,
Ue = 2P( N + 0. 5) .
式中: Ue 为渐开线最大展开角, N 为涡旋圈数, r 为涡旋体旋转半径, b 为涡旋体高度, Ai 为涡旋体
内壁面渐开线起始角, Ao 为涡旋体外壁面渐开线起 始角。同时, 修正面积 A BCD 可按照文[ 3] 计算:
本文 作者 建立 了一 个适 合在 涡 旋压 缩机 制冷 系 统模拟中使 用的涡旋压 缩机模型。一方面要求 模型最 大程度包含影响压缩机性能的各种因素, 另一方面又 要剔除对压缩过程影响较小而计算量大的因素, 从而 有效减少计算量, 节约整个系统模拟的时间。该模型 综合考虑了 吸气过热 、吸气预 压缩、泄 漏、排气过 压缩 等各个因素对压缩机工作过程的影响, 基于质量守恒 和能量守恒 建立涡旋压 缩机的数学模 型。
( k- 1)
k+ 1
1 2
,
pd pu
<
k
2 k+ 1
k- 1
.
式中: Cd 为实际气体修正系数, A 为泄漏面积, p u
为上游压力, k 为绝热指数, R 为气体常数, T u 为
上游气体温度, p d 为下游气体压力。 Cd 的取值与泄漏种类有极大关系。压缩过程中
的泄漏间隙很小( 10～30 Lm ) , 通过泄漏口的一般 为液态润滑油和气态制冷剂的均相混合物[ 5] , 因此
+ ( 3P- H) 2 ,
a
- 2( 2P- H)
Ue -
P-
Ai+ Ao 2
- ( 2P- H) 2
活塞压缩机气流脉动数值模拟及实验验证33页word文档
活塞压缩机气流脉动数值模拟及实验验证1、绪论1.1 研究背景及意义活塞式压缩机广泛应用于石油、化工、冶金、天然气行业，作为一种重要的气体增压设备，在一些工艺流程中发挥着关键作用，这些设备能否正常运行直接关系到企业的生产能力[1]。
在持续安全生产中威胁最大的是管道振动，而管道振动的最大诱因就是气流脉动。
由于活塞式压缩机吸、排气的非连续性，不可避免使管道内气体压力出现周期性的波动，这就是气流脉动[1,2];活塞式压缩机管道系统都存在一定程度的气流脉动，这种脉动的压力在管道的突变截面、弯头、盲管、阀门等处产生交变的激振力，进而引发振动，工业现场经常出现剧烈的管道振动导致管路焊接处或法兰联接处振断，造成生产事故。
控制管道振动首先应准确掌握管道系统的气流脉动情况，尤其是管道系统中关键节点如气缸连接法兰、弯头、阀门等处的压力脉动幅值。
分析气流脉动的方法主要有两种，一种是平面波动理论，另一种是一维非定常可压缩流体流动理论[3]。
平面波动理论是研究气流脉动现象时最早发展起来的理论，这种方法做了几个方面的重要假定：压力脉动值相对管道气流的平均压力值很小[4,5];气体遵守理想气体的性质;认为管道中气体流速相对声速小到可以忽略不计的程度[6]。
因此波动理论建立气体脉动的控制方程时能做线性化处理，最终得出能求解析解的波动方程。
在符合假定的条件下，波动理论能预测出符合实际的压力脉动幅值。
波动理论作出的假定在数学模型上就决定了它不能完整描述管道内压力波和非稳态流动耦合的复杂现象。
一般认为波动理论对气体与管道壁面摩擦考虑不足，导致其在脉动幅值较大尤其共振状态下计算值偏大。
此外波动理论在实际求解过程中将整个管道元件中的气流参数平均值取作气流参数值进行计算，这就决定了管道内气流参数值是常数而不是随实际状态变化的值，这降低了波动理论的模拟压力脉动的准确度。
非定常可压缩流动理论在建立描述管道内气流脉动现象的控制方程时，没有忽略非线性因素，综合考虑了气体与管道壁面的摩擦问题，实际气体性质的问题[2]。
各种压缩机数学模型
F 1 阳转子两个齿间面积（m 2）； F 2 阴转子两个齿间面积（m 2）； Z 1、Z 2 阳、阴转子齿数； L 转子长度（m）； n1、n2 阳、阴转子每分钟转数；
考虑泄漏的供气系数，一般情况下取0.85 ~ 0.92
（5）涡旋式气体压缩机理论排气量：
V
式中 n 电机转速，r/min P 涡旋体节距，m t 涡旋体壁厚，m h 涡旋体高度，h N 压缩腔数
涡旋式气体压缩机实际排气量：
n P P 2t 2 N 1 h 60
Vr V v
式中 ηv—涡旋压缩机容积效率，它是一个与温度、压力、泄漏量有关的复杂关系式。
1 2Leabharlann （3）罗茨式回转压缩机实际排气量：
Q v n R2 B
３ 式中 Q 排气量（ｍ／min)；
n 转数（r / min ）； R 转子长半径（m）； B 转子的厚度（m）；
容积系数，一般取0.7 ~ 0.8
v
（4）螺杆式气体压缩机实际排气量：
Q ( F 1 Z 1n1 F 2 Z 2 n2) L
m 偏心距（m）； l 气缸长度（m）； 2ml 气体流通的小室最大截面积（m 2）； D 气缸直径（m）； n 转数（r / min ）。
滑片式气体压缩机实际排气量：
Q 2 ml Dn 1 2
３ 式中 Q 实际排气量（ｍ／min)；
考虑滑片占有容积的系数； 考虑漏气的修正系数。
（1）活塞式（往复式）压缩机理论排气量：
Ql ASn
对于双作用式压缩机：
Ql (2 A f ) Sn
式中 f 一级活塞杆面积（m 2）；其余代表符号同往复式泵
开式涡旋压缩机最佳供油流量的模型
开式涡旋压缩机最佳供油流量的模型摘要:涡旋压缩机中的润滑油就像人体中的血液，供应不足或过量都会影响其运行性能。
本文对卧式涡旋压缩机增压装置中的供油回路做了全面分析，根据机械密封的热负荷的需油量及压缩机高效运行时压缩腔中气体的润滑油的最佳含量建立了该装置所需油量的数学模型，由模型可以看出只要装置中各结构参数及气体、润滑油的特性参数确定下来，装置中各部分所需的油量就可以确定。
装置在运行时可以根据计算的最佳油量通过传感器来控制各个部分的供油量，使供油系统的油量自动控制得以实现。
关键词:开式涡旋压缩机供油流量由于涡旋压缩机具有特殊的结构和独特的运行方式，其显著的特点是摩擦副多，对每个摩擦副进行充分的润滑是至关重要的，润滑油不但起到降摩擦、减磨损、减振、降噪等作用，而且工作腔内的润滑油还冷却被压缩气体，降低气体的排气温度；机械密封中的润滑油带走摩擦产生的热。
通常工作腔内的润滑油的来源有两个途径：一是直接向工作腔喷油；二是曲轴箱内的润滑油经动涡旋底盘与支架体支撑面的间隙流进工作腔。
工作腔内润滑油的数量对涡旋压缩机整机性能有很大的影响，润滑油量过多将降低压缩机的容积效率，增加压缩耗功，且加重油分离器的负担，影响排出气体的质量，因此本文采用压缩腔内混合气体的最佳含油量进行计算。
1 天然气涡旋压缩机供油量分析如图1所示，天然气涡旋压缩机中的供油由两部分组成。
其中第一部分用于天然气增压装置中涡旋压缩机机械密封的冷却及密封。
第二部分用于润滑涡旋压缩机的轴承和动静涡旋摩擦副，油分器与主轴轴心节点a处的压力差，在该压力差的作用下，润滑油被喷入压缩腔及主轴节点a处。
所以可根据油气分离器润滑油出口压力自动调整喷油量，润滑油通过分油器进入压缩机内部，分油器将润滑油分为二部分，其中一部分从壳体引入，通过主轴流出润滑各轴承，然后汇集到背压腔，背压腔的润滑油经过动静涡旋盘间隙进入吸气侧，与气体混合一起进入压缩腔，一起被压缩。
另外一部分通过机头直接输入吸气腔与第一部分润滑油及气体混合，两部分润滑油润滑动静涡旋各摩擦副后经涡旋压缩机排气口随气体一起排出后，进入风冷式换热器冷却，经油气分离器分离后再注入压缩机内循环使用。
一种空调压缩机电流检测电路的数学模型
一种空调压缩机电流检测电路的数学模型作者：赖永福陈佳琦来源：《中国科技博览》2014年第30期[摘要]本文以空调试验测试数据作为数学模型建立的依据，得到了电流互感器互感系数C 和检测电流I的关系，即C= f（I）；并在此基础上，得到I/O口输入电压U与检测电流I、R14、R13之间的关系，即U=f（I，R14，R13）。
运用软件：matlab，程序见附录。
[摘要]互感系数、电流、匹配电阻、运用软件中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0102-011 技术背景暖通设备用压缩机作为空调设备的核心部件，为保证其可靠运行，需要对压缩机运行电流进行监测，当压缩机运行电流达到一定值时，控制电路能输出保护信号，使空调停止运行，达到有效保护压缩机的目的，由于不同能力输出的空调用压缩机功率及电流保护参数有所不同，为避免出现误保护，则需要精确电流互感器及匹配电阻的选型。
针对上述问题，本文提供一种空调压缩机电流检测电路的数学模型，可根据不同压缩机保护电流和I/O口最大输入电压，依据数学函数，计算出需要匹配的电阻。
2 控制电路实现方式及数学模型（见图1）参数：I——压缩机检测电流，U——芯片，I/O口输入电压， C——互感器互感系数，R13、R14——分压电阻分析：1、电流互感器将大电流I转化为小电流I/C，可得到R6两端交流电压Uo=R6*Ii/C。
2、在经过整流二极管D10半波整流后，二极管D10的负极与地之间的直流电压V1=0.707*Uo-0.5V=0.707*R6*Ii/C-0.5V；减掉的0.5V为二极管上的压降。
3、芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*V1。
4、按以上分析可以得到：芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*（0.707*R6*I/C-0.5）5、从理论公式中可以看出，电阻R13、R14、R6为定值，C值在实际中并不是常数，而是随检测电流I而变化的。
压缩机 启动器最大电流 堵转电流
压缩机启动器最大电流堵转电流下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!空调压缩机启动器最大电流与堵转电流解析在空调系统中，压缩机是核心组件之一，其正常启动和运行对系统的稳定性和性能至关重要。
制冷压缩机热力性能的仿真计算
制冷压缩机热力性能的仿真计算陈林辉 张东彬 王 石 易佳婷 田怀璋(西安交通大学制冷与低温研究所)摘 要 对小型制冷系统用全封闭往复式压缩机,通过详细考虑其内部热力过程,建立稳态性能仿真模型;通过引入热容系数,将模型用于仿真压缩机开机过程中排气温度的动态特性。
在10个不同工况下,稳态模型对压缩机性能预测值与实验值的比较表明,模型对压缩机质量流量和消耗功率的预测误差在5%以内,排气温度误差最大不超过4℃;在不同环境温度下,动态模型对压缩机开机过程排气温度动态特性的预测值与实验值吻合较好,表明模型准确,可以满足系统仿真计算的需要。
关键词 仿真计算 压缩机 热力性能SIMULATION ON PERFORMANCE OF REFRIGERATING C OMPRESS ORChen Linhui Zhang Dongbin Wang Shi Yi Jiating Tian Huaizhang(Institutio n of Refrigeration and Cryogenics,Xi'an Jiaotong University)ABSTRACT A simulation model on the steady perform ance of full hermitic reciprocating com-pressors is presented with considering the inner heat transfer process in detail.By introducing the coefficient of heat capacity,the model is used to simulate the dynamic performance of dis-charge temperature during compressor operation.With10different wo rk conditions,the com-parison of simulation results with experimental ones has show n that the modelpre dicting errors of mass flow flux and consumed pow er of compresso r is within5%and the maximal error of discharge temperature does not exceed4℃.With different ambient temperature,the predict-ing results of dynamic model for discharge tem perature are agreed well with experimental ones. It has shown that the model is ac curate and can be used in the simulation of refrigerating system. KEY W ORDS Simulation Compressor Thermody namic performance 目前,制冷压缩机仿真模型的研究大致可以分为两类:一类是通用模型,多用于压缩机选型和系统仿真。
一种涡旋压缩机电流和功率因子计算模型的建立
在对涡旋压缩机进行设计 、优化和选型时 ,需要 广泛适用 、准确而可靠的模型作为基础 ,并由此进行 模拟与仿真 ,才能取得更准确的结构参数和性能参 数 。其中 ,通过性能曲线模拟涡旋压缩机是常用的 方法 , 国 内 外 在 这 方 面 做 了 大 量 的 研 究 工 作 。 Shuangquan Shao , Wenxing Shi[1] 将等速压缩机的运 行特性离散化为有限个运行性能后 ,用图的方法来 拟合变速压缩机的性能曲线 。对比压缩机厂商提供 的实验数据 ,制冷剂质量流速 、压缩机功率和性能参 数的平均相对误差分别小于 2 %、3 %和 4 %。崔茂 佩[2] 利用压缩机特性线的形状相近性及其形状和位 置渐进变化的规律 ,先后用二步一元拟合来构成压 缩机特性参数代数多项式的函数关系 。关志强[3] 采 用非线性二乘法对国产 12. 5 系列往复活塞式制冷 压缩机的实测性能数据进行拟合 ,误差在 3 %以内 。 向献红[4] 采用最小二乘法得出 FK4 制冷压缩机性 能实验曲线拟和性能方程 ,拟合误差在 ±5 %以内 。
k
Ah u = Au + ∑h2jBj +αh ,在 Dh 上
(2)
j=1
其中 αh 满足 : ‖αh ‖Φ Cl h2 k +β (β> 0)
制冷压缩机状态参数模拟的逻辑模型
制冷压缩机状态参数模拟的逻辑模型发表时间：2019-02-22T13:49:41.123Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：庞丽颖[导读] 压缩机是压缩式热泵的“心脏”，对压缩机设备进行模型建立，计算机仿真是目前广泛采用的手段。
目前对压缩机的数学模型研究，大多数是把压缩机视为一个独立的装置，要准确反映压缩机中各种结构参数对于压缩机性能的影响，模型较繁琐。
用仿真方法研究压缩机数学模型，主要工作在于研究出对系统性能有影响的参数 [1]。
这也正是本文的研究核心所在。
庞丽颖中铁工(天津)建筑工程设计有限公司天津 300393摘要:压缩机是压缩式热泵的“心脏”，对压缩机设备进行模型建立，计算机仿真是目前广泛采用的手段。
目前对压缩机的数学模型研究，大多数是把压缩机视为一个独立的装置，要准确反映压缩机中各种结构参数对于压缩机性能的影响，模型较繁琐。
用仿真方法研究压缩机数学模型，主要工作在于研究出对系统性能有影响的参数 [1]。
这也正是本文的研究核心所在。
关键词:制冷压缩机；状态参数；模拟；数学模型建模时，如果对压缩机内部各种部件的结构参数的影响也进行较详尽的描述的话，虽可以使得压缩机模型较为全面，精度也可能略有提高，但是总体上带来的问题是，模型过分复杂，计算时间变长，程序可靠性降低。
平衡计算精度与速度、保证结果的可靠性是仿真时需要非常注意的地方[2]。
以下参数为压缩机模型的基础计算参数。
1.理论排气量涡旋压缩机的理论排气量[3]输气系数随压缩机压比增大而成线性降低的，通过最小二乘法拟合得到不同冷凝温度下，随压比变化的输气系数值，在程序编制时，对其他冷凝温度下的输气系数根据插值法进行了修正，以保障计算可靠性。
3.制冷剂流量确定由于压缩机对于制冷空调的作用是通过制冷剂迁移来实现的，因此对于通过压缩机的制冷剂流量的计算是压缩机模型的最主要的参数计算，流经压缩机的制冷剂状态关系对于反映压缩机与蒸发器及冷凝器之间的作用至关重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压缩机电流检测电路的数学模型
熊飞
摘要：本文以试验测试数据做为数学模型建立的依据，得到了电流互感器互感系数C 和检测电流I的关系，即C= f(I)；并在此基础上，得到I/O口输入电压U与检测电流I、R14、R13之间的关系，即U=f(I,R14,R13)。
运用软件：matlab,程序见附录。
●压缩机电流检测电路
参数：I——压缩机检测电流
U——芯片I/O口输入电压
C——互感器互感系数
R13、R14——分压电阻
●分析
1，电流互感器将大电流I转化为小电流I/C，可得到R6两端交流电压Uo=R6*Ii/C。
2，在经过整流二极管D10半波整流后，二极管D10的负极与地之间的直流电压V1=0.707*Uo－0.5V=0.707*R6*Ii/C－0.5V；减掉的0.5V为二极管上的压降。
3，芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*V1。
4，按以上分析可以得到：芯片I/O口输入电压U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5) 5，从理论公式中可以看出，电阻R13、R14、R6为定值，C值在实际中并不是常数，而是随检测电流I而变化的！
●关于的数学模型C=F(I)的建立
1，检测电流I从1A到30A变化，每次增加1A，记录下每次芯片I/O口输入电压U；
【电流互感起为0057W、R14=6.8K、R13=16K时的试验检测数据】
I(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) 0.03 0.16 0.28 0.43 0.57 0.72 0.87 1 1.17 1.31 I(A) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 U(V) 1.45 1.62 1.74 1.9 2.05 2.19 2.34 2.48 2.61 2.77 I(A) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 U(V) 2.91 3.05 3.18 3.31 3.44 3.54 3.66 3.73 3.82 3.9
（I为压缩机检测电流，U为芯片I/O口输入电压）
2，依据以上测试值和理论计算公式U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5)，不同输入电流时，计算出电流互感起互感系数C【程序1】
表2
I(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 1302.6 1942.3 2359.3 2541.5 2693.8 2779.8 2844.7 2938.2 2936 2987.2 I(A) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C 3030.5 3020.8 3084.7 3085.9 3099.7 3124.2 3134.4 3154.7 3183.7 3179.5 I(A) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 C 3195.1 3209.5 3231.8 3252.6 3271.9 3315.4 3339.9 3404.2 3449.7 3501.4
由表2可见，电流互感起互感系数C在检测电流输入不同有差异！做出图形如图1：
2，根据以上测试数据，建立关于C=F(I)的函数关系
①选用函数模型：C=K0+K1I+K2I2+…….+KnI n
②模型建立思想：n为函数阶次，当n从1变化到30时，观察实际值和理论值
的拟合度以及平方差dlt，当拟合度最佳且平方差dlt最小的时候，此时的函数
为最佳拟合函数。
③平方差dlt说明：
当电流为I1时，据试验测试数据计算得到的互感系数为C_A1，依据拟合模型C=F(I)计算得到的互感系数为C_L1，dlt1=( C_A1-C_L1)2,当电流从1到30A变化
时，可以得到dlt1、dlt2 、dlt3 。
dlt30 ，
dlt=sqrt(dlt1 +dlt2 +dlt3…..+ dlt30), [sqrt表示为开平方]
3，C=F(I)数学模型的建立【程序2】
1)当阶次n=3时
①当阶次n=3时，数学模型可以表示为C=K0+K1I+K2I2+K3I3，根据附录中程
序3可以得到系数K0、K1 、K2 、K3的值。
②函数表示为：C= 1379.7+309.2I-17.323I2+0.3173I3
③平方差dlt=582.82
上图为当阶次n=3时，实际值曲线与理论值曲线的对比图形，程序计算出dlt=582.82，可以看出，拟合度不是很好，且dlt比较大！
3)当阶次n=6时
①当阶次n=6时，数学模型可以表示为C=K0+K1I+K2I2+K3I3＋K1I4+K2I5+K3I6，
根据附录中程序3可以得到系数K0、K1 、K2 、K3、 K4 、K5 、K6的值。
②函数表示为C=475.86+1008.8I-173.78I2+15.685I3-0.75503I4＋0.018314I5－
0.00017529 I6
③平方差dlt=145.34
上图为当阶次n=6时，实际值曲线与理论值曲线的对比图形，程序计算出dlt=582.82，可以看出，拟合度比较好，且dlt也小了很多！
3)当阶次n=25时
平方差dlt=11386
上图为阶次n=25时的图形，拟合度很差，且dlt很大。
4) 当阶次n从0到23变化时，平方差dlt变化曲线，可见，当阶次n在5－22之间变化时，平方差dlt变化率较小，dlt变化较小。
dlt最小时的阶次n＝20，dlt=16.32
总结分析
1，经过以上分析，当函数阶次n=20时，dlt=16.32最小，在理论上分析为最佳拟合函数。
2，当函数阶次n在5到22之间变化时，dlt变化率不大，dlt 也不大，在实际运用中，可选择n阶次较小时运用。
3，当n=6时拟合度较好，且平方差也小，可以作为最后的数学模型，即C=F(I)可以表示为：
C=475.86+1008.8I-173.78I2+15.685 I3-0.75503 I4＋0.018314 I5－0.00017529 I6 【限制条件为0<I<30,且电流互感器为0057W】；
4，也可以得到I/O口输入电压U=F(I),把C=F(I)的关系式带入U= R13/（R13+R14）*(0.707*R6*I/C-0.5)中
即可以得到I/O口输入电压与压缩机检测电流的数学关系
U=F(I),【限制条件为0<I<30,且电流互感器为0057W】；
●模型建立的意义
1，可根据压缩机保护电流和I/O口最大输入电压，依据以上数学函数，计算出需要匹配电阻。
2，分析原器件参数提供一种方法。
●附录【程序】
程序1：【根据测试数据计算电流互感器系数】
程序2：【拟合程序，得到函数模型系数K】
程序3：【平方差dlt值的计算】。