空调压缩机噪声大的原因

分体式空调压缩机噪声大的原因

一。前言

分体式空调器室外侧的噪声源来自三个部分：即压缩机、风机风扇及其连接部件所激发的共振激振。而压缩机对于整个系统来说占了主要部分。由于空调器压缩机使用场合的特殊性，对其噪声和振动特性要求也较高，但由于缺乏实验分析手段，还无法对其噪声、振动进行透彻研究。本文只能结合有关文献和我们实验所得经验，从压缩机噪声源识别、压缩机噪声、振动的传递途径、压缩机噪声辐射等方面探讨压缩机噪声的控制方法。以上信息参考！

二。压缩机噪声及控制

1.压缩机的噪声源识别

由于制冷压缩机为全封闭式，其声源可分为电机噪声和机械噪声两类。

1.1 电机噪声

电机噪声由电磁噪声、机械噪声和气动噪声组成。其中电磁噪声产生的机理有以下三种：

1.1.1 磁滞伸缩

磁滞伸缩指材料在磁化时产生尺度体积的变化。一般来讲，这种变化非常小，只有在与声体辐射相互振动耦合时，才会产生噪声，这种噪声一般产生在工频及其谐波频率上，如50Hz、100Hz处。

1.1.2 磁滞性

磁滞性是磁滞材料在磁场作用下的非线性效应，低磁滞材料尽管有较低的磁滞伸缩特性，但是它比通常的材料容易饱和。当材料出现饱和时，电源输入会在电机中产生一系列谐波，这些谐波在较宽的频域中会产生振动激励。

1.1.3 磁吸引力

磁吸引力是指电机结构中不同极性的相互引力，由于引力产生的位移要比磁滞伸缩产生的位移大的多，吸引力的作用产生变形使电机空气间隙发生变化，容易产生磁场振荡。实验发现：当旋转柱塞或压缩机的转动偏心率由10%增大至20%时，电机电磁噪声将增加3 -4dB。当然，如果使电机转动的自振频率避开电源谐波频率，也能使电机电磁噪声大幅度降低。

另外，电机轴和轴承之间的相互作用形成电机的机械噪声。可以认为在滑动轴承中产生了滑动粘滞作用，这种粘滞作用会激励压缩机的其他部件产生高频振动。

1.2 压缩机的机械噪声

压缩机阀片运动作用、气体压力脉动以及各种运动部件都可能成为噪声振动激励源。同时，由于电机与压缩机机体整体连接，电机也是压缩机机体的激励源。

通过对阀片系统的修改，可以明显降低压缩机的噪声。实验发现：随着制冷系统流量增加，阀片运动产生的噪声会上升为主要声源。通常，压缩机开启的瞬间，阀片是压缩机最主要的噪声激励源，如果此时能够有效消除阀片的颤振，就可以大大降低阀片噪声。

压缩机阀片撞击阀座能够引起机体振动从而辐射噪声。通过研究阀座的表面特性，对阀片和阀座动态响应等影响因素，发现通过以下方法可降低阀座的冲击响应：降低阀片对阀座的撞击速度，降低阀片升程限制器的高度，选择较韧软的阀座材料以破阀片阀座之间的阻抗匹配。

总之，阀片噪声主要由气体压力脉动、阀片升程噪声和阀座撞击噪声引起。解决此类噪声的主要措施有如下这些：

A. 采用吸气、排气消声器

B. 正确的阀口形状

C. 合适的阀片升程限制器及高度

D. 增加阀片弹簧阻尼

至于气体压力脉动对压缩机噪声的影响，通过实验发现有以下现象：

压缩机总体噪声随着吸气压力的增大，噪声下降，而随着排气压力增加，噪声增加。对这一现象的解释是：吸排气压差减少，会降低旋转式压缩机的不平衡力矩，从而降低噪声。

压缩机流量与噪声有很强的相关性。噪声在中等流量时达到最大值，随着流量增加，噪声急速下降。低频噪声与流量关系不大，4000 Hz以上的噪声在吸气压力逐渐减少到真空时，急剧下降。因此认为高频噪声与气体流动有关。

对于旋转叶片式压缩机，气体压力脉动作用于压缩机的转子和气缸，是压缩机噪声的最大激励源。实验发现排气口与转动槽之间存在压力驻波。通过放大排气腔和开设一个阻

流槽消除驻波，就可以在几个频段处降低噪声。对于滚动活塞式压缩机，其压缩腔内的压力冲击脉动是最主要的噪声源，通过开设变换槽可以减少压力脉动，采用这个思路在滚动活塞式压缩机的排气口处开设一个消声器，经过修改，发现对高频噪声的降低非常有效。

压缩机的不平衡力和不平衡力矩对其噪声也有很大影响。一般来说，对于单缸往复式压缩机，平衡块只能消除基频处的不平衡力，而无法消除由于活塞非正弦运动而产生的谐波不平衡力。

制冷剂及制冷机油也有可能成为振动和噪声的激励源。氟里昂在低压高温条件下产生闪点气穴现象时能产生噪声。

另外，曲轴振动也是压缩机产生高频噪声的主要因素。

2.压缩机噪声振动传递途径

根据全封闭压缩机的结构，我们可以把传递路径分为三类：

1. 固体路径（弹簧、管、机体总成）

2. 液体途径（冷冻油）

3. 气体通道即制冷气

2.1 固体通道

由于声波的传递大小与媒质的特性阻抗（密度与声速的乘积）有关。可以认为固体通道是压缩机最重要的传输途径。降噪的主要措施如下：隔振选用固有频率尽量低的弹簧，弹簧与机体连接处尽量选用特性阻抗低的材料。

除弹簧外，吸排气管也同样是重要的传递通道：压缩比增加时，管路的刚度增加，从而固有频率增加；当质量流量增加时，管路自振频率将下降，当然，也可使管路刚度下降，从而避开压缩机旋转频率及其谐波。另外如果能够采用一个汽车空调软管替代现行的铜管，也能取得良好效果。

2.2 气体通道

全封闭压缩机腔内充满了制冷气体，当机体振动时，制冷剂被激励，一方面将振动传输出去，另一方面有可能产生共振，将振动放大，从而使外壳产生更大的噪声。另外，除气体脉动外，机体本身的振动也有可能成为共振激励源。

3. 压缩机噪声的辐射

不管压缩机机内机理如何，压缩机最终还是以封闭外壳振动向外辐射的形式产生噪声。一般来说，压缩机周向刚度曲率半径、气体压力、气体密度等因素也对外壳的固有频率产生影响。在外壳的所有参数中，对其辐射能力影响最大的因素是其固有频率。通常，通过增大外壳的刚度，提高压缩机外壳的固有频率，躲开激励流量比较高的低频区域，能够有效减少压缩机的振动。因此，一个合理的外壳形状应是曲率半径尽量小，尽量避免曲率半径的急剧变化。

三。结论

压缩机噪声控制是一个极其复杂的问题，目前，我们还只是进行初步探讨。下一步需要和有关压缩机厂家配合，通过大量实验，分析各个可能影响压缩机噪声的因素，有效降低室外机噪声。