直流变频空调室外机管路系统的模态分析_章兰珠
空调配管动态特性研究
空调配管动态特性研究
陈超宇;林建中;胡晴
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2017(030)009
【摘要】以某空调样机的压缩机及其配管为研究对象,针对压缩机配管的振动与噪声问题.基于Ansys Workbench对其进行模态分析,得到其固有频率和振型.由于管路系统的6、7阶固有频率与压缩机工作频率接近,为避免共振对管路结构提出优化建议.分别基于压缩机内部转子旋转不平衡带来的激励,以及配管内气流脉动作为激励力对管路进行两次谐响应分析.并对两次谐响应仿真结果进行对比分析,根据分析结果提出了空调配管减振降噪措施.
【总页数】5页(P112-116)
【作者】陈超宇;林建中;胡晴
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学材料工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7;TH45
【相关文献】
1.铁路空重车调配的动态可靠性研究 [J], 程学庆
2.真空断路器永磁操动机构的动态特性研究 [J], 刘研;曹云东
3.静脉用药调配中心传统调配模式与仓内复核调配模式对比研究 [J], 张良明;崔荣
艳;王菲;兰玉平;陈彦清;林莉娟;付华友;万玲俐;柏若玉;黄学晓
4.关于中波发射台站天线调配网络中陶瓷真空电容的应用研究 [J], 高东升
5.关于中波发射台站天线调配网络中陶瓷真空电容的应用研究 [J], 高东升
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变频技术在空调电气控制系统中的应用和维护
变频技术在空调电气控制系统中的应用和维护发布时间：2023-03-29T07:37:27.298Z 来源：《中国电业与能源》2023年1期作者：陈朋举李欣王维兵[导读] 变频技术在当前空调电气控制系统中的实践应用是必不可少的陈朋举李欣王维兵青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司山东省青岛市 266111摘要：变频技术在当前空调电气控制系统中的实践应用是必不可少的，相关技术人员需要对现有的空调电气控制系统进行严格把控，对其中的各项设备进行有效分析，结合系统检测法，对其中的各项结构单元进行高效控制，完成精细化、高效化的设备状态检修。
在此期间，检测人员也应当参照空调系统的运行工况环境条件，采取多元化的检测方式，尽可能将故障问题进行有效排除控制。
本文对变频技术在空调电气控制系统中的应用和维护进行分析探讨。
关键字：变频技术；空调电气控制；应用；维护引言：变频技术在空调电气控制系统中的实践应用是必不可少的，可减少空调的能耗，但是要想保证变频技术能够正常有效地运用，则需要确保其中的各项结构部件能够保持功能的完整、可靠。
技术人员需要完善技术调整、技术优化，选取合理的控制管理措施，实施定向化控制、定向化管理，提高整个空调电气系统的综合运作水平。
一、变频技术的概念变频技术主要是将直流电转变为不同频率的交流电，或者将交流电转为不同频率的电流。
变频技术可实现，对电流电压的有效管控，结合变频技术可在家用电器节能管控过程中发挥出较为显著的作用，一般情况下，变频空调采用变频压缩机实现常态化运作，可通过变频技术进行电压调节、电压转换来有效减少电路损耗，从而达到节能管控的目的。
在当前数字化、信息化技术快速发展的时代，变频技术也取得较大的革新突破，可实现对电压多维度、多层次地调换控制，通过数据调研，利用交流变频技术可节约用电设备18-%40%左右的电能损耗。
二、变频式控制的特征变频式控制具备启动电流小且转速快的特征，其中的启动电流通常为正常电流的1/7左右，相关变频器设备可实现无级连续调控，可有效根据空调内的负荷变化情况，结合室内温度管控需求，完成对空调运作负荷的有效调整，从而达成室内温度恒定的状态。
家用中央空调室外机结构噪声分析与控制
家用中央空调室外机结构噪声分析与控制
夏凯;刘煜;门群英;康玉勋;张亚国
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2022(42)1
【摘要】开发阶段中的某型家用中央空调室外机在压缩机以4200 r/min~4500 r/min转速运行时存在明显嗡嗡声异响,声品质体验的接受度差。
针对该问题,通过噪声频谱特性分析、管路系统结构模态试验和仿真分析等手段,确定吸气管共振是产生室外机嗡嗡声异响的原因。
基于模态仿真分析对吸气管进行调频设计,使其固有频率避开压缩机四倍频激励,同时配合阻尼块的减振作用,达到有效降噪的目的。
实验结果表明,吸气管改进后整机噪声总值最大降幅达8 dB,嗡嗡声异响消失。
所提供的分析方法和分析模型对家用中央空调室外机结构噪声的控制具有一定的参考价值。
【总页数】5页(P260-264)
【作者】夏凯;刘煜;门群英;康玉勋;张亚国
【作者单位】空调设备及系统运行节能国家重点实验室;广东省制冷设备节能环保技术企业重点实验室;珠海格力电器股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB532;TB657.2
【相关文献】
1.家用空调器室外机组的噪声控制——压缩机噪声控制
2.家用中央空调噪声分析及噪声控制标准研究
3.FEM/BEM法计算空调机室外机箱结构噪声辐射
4.家用变频空调室外机控制器PFC电路设计
5.空调室外机钣金结构辐射噪声分析与优化
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空调压缩机管路模态分析与模态测试
该涡旋压缩机空调系统配管在设计阶段采用了有限元分析及模态试验相结合的手段，高效解决了压缩机吸排气管路的共振问题，现总结如下：
1模态分析基本原理
模态分析是将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标，使方程组解耦，成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程，以便求出系统的模态参数。空调管路由多段管焊接组成，并且有其他感温包、阻尼块等零件附着其上，可以看做是n个有限个自由度的离散系统。
管结构的模态分析
空调管路系统的三维结构：空调管路系统主要包括压缩机、配管，配管与压缩机焊接连接，压缩机通过减震垫圈和螺栓固定于空调底板上。本次测试只针对配管，由于配管单体自由状态与实际装配有差异，增加的约束将导致配管模态发生变化，因此在管路装配在整机上的状态下进行测试。空调配管系统在工作时发生振动，主要受压缩机吸气口和排气口低频气流激励，在管道上产生压力脉动（尤其是管道的折弯、变截面和阀门处）导致管道振动。由于配管结构主要承受压缩机振源的激励，非出口的定频涡旋压缩机额定转速一般在2900r/min，所以配管结构的固有频率及振型主要关注压缩机激励主频率±10%附近的共振影响频带，即44~53Hz。为了探究压缩机激励是否与配管系统发生共振，采用有限元方法对配管系统进行模态分析。本分析主要考察管路振动特性，对机组简化完非必要部件后，建立有限元模型。将压冷凝接管端、压缩机支撑底脚、气液分离器底脚、壳管底脚施加固定约束。所有铜管采用壳单元，并使用子空间迭代法对管系结构进行求解，提取前20阶模态的固有频率。根据模态分析结果显示，共振带内共有5阶固有频率，但振型最大位移非双系统下的吸气管与排气管管型，设计较好的避开了43~53Hz共振带的影响，无运行共振风险。但在试验样机测试阶段，双系统下的吸气管与排气管皆出现明显振动超标问题，为此开展了对应模块机试验整改问题的深入研究。
直流变频型空调器的实验研究与SEER分析
（． １ 天津城市建设学 院， 天津 ３０ ８ ；． ０ ３ ４ ２ 天津大学 ， 天津 ３０ ７ ；． ００ ２ ３ 石家庄铁道学院 ， 河北石家庄 ００ ４ ） ５ ０ ３ 摘 要 ： 对 １０ 梯形波驱动 的直流变频 型空调器 进行了实验研究 ， 成 了系统 启动实验 ， ２。 完 各种 工作频率下 系统能效实
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｒ ｓ ａ ｃ ｆ １ ０。ｔａ ｅ ｉ ｒ ｗ ｖ ｒ ｅ ＤＣ ｉ ｖ ｒ ｒ ａｒｃ ｎ ｉ ｏ ｅ ａ ｘ ｃ ｔ ｄ Ｉ ｗａ ｏ ｌ ｔｄ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ２ ｒ ｐ ｚ ｏｍ ａ ｅ ｄ ｖ ｎ ｅｔ ｉ— ｏ ｄ ｔ ｎ ｒ ｗ ｓ ｅ ｅ ｕｅ ． ｔ ｓ ｃ ｍｐ ｅｅ ｆ ｉ ｅ ｉ
（． ｉ ｊ ｓｔｔ ｏ ｒａ ｏｓ ｕｔ ｎ ｉ ｊ ０ ３４ ｈｎ ；． ｉ ｊ ｎｖｒ ｔ， ｉ ｊ ００ ２ Ｃ ｉａ １ Ｔａ ｉ Ｉ ｔｕ ｆ ｂｎＣ ｎｔ ｃ ｏ ，Ｔａ ｉ ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ２ Ｔａ ｉ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｔａ ｉ ３ ０ ７ ， ｈｎ ； ｎｎ ｎ ｉ ｅ Ｕ ｒ ｉ ｎｎ ｎｎ ｅｉ ｎｎ ３ Ｓ ｉａｈ ａｇＲ ｉ ａ ｎｔｕｅ Ｓ ｉａｈ ａ ｇ ５０ ３ Ｃ ｉａ ． ｈ ｉ ｕｎ ａｗ ｙＩｓ ｔ ， ｈｊ ｚｕｎ ０４ ， ｈｎ ） ｊｚ ｌ ｉｔ ｉ ０
维普资讯
５８
ＦＬＵＩ ＭＡＣＨＩ Ｄ ＮＥＲＹ
Ｖｏ ． ５， ． ２ ０ １ ３ Ｎｏ ５， ０ ７
文章编号 ： １０ －－３９ ２０ ）５ ０ ８ ４ ０ ５－ ２ （０ ７ ０—０ ５ —ｏ － ０
直流变频型空调器的实验 研究与 Ｓ Ｅ Ｅ Ｒ分析
模态测试在空调压缩机配管系统减振中的应用
模态测试在空调压缩机配管系统减振中的应用王继承，董术海，黄建平，段向春（珠海格力电器股份有限公司，珠海，519070）摘要：文中采用模态测试技术对压缩机脚垫系统的模态进行识别以及修正。
通过对实验数据的分析，得到配管振动大的原因。
文中还分析了阻尼在压缩机配管系统减振中的作用，最后给出了一种阻尼减振的方法。
关键词：模态测试压缩机配管减振The Modal Test’s Application on Reducing the Vibration of the Systemcomposed of compressor and pipesWang Jicheng，Dong Shuhai， Huang Jianping，Duan Xiangchun（Gree Electric Appliances，INC. of Zhuhai, 519070）Abstract：In this paper, the modal parameters of the compressor mounting grommets have been identified and validated. Based on the tested data, the causes of vibration have been found. In addition, the effects of the damping materials on vibration system composed of compressor and pipes have been analyzed, the methods of reducing vibration have been presented.Keywords: modal test, compressor, pipes, reducing vibration1、前言空调系统中室外机的振动不但影响到空调的噪声品质，而且直接关系到空调产品的可靠性。
变频技术在制冷空调系统中的运用及节能分析_1
变频技术在制冷空调系统中的运用及节能分析发布时间：2022-09-27T07:29:15.063Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第5月第10期作者：杨琳王磊通王鲁[导读] 由于社会经济和科技发展水平的进一步提高杨琳王磊通王鲁山东山联建工集团有限公司山东聊城252000摘要：由于社会经济和科技发展水平的进一步提高，在改善了民众日常生活技术水平的同时，却又加大了能源消耗。
故此，现代社会各产业在发展中都十分强调节能。
中央空调如今已十分普遍，不管在公共建筑当中或是在家居当中人们都常采用中央空调，因为它极大地提高了人类的生存品质，但同时也增加了用能源消耗量。
而为减少中央空调的用能源近年来人们也把变频技术运用在了中央空调当中，并开发出了变频中央空调，从而有效地进行了中央空调的节能降耗。
上述内容便是对变频技术在中央空调节能降耗中运用的阐述。
关键词：变频技术；制冷空调系统；运用；节能分析1中央空调系统中央空调的构成（1）冷水发电机组。
中央空调机组的制冷源通过所有房间循环水由冷水发电机组完成室内交流,降温为冷冻水。
（2）冷却水塔。
用来为冷水发电机组供应冻结用水。
同时冷却风机用来减低冻结塔的温度控制,加快将回水带回的热能排放到大气环境中去。
（3）室外热交换系统。
由二个环流水控制系统构成：①冻结水环流控制系统。
从冷水发电机组排出的冷冻水由若干个台冷冻风泵加压送到冷冻水管内,在各房间内完成热交流,带来房间内热能，是房间内的气温快速减少。
②供热量循环系统。
通过冷水发电机组完成逆流热换换，是在温度控制逐渐快速冻结的同时，也将放出大量的热能。
该热能被制冷水吸收后，使制冷水的循环系统温度上升。
由若干台冷却水泵把升了温的冷却水压进冷却塔，使其在冷却水塔中和大气环境发生热交换,接着又将降了些气温的制冷水,送返回冷水机组。
就这样不断循环系统，带来了冷水机组所放出的全部热能。
中央空调的原理：中央空调控制系统的基本工作流程,也就是对室内和户外空气不断完成热能交流和转化的工作流程,这也是其的基本工作机理。
变频技术在中央空调制冷系统中的应用研究
变频技术在中央空调制冷系统中的应用研究发表时间：2017-11-08T09:52:15.167Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：郭岳[导读] 摘要：变频技术在中央空调的制冷系统当中应用，不但能够使空调房间的噪声并且提高舒适度减低，而且还能够使能耗减少、提高自动化水平、延长管网以及机械使用的寿命，都有着重要的价值。
乐金电子（天津）电器有限公司天津市 300400摘要：变频技术在中央空调的制冷系统当中应用，不但能够使空调房间的噪声并且提高舒适度减低，而且还能够使能耗减少、提高自动化水平、延长管网以及机械使用的寿命，都有着重要的价值。
本文对中央空调的组成、工作原理以及变频技术的原理进行了简要介绍，并对中央空调制冷系统当中的变频技术应用状况进行了重点论述。
关键词：中央空调；制冷系统；变频技术；工作原理；应用引文：中央空调制冷系统在一年当中最大负荷运行时间通常只有几十天，制冷负荷需求处于变化之中。
因为通常条件下冷负荷的波动比较大，所以系统设计环节将最大冷负荷作为依据。
这就导致实际冷负荷同最大输出功率之间出现矛盾，导致严重的电能浪费，加大用户电费支出并且提高经营者运营成本。
因此大型公共建筑当中应用变频技术来控制中央空调的制冷系统，有利于节约电能从而减少污染。
1中央空调系统概述2变频技术概述变频技术有着节能环保、维护方便、过载能力强、控制性能高以及使用辩解等方面的特点，因此得到广泛的应用，已经发展成为电动机调速的主要方式。
变频器的原理是将工频电源转换成为交流电源，实现电机变速运行，控制电路负责控制主电路，整流电路负责把交流电转换成为直流电，而直流电路负责平滑滤波电路输出，逆变电路负责把直流电逆变成为交流电。
根据主电路的不同工作方式，可以把变频器分成电流型变频器以及电压型变频器。
交流变频器当中应用的控制方式包括协调控制、矢量控制、转差频率控制以及直接转矩控制。
根据异步电动机转速的电源频率，同时根据转矩调节变频器输出的频率，就能够调整电动机的输出转矩。
空调柔性管路模态测试与优化
86环境技术/Environmental TechnologyＡｂｓｔｒａｃｔ：Air conditioning pipeline is flexible with nonlinear characteristics, so modal analysis is hard to be tested accurately. In this paper, vibration exciter method was performed to test the mode of the air conditioning pipeline, and Finite Element Method (FEM) was carried out to assist in determining the number of sensor and the position of the excitation point. Pipeline structure optimization is proposed after modal analysis using PolyMAX. The experiment result proves that the vibration exciter can better excite various modes and coherence between input excitation and output response get improved compared to which without using vibration exciter. The error between simulation and test natural frequency is below 7.63 % in all modes, so the simulation has high credibility. The reliability of the pipeline can be effectively improved by adjusting the position of damping block and tube fixing block, etc.Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：vibration exciter;modal analysis;air-condition pipeline;structure optimize摘要：工程应用中空调管路柔性较大，并常伴有非线性，因而模态不易测试准确。
高层写字楼变频多联空调工程设计研究论文（5篇模版）
高层写字楼变频多联空调工程设计研究论文（5篇模版）第一篇：高层写字楼变频多联空调工程设计研究论文［摘要］本文主要介绍了高层写字楼采用变频多联空调系统的设计方案，对高层写字楼空调设计有一定的借鉴意义。
［关键词］变频多联空调系统；负荷计算；设计1概述中国近几年高层写字楼发展迅猛。
高层写字楼通常是集合餐饮、娱乐、购物、办公等一体化的综合性大楼，其特点是分租或分售给小业主使用。
本文以高层写字楼空调设计为主题，以福州宇洋金座为例，分析变频多联空调在高层写字楼中的设计及应用。
福州宇洋金座由一幢高层综合甲级写字楼构成，建筑面积约158738m2。
项目以地下2层、地上56层、260米的海峡金融街第一高度，成就区域商务巅峰。
2空调设计方案2.1房间热负荷计算针对本工程的标准层的8个典型房间，即西北向、西向、西南向、南向、北向、东北向、东南向、东向通过负荷计算软件计算各个房间的热负荷，然后参照这些房间的热负荷确定各个楼层热负荷。
2.2空调冷负荷修正系数n由于该大楼的室外机放置在裙楼、避难层和屋顶，部分室外机至室内机连接铜管较长，存在负荷衰减，在综合考虑福州的夏季气温、实际管长、污垢系数、间歇使用和邻室传热以及参照福州本地类似办公楼工程的变频多联空调实际配置负荷等因素的情况下，空调实际设计负荷应考虑以下几个方面的修正系数:(1)管长修正系数n1，应按每个冷媒系统的实际管长和室内外机的高差计算。
例如某冷媒系统的管路实际管长为130米，其室内外机高差为30米，则该冷媒系统的当量管长(考虑分歧管、弯头等的局部阻力)为162.5米，查管长及高差对制冷量的修正曲线得n1=0.813;(2)室内干球温度25℃，相对湿度60%时，查得湿球温度为19.4℃;(3)室外机进风干球温度为35.9℃，室内机回风湿球温度为19.4℃，查不同温度工况下的制冷量表得温度修正系数n2为1.01;(4)设备运行污垢系数β=1.05;(5)考虑实际施工时不能完全满足节能设计标准，室内计算负荷放大系数取k=1.05;综上所述，该系统空调冷负荷修正系数n=(n1×n2)/(β×k)=(0.813×1.01)/(1.05×1.05)=0.74故该系统冷量放大系数为:1/n=1/0.74=1.35倍本项目所有冷媒系统的冷负荷修正系数n均需按本步骤计算，同时应以各房间计算冷负荷除以空调冷负荷修正系数n作为空调负荷设计的计算依据。
春兰新品变频部分介绍
E4:模块保护的检修
• （黑表棒）放在功率模块板XP103上，用万用 表负极依次测量XP104、XP105、XP106插片， 所测量电阻应该相等。如果不等，则说明模块 损坏。 • 3、如果以上都没问题，则需更换室外主控板 ，可能系模块ARM故障处理硬件电路出现问题 。
E5:压缩机排汽温度过高保护
直流变频空调器的组成及工作原理
直流变频空调器设计由电器控制部分的设计和系统设 计两方面组成。 控制器由室内、室外两大部分组成，两部分通过异步 通讯方式传送数据，由室内控制室外工作状态。室内控 制器主要完成遥控接收、通讯、温度采样、LED推动以 及蜂鸣提示、故障代码提示、室内风机、风向电机、设 臵测试开关等功能。室内部分控制器硬件电路包含显示 回路、继电器驱动回路、传感器回路（室内环温、室内 管温、室内出风温度）、通讯回路、遥控接受回路；室 内管温涉及防冷风保护、室内管温过高保护、防冻结保 护。
E3:压缩机过载保护的检修
• 1、首先将室外控制板上XP210插件（红色）连 接线从控制板上拔下，用万用表测量此导线， 看正常不正常，正常情况下，此导线阻值应该 为0，如果不通，则可能系压缩机保护器开路 ，或者导线断。 • 2、检查系统是否缺少冷媒，导致压缩机过载 保护器动作。加冷媒的时候，可以考虑将 XP210插件短路，加完冷媒后，请恢复。
• 通过对压缩机位臵检测技术，压缩机弱磁控制 技术，正弦矢量控制的算法，压缩机各种保护 技术，压缩机启动技术的研究，针对系列产品 的电气部分进行了全新的设计，设计的重点放 在安全性、可靠性、智能性、通用性和经济性 几方面。
直流变频１８０度控制 技术特点
• 1、室内借用新品设计外形，显示板完全借用，主 控板在原控制器的基础上作改动，增加了与室外机组 通讯等功能； • 2、室外全新进行软、硬件设计，主要完成电流、 温度参数的采集、与室内机组通讯、控制压缩机的正 常启动、运转，并根据需要调节其转速、控制室外风 机的运转、自动完成化霜等各种功能； • 3、在检测到系统出现异常时，如电流过大、排气 温度过高等情况时，系统自动实施保护，如限制压缩 机转速上升，或降低压缩机转速，或直接停止压缩机 工作，并显示出故障码，从而有效地保证系统可靠地 工作，方便系统的检测、维修等。
制冷压缩机配管系统模态分析及振动特性_孔祥强
第42卷第6期2016年6月北京工业大学学报JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.42No.6Jun.2016制冷压缩机配管系统模态分析及振动特性孔祥强,陈丽娟,郑 瑞,李 瑛(山东科技大学机械电子工程学院,青岛 266590)摘 要:为了减小制冷压缩机运行过程中配管系统的振动,采用Pro /Engineer 软件建立制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的三维实体模型,然后利用有限元分析软件ANSYS 分别对配管系统和管道内部气柱进行结构模态分析和声学模态分析,得到配管系统和管道内部气柱的前6阶固有频率.计算结果表明:配管系统的4阶固有频率与压缩机激发频率非常接近,会发生共振;而管道内部气柱的固有频率不在共振区内,不会发生共振.基于此,研究了回气管长度㊁排气管长度和固定支撑数目对制冷压缩机配管系统振动的影响特性.模态分析结果表明:随着回气管和排气管长度的减小,制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的各阶固有频率逐渐增大;当回气管长度设计取值合理时,配管系统和管道内部气柱的固有频率能够有效避开共振区,共振不会发生;随着排气管长度的减小或固定支撑数目的增加,配管系统的固有频率逐渐远离共振区,有利于避免共振发生,且设置2个固定支撑较为合理.模拟结果与文献试验比较吻合一致.关键词:制冷压缩机;配管;振动;模态分析;固有频率中图分类号:TB 535文献标志码:A文章编号:0254-0037(2016)06-0825-07doi :10.11936/bjutxb2015050059收稿日期:2015⁃05⁃26基金项目:山东省自然科学基金资助项目(ZR2014EEM018);青岛市黄岛区科技项目(2014⁃1⁃40)作者简介:孔祥强(1976 ),男,副教授,主要从事制冷空调技术方面的研究,E⁃mail:kxqiangly@Vibration Characteristics and Modal Analysis for the PipeSystem Connected to a Refrigeration CompressorKONG Xiangqiang,CHEN Lijuan,ZHENG Rui,LI Ying(College of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China)Abstract :To reduce the vibration during the operation of air conditioner,geometric models of the pipe system connected to refrigeration compressor and the gas column in pipe system were created by Pro /Engineering software,and the modal analysis based on ANSYS software was carried out to obtain the first six⁃order natural frequencies of the pipe system and the gas column.Results show that the fourth natural frequency of the pipe system is very close to the compressor excitation frequency,and resonance occurs.Because the natural frequencies of the gas columns in suction pipe and discharge pipe are not in the resonance region,the gas columns in the suction pipe and discharge pipe cannot resonate.For the problem of pipe system resonance,the vibration characteristics of the pipe system with different lengths of the suction pipe,different lengths of discharge pipe and fixed supporting number are analyzed.The modal analysis results show that the natural frequencies of the pipe system and the gas column in the pipe systemincrease with the decrease of suction pipe length and discharge pipe length.When the rational value of the suction pipe length is taken,the natural frequencies of the pipe system and the gas column are not in resonance region,and resonance cannot occur.With the decrease of discharge pipe length and the网络出版时间：2016-06-07 13:56:43网络出版地址：/kcms/detail/11.2286.T.20160607.1356.008.html北 京 工 业 大 学 学 报2016年increase of the fixed supporting number,the natural frequency of the pipe system gradually gets far away from the resonance region,which is beneficial to avoid resonance.Additionally,it is reasonable to set two fixed supportings for the pipe system if considering the convenience for operation and economic condition.Simulation results accord with the reported experiment results.Key words:refrigeration compressor;pipe system;vibration;modal analysis;natural frequency 制冷压缩机是空调室外机噪声的主要来源[1⁃2],对其结构进行优化设计,能够有效降低压缩机噪声.李春银等[3]为了降低制冷压缩机排气阀片往复运动产生的振动噪声,采取提高限位板高度或限制阀片振幅的措施降低了压缩机噪声.仇颖等[4]采用理论分析的方式研究了制冷压缩机腔内排气消声器的声学性能,得到增加腔体长度能够改善消声器对压缩机噪声的降噪效果.Park等[5]提出一种在线扰动滤波的主动控制技术,有效抑制了空调室外机内部制冷压缩机产生的噪声.橡胶垫㊁支架等是制冷压缩机振动和噪声的传递路径,因此,对它们进行优化也能使压缩机振动噪声得到控制.李树森等[6]将选频隔振技术应用于压缩机减振设计,结果表明在压缩机和空调器底板之间选用黏弹性高的阻尼材料隔振垫,能够有效降低压缩机振动.李保泽等[7]研究了减振垫硬度值对整个制冷压缩机及配管系统固有频率的影响,获得了橡胶垫的最佳刚度值,使得制冷压缩机及其配管系统的振动减小.何吕昌等[8]针对压缩机剧烈振动的问题,采用增强材料的措施提高了压缩机支架的整体刚度,进而有效避免了共振现象的发生.此外,与压缩机相连的配管系统也是压缩机振动噪声的重要传递路径[9⁃10].近年来,国内外对制冷压缩机配管系统振动特性的研究较少,同时考虑制冷压缩机配管系统和管道内部气柱振动特性的文献还鲜有报道.模态分析能够计算出结构系统的固有频率,进而得到系统的振动特性[11].因此,本文采用有限元分析软件ANSYS分别对制冷压缩机配管系统及管道内部的气柱进行模态分析,获得配管系统和管道内部气柱的前6阶固有频率,并分析配管结构参数对制冷压缩机配管系统振动的影响特性.1 制冷压缩机配管系统制冷压缩机及配管系统在空调室外机内部的布置如图1所示,主要由压缩机㊁气液分离器㊁排气管㊁回气管㊁四通阀㊁冷凝器入口管和蒸发器出口管等组成.由于气液分离器与压缩机壳体通过弹簧箍紧固连接,故把压缩机和气液分离器视为一个整体.回气管㊁排气管㊁四通阀㊁冷凝器入口管和蒸发器出口管等构成了制冷压缩机配管系统.制冷压缩机采用滚动转子式压缩机,正常运转时额定转速为3000r/min,排气压力为2.7MPa,排气温度为80℃,吸气压力为0.8MPa,吸气温度为15℃;制冷管道材料为紫铜管,弹性模量为1.23×1011Pa,泊松比为0.34,密度为8940kg/m3;排气管的内径为6.44mm,外径为7.94mm;回气管的内径为8.12mm,外径为9.52mm;冷凝器入口管的内径为4.95mm,外径为6.35mm;配管系统内部制冷剂为R410A.1 排气管;2 回气管;3 气液分离器;4 弹簧箍;5 压缩机;6 蒸发器出口管;7 四通阀;8 冷凝器入口管.图1 制冷压缩机及配管系统结构Fig.1 Schematic of the refrigeration compressorand pipe system其中,制冷压缩机配管系统的各部分管道长度如图2所示,单位为mm.图中未标注的圆角半径均为20mm.由图1可知,制冷压缩机配管系统振动的激发源为压缩机,压缩机激发频率的计算式为f ex=Nm60(1)式中:f ex为压缩机激发频率;N为压缩机转速;m为压缩机的作用方式,对于单级制冷压缩机m取1.由此计算得出压缩机激发频率为50Hz.当管道固有频率落在共振区(0.8~1.2倍f ex)时,管道将628 第6期孔祥强,等:制冷压缩机配管系统模态分析及振动特性图2 配管系统的各部分管道长度Fig.2 Length of each section of pipe system (mm)发生机械共振,产生剧烈振动[12].2 配管系统模态分析数学模型的建立管道系统发生共振包括同时存在的2个振动系统,即管道系统发生结构共振和管道系统发生气柱共振[13].制冷压缩机配管系统受到压缩机的激振处于受迫振动状态,当压缩机激发频率和配管系统的固有频率相近或相等时,制冷压缩机配管系统将产生共振,造成管道的强烈振动.配管内部充满的制冷剂气体称为气柱,气体可以压缩膨胀,故可以把气柱看成一个具有连续质量的弹簧振动系统,当发生气柱共振时,气流脉动幅度显著提高,从而引起制冷压缩机配管系统的强烈振动.因此,在制冷压缩机配管系统的设计过程中,必需同时考虑配管系统和管道内部气柱的振动特性,使两者的固有频率都远离压缩机激发频率,制冷压缩机配管系统才能有效避开共振.2.1 制冷压缩机配管系统固有频率计算数学模型制冷压缩机配管系统的振动微分方程[14]为ΜX ㊃㊃+CX ㊃+KX =F (2)式中:Μ㊁K 和C 分别为制冷压缩机配管系统的质量矩阵㊁刚度矩阵和阻尼矩阵;X ㊁F 分别为振动位移和强迫激励.如果式(2)中的C 和F 均为0,即管道固有频率的数学模型为ΜX ㊃㊃+KX =0(3)2.2 管道内部气柱固有频率计算数学模型管道内部气柱固有频率常采用转移矩阵法进行计算,但转移矩阵法是建立在一维数学模型的基础上,有限元法能够有效计算复杂气柱的固有频率[15].制冷压缩机配管系统较为复杂,因此,本文利用有限元方法计算制冷压缩机配管系统内部气柱固有频率.对于制冷压缩机配管系统内部的制冷剂,做如下假设:1)制冷剂气体无黏性㊁可压缩;2)制冷剂气体的平均密度㊁平均压力和平均速度均为定值;3)制冷剂内部传播小振幅声波;4)忽略制冷剂运动过程中的能量损耗和热传导,仅考虑气体脉动.管道内部气柱声学波动方程[16]为1c 2∂2P∂t 2-Δ2P =0(4)式中:Δ2为拉普拉斯算子;c 为气体的声速;P 为气体的声压;t 为时间.应用微分方程的等效积分形式并结合加权余量法的伽辽金(Galerkin)法,对管道内部气柱振动系统建立有限元方程ΜP ㊃㊃+KP =F(5)式中:Μ㊁K 分别为气柱的质量和刚度矩阵;P 为压力向量;F 为管道内部气柱所受载荷矩阵.如果式(5)中的F 为0,即管道气柱固有频率的数学模型为ΜP ㊃㊃+KP =0(6)3 制冷压缩机配管系统的模态分析在Pro /Engineer 中建立制冷压缩机配管系统的三维实体模型,然后将其导入到有限元分析软件ANSYS,由于压缩机配管系统为薄壁结构,为了减少计算量,因此,采用Shell63单元对其进行网格划分.在数值模拟中,配管系统的排气口管端㊁回气口管端㊁冷凝器入口管端及蒸发器出口管端处均施加固定约束.采用子空间迭代(Subspace)法对制冷压缩机配管系统进行模态求解,求得配管系统的前6阶固有频率值如表1所示.表1 配管系统固有频率Table 1 Natural frequency of pipe system 阶次123456固有频率/Hz 32.5335.8839.1348.9757.5790.89 由表1可知,配管系统的固有频率值大部分落在低频范围内,对避开共振是不利的.配管系统的728北 京 工 业 大 学 学 报2016年4阶固有频率48.97Hz和压缩机激发频率50Hz 非常接近,这使得配管系统易发生共振,产生剧烈的管道振动,其对应的振型如图3所示.可知,当配管系统发生共振时,图1所示位置a处的U形管底部振动最为剧烈.基于此,本文分析回气管长度㊁排气管长度及固定支撑数目对制冷压缩机配管系统固有频率的影响特性,通过合理选择配管系统的结构参数,避免或防止共振现象的发生.另外,固有频率是配管系统的固有属性,它的大小只与配管系统的结构参数相关,和外部作用力无关,而压缩机对配管系统的周期性激发作用力为外部载荷,因此本文获得的配管系统结构参数对配管系统固有频率的影响特性对于不同类型的压缩机具有通用性.图3 配管系统4阶固有频率对应的振型Fig.3 Vibration model of pipe system at fourthorder natural frequency在对制冷压缩机配管系统进行改进时,除使配管系统的固有频率远离压缩机激发频率外,还应同时考虑配管系统内部气柱的固有频率,使其也远离激发频率.回气管和排气管内部气柱如图4所示,将制冷剂气体流经四通阀部位进行了简化.本文采用ANSYS软件分别对排气管内部气柱和回气管内部气柱进行模态分析,采用Fluid30单元,声速为225m/s.计算过程中,对于排气管内部气柱,压缩机侧排气管端面施加2.7MPa的压力载荷,温度为80℃;对于回气管内部气柱,压缩机侧回气管面端施加0.8MPa的压力载荷,温度为15℃.计算结果如表2所示.由表可知,回气管和排气管内部气柱的固有频率均不在共振区内.因此,不会发生气柱共振,配管内部制冷剂气体脉动幅度不大,从而避免了制冷压缩机配管系统剧烈振动.图4 回气管和排气管气柱模型Fig.4 Schematic diagram of gas column in the pipe system表2 配管内部气柱固有频率Table2 Natural frequency of gas columnin the pipe system阶数123456回气管内部气柱/Hz60162170378487593排气管内部气柱/Hz68205342479616754 3.1 回气管长度对配管系统固有频率的影响将图4(a)中所示的回气管直管段长度L1和L2分别取值为原始值㊁各减少50mm㊁各减少100mm㊁各减少150mm,即L1和L2分别为240㊁150mm, 190㊁100mm,140㊁50mm,90㊁0mm四组不同的数据,模拟结果如图5所示.可以看出,配管系统的各阶固有频率随着L1和L2的减小逐渐增大.当L1和L2为190㊁100mm时,配管系统的各阶固有频率都避开了共振区,共振不会发生;当L1和L2为140㊁50 mm或L1和L2为90㊁0mm时,虽然配管系统的4阶固有频率避开了共振区,但其三阶固有频率又落在了共振区内,仍会发生共振.因此,在制冷压缩机配管系统设计中应合理选择回气管长度值,使配管系统的各阶固有频率与压缩机激发频率错开,以免共振现象的发生.828 第6期孔祥强,等:制冷压缩机配管系统模态分析及振动特性图5 回气管长度对配管系统固有频率的影响Fig.5 Effect of suction pipe length on naturalfrequency of the pipe system 回气管长度的变化,也改变了回气管内部的气柱,气柱的固有频率也将随之发生改变.为了避免回气管内部制冷剂气体发生共振,产生强烈的气流脉动,对回气管内部气柱的固有频率进行模态分析,计算结果如图6所示.由图可知,随着L 1和L 2的减小,回气管内部气柱的固有频率逐渐增大,均在共振区外.因此,不会发生气柱共振.图6 回气管长度对回气管内部气柱固有频率的影响Fig.6 Effect of suction pipe length on naturalfrequency of gas column in the pipe system3.2 排气管长度对配管系统固有频率的影响将图4(b)中所示的排气管直管段长度L 3和L 4分别取值为原始值㊁各减少50mm㊁各减少100mm㊁各减少150mm,即L 3和L 4分别为210㊁265mm,160㊁215mm,110㊁165mm,60㊁115mm 四组不同的数据,模拟结果如图7所示.由图可以看出,随着L 3和L 4减小,配管系统的各阶固有频率逐渐增大;当L 3和L 4减小为110㊁165mm,配管系统的各阶固有频率刚刚避开共振区,而当L 3和L 4减小为60㊁115mm 时,制冷压缩机配管系统各阶固有频率大大增加,远离压缩机激发频率,不会发生共振.因此,为了避免配管系统发生剧烈振动,应尽量减小排气管的长度.图7 排气管长度对配管系统固有频率的影响Fig.7 Effect of discharge pipe length on naturalfrequency of the pipe system改变排气管后,排气管内部气柱固有频率的计算结果如图8所示.可知,随着L 3和L 4减小,排气管内部气柱的固有频率逐渐增大.当L 3和L 4为60㊁115mm 时,排气管内部气柱的固有频率也大大增加,远离压缩机激发频率,不会发生气柱共振.图8 排气管长度对排气管内部气柱固有频率的影响Fig.8 Effect of discharge pipe length on naturalfrequency of gas column in the pipe system3.3 固定支撑数目对配管系统固有频率的影响在图1中位置a 处设置固定支撑,位置a㊁b 处设置固定支撑,位置a㊁b㊁c 处设置固定支撑,模拟计算结果如图9所示.由图可知,随着固定支撑个数的增加,配管系统的各阶固有频率逐渐增大.在位置a 处设置固定支撑时,虽然制冷压缩机配管系统的4阶固有频率不在共振区内,但其3阶固有频率接近压缩机激发频率,仍会发生共振;在位置a㊁b 处设置固定支撑或位置a㊁b㊁c 处设置固定支撑,配管系统的固有频率大大增加,远离压缩机激发频率,避928北 京 工 业 大 学 学 报2016年免了共振现象的发生.并且,随着固定支撑个数的增加,配管系统的各阶固有频率增加的幅度减小.因此,在本文所设计的工况下,综合考虑操作的方便性和经济性,在位置a㊁b 处设置固定支撑较为合理.图9 固定支撑数目对配管系统固有频率的影响Fig.9 Effect of fixed supporting number on naturalfrequency of the pipe system4 试验验证薛玮飞等[17]针对制冷压缩机配管系统共振的问题,采取去掉排气管和回气管U 形管的措施,使得配管系统的长度减小,然后对改进前后的配管系统进行振动位移测试,改进后配管系统振幅较原配管大幅度降低.金涛等[18]针对空调配管发生共振导致管道断裂的问题,对回气管进行优化设计,使配管系统的各阶固有频率避开压缩机工作频率,而后依据优化配管设计方案研制试验样机,并进行振动测试,结果表明:采取减小回气管长度的措施能够有效避免配管系统发生共振,且使配管所受应力减小.上述试验研究表明:减小管道长度能够有效降低振动,这与本文研究获得的减小排气管长度或回气管长度能够有效抑制制冷压缩机配管系统振动的结论一致,从而验证了本文模态分析结论的正确性.5 结论1)为了避免由于制冷压缩机激发频率和制冷压缩机配管系统的固有频率相近而导致共振现象的发生,本文采用ANSYS 的模态分析计算了制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的固有频率,得出配管系统的4阶固有频率48.97Hz 和压缩机激发频率50Hz 接近,这使得配管系统很容易发生共振,产生剧烈的管道振动.2)随着回气管长度和排气管长度的减小,制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的固有频率增大.3)当回气管长度设计取值合理时,制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的各阶固有频率能够有效避开共振区,共振不会发生.本文所设定的工况下,回气管直管段长度L 1和L 2分别为190㊁100mm 时较为合理.4)为了控制制冷压缩机配管系统共振现象的发生,应尽量减小排气管的长度.本文将排气管直管段长度L 3和L 4由210㊁265mm 分别减至60㊁115mm 时,有效避免了配管系统的剧烈振动.5)为了避免制冷压缩机配管系统发生共振,应适当增加固定支撑的数目.本文所设定的工况下,增加2个固定支撑较为合理.参考文献:[1]LEE U Y,KIM B J,LEE J B,et al.Design optimizationof an accumulator for noise reduction of rotary compressor [J].Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers,2011,35(7):759⁃766.[2]KIM H C,CHO M G,KIM J,et al.Coherence techniquefor noise reduction in rotary compressor [J].Journal ofMechanical Science and Technology,2012,26(7):2073⁃2076.[3]李春银,王树林.汽车空调旋叶式压缩机排气阀片的振动特性[J].振动与冲击,2014,33(8):186⁃191.LI C Y,WANG S L.Vibration behavior of a discharge valve for vane compressor of a car air conditioner [J].Journal of Vibration and Shock,2014,33(8):186⁃191.(in Chinese)[4]仇颖,李红旗,吕亚东.活塞式制冷压缩机吸排气消声腔的声学分析和测量[J].流体机械,2006,34(11):16⁃18.QIU Y,LI H Q,LÜY D.Acoustics analysis on suction and discharge cavity in hermetic reciprocating compressor [J ].Fluid Machinery,2006,34(11):16⁃18.(in Chinese)[5]PARK C S,KIM S,PARK G G,et al.Active 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变频技术在制冷空调系统中的运用及节能分析
变频技术在制冷空调系统中的运用及节能分析发布时间：2022-03-23T06:35:31.967Z 来源：《科学与技术》2021年第25期作者：张玲[导读] 近几年，我国社会环境得到了显著的改善，张玲山东格瑞德集团有限公司山东 253000摘要：近几年，我国社会环境得到了显著的改善，经济水平飞速提升，随之，国民生活质量与以往发生了很大的不同，并且对建筑能耗有了更高的需求。
如果建筑能耗所占比例过高，将会影响建筑环境。
因此，对现代节能技术进行充分应用，对暖通空调工程进行优化有着至关重要的作用。
文章就变频技术在智能空调系统中的运用及节能作出细致的分析，为变频技术在未来的发展探索一个明确的方向。
关键词：变频技术；制冷空调系统；节能分析引言随着现代科技水平的显著提升，人们的物质生活水平实现了质的飞跃，对生活环境也有了更高的要求。
基于这一背景，空调在建筑中的应用得到了普及，为人们提供了更加舒适的生活环境和工作环境，为使用者带来了高品质的生活体验。
然而，随着建筑数量和规模的不断增长，空调的使用数量随之增多，这就导致空调系统的能源消耗问题也越来越严重，加剧了能源供应和环境污染问题，从而给我国建筑行业的绿色健康发展带来了诸多不良影响。
针对这一现象，建筑行业必须遵循节能环保的原则，合理应用节能技术和设施，在控制能耗的同时，进一步优化处理暖通空调系统，从而有效提高能源利用率，降低能源消耗。
1提升空调节能技术的现实意义现阶段，我国综合国力不断提升，经济发展程度和科学技术水平逐渐提高，因此人民生活水平也不断迈向新的台阶。
如今，越来越多的人们在满足基本生活需求的基础上开始重视生活质量，因此，空调的使用在人们的生活中已经十分普及，由此产生的电力紧张、能耗过度矛盾日益尖锐起来，资源浪费和环境污染问题逐渐显现。
基于经济全球化的背景下，我国社会形态逐步趋于完善。
当前，由于人们在日常生活和办公中大多处于密闭的建筑环境内，室内温度、湿度以及空气质量对于人们的健康有着很大的影响。
基于流固耦合压缩机吸排气压力管路的模态分析
Articles论文基于流固耦合压缩机吸排气压力管路的模态分析Air-conditioner pipeline modal analysis based on fluid-structurecoupling method郭全露GUO Jinlu珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070Gree Electric Appliances Inc.of Zhuhai Zhuhai519070摘要为了研究压缩机吸排气管压力对管路模态的影响，提高空调管路模态分析的准确性，以某型号压缩机管路为对象，采用流固耦合的方法，对充压前后的吸排管进行模态仿真分析。
结果表明：吸排气管内的预压力提高了吸排气管的刚度，吸排气管相同振型的固频有不同幅度的提高，故进行管路模态分析时应该考虑吸排气压力的影响。
关键词_________________________预压力；流固耦合;管路模态Abstract_______________________________________________________ Aiming at vibration problem on air-conditioner pipeline,it discussed the influence of pipeline modality by suction and exhaust pressure of the pipe on the air-conditioner. The result indicates that when considering the suction and discharge pressure,the natural frequencies of the pipeline with the same vibration characteristic increase correspondingly,that is pre-stress enhances stiffness of the pipeline;If the suction and discharge pressure of pipeline are not considered in pipeline modality analysis,it would miss some natural frequencies and misleading the pipeline improvement directions. KeywordsPre-pressure;Fluid-structure coupling;Pipeline modalityD0l:10.19784/ki.issn1672-0172.2019.01.00151引言空调管路受到各种各样的激励而产生振动，当管路响的现象称为流固耦合0,目前常用的压力管道模态分析方法有有限元法叫特征线法叭传递矩阵法叫以往的管路模态分析，只考虑本身的结构固频，忽略掉管道流体压力和流速对模态的影响，得到的结果不够精确冏。
浅析空调系统中变频技术应用
浅析 空调 系统 中变频 技术应用
河 北 省蔚 县 房 业 发 展 总 公 司 张 吉祥
全球 气 候 日益 变 暖 导 致 了 人 们对 空 调 的需 求 越 来 越 大 。 在 能 源 日益 紧 张 的今 天 。如 何 使 空 调 系 统在 提 高 舒 适 性 的 同 时 又 能 更 好 的 节 能 已经 成 为 一 个 越 来 越 重要 的 问题 。变 频 调 速 技 术 引 用 进 空 调 控制 系统 中就 是 解 决 这 个 问题 的一 种 有 效 途 径 。 为 更 好 地 阐 述 这 一 问题 ， 先 需对 空调 这 一 系统 的 特 性 加 以分 析 。 首
一
（ 责任 编 辑调系统特性
１１ 多 干 扰 性 ．
空调 系统 在 运 行 过 程 中 会 受 到许 多 因素 的干 扰 ， 比如 说 通 过 窗 户 进 入 的太 阳辐 射 热 随 时 间 在 变 化 ，室 外 空 气 温 度 通 过 围 护 结 构 对 室 温 产生 动 态 的影 响 ，为 换气 所采 用 的新 风 对 室 温 有 直 接 的 影 响 ． 外 还 包 括 室 内 人员 的变 动 、 此 电源 电压 的波 动 以及 热 水 加 热 器 中热水 温度 的变 化 等 等 。 上述 诸 多 因 素不 但 均 随 着 建 筑 物 的 构 造 、 途 的不 同 而 异， 与空 调 系 统 本 身 有 关 。如 果 不 采 用 变 频 调 用 更 速 控 制 技 术 ，那 唯 一 的 方 法 就 是利 用 最 大 的耗 能 来 换 取 理 想 的 控 制 状 态 ，这 自然 就 会 带 来 干 扰 变 动 时控 制 的不 理 想 以及 能 源 的 巨 大浪费。 １２多 工 况性 ． 年 中空 调 系 统 的 工 况 随 季 节 而截 然 不 同 ，也 就 是 说 它 对 空 气 的 处 理 过程 具 有 很 强 的 季 节 性 ，至少 要 分 为 冬 季 、夏 季 和 过 渡 季 。 另 外 ， 一 天 中 的夜 晚和 白天 空 气 工 况也 相 差 很 多 ， 此 空 调 同 因 对 空 气 的处 理 过 程 具 有 多 变 性 。 多 工况 性 的特 点 就 决 定 了 空 调 的 运 行 不 能设 定 为某 一 固 定 的 参 数 ，而这 就 要 求 空 调 的 控 制 系 统 必 须 要 有灵 活 的动 作 来 适 应 变 化 的 工况 ，而 变 频 调 速 控 制 技 术 能 够 很 好 地满 足这 一 要 求 。
极高效直流变频压缩机空调器的开发
ＢＬＤｃ电机控制原理框图如图２。 直流无刷无传感器电机：顾名思义， ＢＬＤｃ无传感器电机就是省略了位置传感 器的ＢＬＤＣ电机。电气特性与传统的 ＢＬＤｃ电机相同，差别在于：出于某些考 虑，省略了位置传感器。为了保证换相的 正确与换相点的准确，必须要有其它方法 来判断转子的位置。ＢＬＤｃ无传感器电机 的意义在于：①减小了电机的体积；②消 除了因传感器信号被干扰而引起的误操 作；③可以在高温、低温、污浊空气等不 允许使用位置传感器的恶劣环境中工作； ④减少了电机的生产及维护成本。 基于反电动势过零检测的ＢＬＤｃ无 传感器电机控制原理框图如图３。 直流无刷无传感器电机与直流无刷有 传感器的控制的差别仅在于反电动势过零 检测替代了转子位置检测器。视具体应用， 反电动过零检测实现的方法有：硬件，软 件，硬件＋软件。另外，相对于带位置传 感器的直流无刷电机控制，无传感器直流 无刷电机控制系统对控制器的要求比较高。 本设计所采用的硬件框图及反电动势 检测电路如图４。 在电机运转过程中，对应未通电线圈 （绕组）的端电压为（以ａ相为例）：
该变频空调器室内机控制系统采用 ＭＩｃＲ０ｃＨＩＰ高性能的８位单片机实现对 室内温度、蒸发器温度的监测、遥控器信 号的接收、室内风机的控制、风门电机的 控制以及室外机的控制。显示方式采用动 态ＬＥＤ显示。遥控器采用大屏幕液晶显 示，具有人机对话功能，显示设定温度。空 调器具有并用节电、定时开关机、睡眠、高
力方面着手，对振动几种点进行必要的阻 尼，从而抑制振动的扩散传播，使整机在 各频率下运转时振动和噪声都处于较低水 平，力求空间的合理利用和振动、噪声的 最小化，从而提高整机的性能。此机型设 计的制冷系统流程如图１。 ３控制介绍
效等功能。室外机控制系统采用ＭＩｃＲｏ— ｃＨＩＰ高性能８位单片机，实现了对压缩机 排气温度、压机机壳温度、冷凝器温度、室 外气温、电源电压、电流、功率模块状态 的监控，通过串行方式与室内机通讯；逆 变功率模块采用三菱１５Ａ ＩＰＭ，运行可靠。 ４压缩机驱动设计
维修电工高级技师评审论文
2008维修电工高级技师评审论文NO高压变频器在苍南引供水公司应用及节能效果苍南平原引供水有限公司吴光省2008 年 6 月15 日温州市2008维修电工高级技师评审论文高压变频器在苍南引供水公司应用及节能效果苍南平原引供水有限公司吴光省摘要：本文着重介绍了高压变频器的工作原理和节能原理及在苍南平原引供水公司送水泵站中的应用和最佳节能方式探索中得到的经验。
结果表明，采用变频装置调速后，不仅实现了电机的软启动，节约了维修费用，同时平滑调节管网压力安全生产，节约电费降低制水成本，使送水泵站成为名副其实的节能型泵站。
关键词：高压变频器恒压运行拓扑结构节能效果12008维修电工高级技师评审论文目录摘要ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ（1）引言ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ（2）第一章绪论ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ（2）一、供水系统的能耗问题ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ（2）二、变频器节能的理论依据ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ（2）ּּּּּּּּּּּּּּ分类三、中国高压变频器技术现状与主要ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ四、采用高压变频的必要与可行分析ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ第二章泵站高压供水系统的高压变频恒压供水系统改造一．系统方案ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ二.HARSVERT-A10/015型高压变频装置原理ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ三．HARSVERT-A10/015型高压变频控制系统ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ四、恒压供水系统原理及PID调整ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ五、电气安装ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ六、应用高压变频调速系统的节能效果ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ七、应用高压变频调速系统生产的其他效果ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ八、高压变频调速系统的问题与改善ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ结束语ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ参考文献ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּ2008维修电工高级技师评审论文引言苍南平原引供水公司成立于年,担任着苍南江南平原地区60万人口的供水任务,日设计供水量为10万吨。
转子变频调速系统的性能分析和研究
转子变频调速系统的性能分析和研究吴国祥1 江友华21.南通大学2.上海大学 摘要:首先介绍了转子变频的主电路和工作原理,并指出其优点。
由于引入了PWM整流技术,使得串级调速系统的功率因数得到提高,谐波含量也大大减少。
其次采用状态空间平均法建立了斩波器的小信号模型,从而得到了斩波器的传递函数,此外还对基于PWM整流技术的有源逆变功率因数补偿原理进行了分析。
最后给出了实验波形,验证了数学模型和控制策略的可行性。
关键词:转子变频 斩波器 PWM整流 功率因数Analysis and Study on R otorΟside V ariable Frequency Drive SystemWu Guoxiang Jiang Y o uhuaAbstract:The main circuit and principle of rotor2side variable frequency driving system were proposed firstly.At the same time,its advantage was given.The PWM converter is adopted,so the power factor is in2 creased and the harmonic is decreased.Then the small signal model of chopper by using the state2space avera2 ging approach is presented and the transform f unction is got.Furthermore,active inverter power factor com2 pensate principle based on the PWM converter is analyzed.Finally,the experiment results demonstrate the feasibility of the mathematics model and control strategy.K eyw ords:rotor2side variable f requency chopper PWM converter power factor1 引言从串级调速系统的结构可以看出,它也是一个交2直2交变频器,其后端输出的频率即电网频率,所以从变频角度看,串级调速系统也可以看作是在定子恒压恒频供电下的转子变频调速系统[1]。
直流变频空调控制系统的研究与实现的开题报告
直流变频空调控制系统的研究与实现的开题报告一、研究背景直流变频空调采用直流电源，可实现高效节能、低噪音和精确控温等优点，已经成为现代空调产品的发展趋势。
然而，直流变频空调控制技术的研究还存在一定的难点，如模拟信号处理、数字信号处理、嵌入式系统设计等方面的问题，需要通过研究和实践来解决。
二、研究目的本文旨在研究直流变频空调控制系统的设计原理、控制框架和变频控制算法，在此基础上实现一套完整的直流变频空调控制系统，并对其性能进行测试和分析，为直流变频空调控制技术的发展提供实用的应用基础。
三、研究方法1.文献资料法：采用国内外已有的直流变频空调控制技术相关文献，分析和总结其控制框架、算法和实现方法等方面的内容，作为本文研究的参考和依据。
2.实验法：根据文献资料的内容，设计并实现一套直流变频空调控制系统原型，通过系统的性能测试，验证其控制效果和性能指标，为直流变频空调控制技术的优化提供实践经验。
四、预期成果1.理论研究：对直流变频空调控制技术的控制框架、算法和实现方法进行总结和归纳，为直流变频空调控制技术的深入研究奠定基础。
2.实践研究：通过设计和实现一套直流变频空调控制系统原型，完成对该技术的实际应用和性能测试，为该技术在实际应用中的进一步开发和推广提供支持。
3.学术论文：撰写一篇关于直流变频空调控制系统的研究与实现的学术论文，以及开题报告、中期报告和结项报告。
五、进度安排1.文献资料收集和研究（9月-10月）。
2.直流变频空调控制系统设计和实现（10月-12月）。
3.实验数据的分析和系统性能测试（12月-1月）。
4.论文的撰写和修改（1月-2月）。
5.论文答辩和结项（3月）。
六、预期难点和解决方案1.难点：直流变频空调控制系统的控制框架设计和算法优化。
解决方案：着重分析现有的文献资料和渠道，寻找合适的控制框架和算法，并根据实际情况进行改进优化。
2.难点：嵌入式系统的设计和实现。
解决方案：针对嵌入式系统的特点，采取模块化设计和程序开发优化等方法，提高系统的可靠性和可维护性。
变频技术在空调系统中的应用
因此 在空 凋控 制系 统 中采 用变 频技术 也是 不 可避免 的． 就提 供 了一 种 既能 达 到控 制 要求 又 能 节约 能 这 源 的方法 ． 和普 通空 调相 比， 空调控 制 系统 中使用 变频 技术 ， 在 具有 许多优 点 ． ２ １ 节省 电能 、 ． 电压适应 性好 空调 压缩机 开始 运行 时采用 低频 启动 ， 能够 降低 启 动 电流 、 减少 功 率 消耗 ． 动 完成 后 很 快在 低 频 启
状态 转人 高频状 态 ， 很短 的 时间里 达到 室 内设 定 温度 ， 后压 缩 机在 长 时 间处 于低 频 工 作 范 围 内， 在 然 机
组 的功率 降到最小 ， 以保持 室温． 总之 ， 变频 空调 器采用 变频 控制 技术 调节 制冷 （ ） 热 能力 ， 缩机 由于 不 压 停机 而减少 了频 繁启停 造成 的能 量损 失． 另外 ， 变频 空调还 可 以根据外 界 环境负 荷 的变化 相应 的调节 压缩 机 的转速来 达 到控制 要求 ， 这就 避
１ 系统 特 性
１ １ 多干扰 性 ．
空 调系 统在运 行过 程 中会 受 到许 多 因素的干 扰 ， 比如说 通过 窗户 进入 的太 阳辐射 热 随时 间在变化 ， 室 外空气 温度 通过 围护 结构对 室 温产生 动态 的影 响 ， 换气 所采 用 的新 风对 室 温有直 接 的影 响 ， 为 此外还 包 括室 内人员 的变 动 、 电源 电压 的波动 以及热 水加 热器 中热 水温 度 的变化等 等． 上述诸 多 因素不但 均 随 着 建筑 物的构 造 、 途 的不 同而异 ， 用 更与 空调 系统 本身有 关 ． 假如果 不 采用变 频调 速控 制技术 ， 唯一 的 那 方 法就是 利用 最大 的耗能 来换 取理想 的控制状 态 ， 自然 就会 带来 干 扰 变动 时 控制 的不理 想 以及 能源 这 的巨大浪 费．
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3.34 回气管摆动
9 91.88
89.25
排气管摆
2.95
动、扭动
10 97.567
94.00
3.79 回气管摆动
11 104.48 104.63
0.14 排气管摆动
·10·
制冷与空调
2009 年
模态频率上有一定的差异，但其模态振型一致。因 此，在实验验证可靠的基础上，该有限元模型可用 来进一步进行谐响应分析，谐响应分析的结果表明 了在周期性压缩机激振力的作用下系统管路的应 力分布情况，找到了结构薄弱点，为结构优化和新 的结构设计提供理论依据。
【Abstract】 Based on the vibrating problem of the outdoor machine of a DC inverter business air-conditioner, especially on the exhaust pipe and the back pipe, the modal values (modal frequencies and modes) were analysed with the finite element simulation and test modal analyse. The results show, that the modal frequencies from finite element calculation are quite closed to the data from test. The reliability of the finite element model and finite element calculation was verified. Harmonic Analysis was done on the reliable ANSYS model and the stress in pipe system was calculated. 【Keywords】 Outdoor machine；Vibration；Finite element；Test modal analyse
由此可见，压缩机激振力产生的应力较大点都
2 实验模态
实验模态分析可以较精确地识别必要的模态
参数，对有限元模型进行修正，并作为结构动力修
改的参考，对管路设计意义重大。此外还需要进行
响应测试，来准确地了解个频率下振动问题所在。
室外机系统结构十分复杂，难以马上得到整机的模
态，进行模态分析时须先进行分区，然后再对区分
在排气管和回气管的弯头处，尤其是靠近压缩机的 几个弯头，这几点都是共振点，且应力远远大于非 共振点。另外，在相同位置加其他激振力，应力最 大点主要也在这些部位，这些是应力测试必须加以 关注的部位。
(a) 50Hz
(b) 54 Hz
(c) 64Hz
(d) 66Hz 图 3 绕竖直轴的激振力偶作用下 Von Misses 应力云图
图 2 有限元模型
1.1 模态分析
模态分析即分析空调管路的振动特性，确定其
固有的动力学特性，包括频率及其相应的振型，以
避免管路结构出现与压缩机工作频率相接近的固
有频率。本论文的研究对象为工作频率在 30~84Hz 之间的变频压缩机，故其结构优化将更为复杂。模
态分析的结果如表 2 所示。
表 2 模态分析结果
验证可靠的有限元模型可用于系统谐响应分
析、振动响应分析、寻找主要振源、振动的主要传 递路径，并提出合理的优化和改造方案。在此基础 上建立的设计方法可以改变以往根据经验，通过类 比、计算等进行空调管路设计的传统方法，不仅使 设计更加科学，而且大大提高了设计效率和可靠 性，保证了产品质量。
本论文所研究的空调采用三菱变频压缩机 ANB42FBEMT，使用介质为 R410a，变频范围为 30~84Hz ， 工 作 温 度 约 70℃ ， 工 作 压 力 约 为 2.3~3.3Mpa。
参考文献：
[1] 陈培烈.应用 CAE 技术进行空调管路的振动分析[J]. 计算机辅助设计与制造,2002,(1):17-18.
[2] 童宗鹏,王国治.窗式空调器振动噪声源的分析与控制 研究[J].华东船舶工业学院学报,2002,16(2):64-67.
[3] 曹树谦.振动结构模态分析[M].天津:天津大学出版社,
阶次 自振频率，Hz
对应模态
1
8.677
排气管摆动
2
12.095
排气管摆动
3
21.86
压缩机上下跳动
4
22.393
压缩机扭动
5
25.142
排气管扭动
6
33.024
排气管摆动
7
39.976
排气管弯曲
8
46.602
排气管弯曲
9
48.902
回气管摆动
10
50.524
排气管摆动
11
54.362
排气管摆动弯曲
1 空调管路系统有限元建模及计算
作者简介：章兰珠（1971-），女，博士，副教授，主要研究方向为机械动力学，密封材料与减震。
收稿日期：2009-03-16
·8·
制冷与空调
2009 年
空调管路系统的三维实体模型在 Pro/E 环境下 建立，如图 1 所示。在此基础上，配置 ANSYS10.0 与 Pro/E Wildfire 2.0 的接口，在 Pro/E 中自动启动 ANSYS 进行模型转换。
图 4 实验模态测试得到的振幅图
3 结论
通过有限元计算和实验模态法得到的在压缩 机工作频率范围内的系统自振频率以及两者之差 汇总于表 3。由表中数据可知，实验模态结果分析 可得到九阶较清晰的自振频率，而在有限元计算中 得到的其它四阶频率在实验中没有被激励或不明 显。比较计算和实验得到的九阶模态频率，发现两 者非常接近，最大不超过 5%，其中有三阶的数值 不超过 0.21%，说明有限元的建模和约束的设置可 靠，符合实际系统情况，有限元的计算结果可信。 另外，通过对其中四阶差值大于 1%，小于 5%的模 态振型进行比较可知，虽然计算结果和试验结果在
数，相干函数等必要参数，并手动加以保存，用于
后续分析。试验数据经过模态分析软件处理后得到
如图 4 所示的振幅叠加图。由此可得到系统自振频
率，见表 3。
表 3 有限元计算结果与试验模态分析结果的比较
阶 次
有限元计 算自振频 率（Hz）
试验模态 自振频率，
（Hz）
（试验模态 -计算模态）
/试验模态 （×100%）
的持续周期(谐)响应。在空调的制冷系统中，压缩 机受到旋转不平衡离心力的作用，该离心力随转子
的转动呈现周期性的变化，导致空调器管路系统产
生谐响应。谐响应分析一般在模态分析的基础上进
行，可研究压缩机在正常工作时所产生的周期激励
下，管路系统各节点的动态位移和应力响应情况[6]。
激励频率选为主要工作频率范围 42-80Hz，频 率载荷步的步长设为 2Hz，激振力力的施加位于压 缩机本体长度 1/3（离压缩机底脚）处[7]。
2001. [5] 卢剑伟,杨九铭.空调器配管机械振动控制策略[J].机
械设计与制造,2004,(4):47-48. [6] 王富耻,张朝晖.Ansys10.0 有限元分析理论与工程应
用[M].北京:电子工业出版社,2006. [7] 招伟.空调室外机噪声源的系统分析及确定[J].制冷
与空调,2007,7(2):24-28. [8] 赵文龙,张增学.有限元技术在空调器管路振动分析及
( 1.School of Mechanical and power Engieering, EAST China University of Science and Technology, Shanghai, 200237; 2.Guangdong Midea Group Midea Commerial Air Condioning Company, Foshan, 528311 )
振型
33.024
—
—
1 39.976
—
—
2 46.602
46.50
0.21 排气管弯曲
3 48.902
—
—
4 50.524
—
—
5 54.362
54.38
排气管摆动
0.03
弯曲
6 59.377
60.63
排气管摆动、
2.07
回气管摆动
7 64.292
61.50
4.54 排气管扭动
8 65.487
67.75
第 23 卷第 5 期 2009 年 10 月
制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning
Vol.23 No.5 Oct. 2009.7～10
文章编号：1671-6612（2009）05-007-04
直流变频空调室外机管路系统的模态分析
章兰珠1 李仕云 2 郭 军 2 周邵萍 2
图 1 空调管路系统的三维模型图
材料性能参数如表 1 所示。铜的物性是按照美 的公司提供的牌号 T2（软态）考虑；钢的物性是 按 45 号钢考虑；橡胶的属性取自企业的推荐数据。
表 1 材料性能参数表
温度 线膨胀系数 弹性模量 泊松比
（℃） （℃-1） （GPa）
铜
20
1.77E-5
115
0.34
钢
20
（1.华东理工大学机械与动力工程学院 上海 200237； 2.美的集团广东美的商用空调公司 佛山 528311）
【摘 要】 文章针对某直流变频商用空调室外机的管路系统（特别是排气管和回气管）振动较大的问题，对 系统进行有限元仿真计算和实验测试，分析系统的模态频率和模态振型，得到有限元计算的模态 频率与实验模态分析的结果接近，验证了有限元模型的可靠性并在此基础上进行了谐响应分析， 得到管