变频螺杆式制冷压缩机的应用现状及研究进展

ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ａｓ ａ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｆｌｏｗ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｒａｎｇｅ，ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｍｏｒｅ ｉｎ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ．Ｉｎ ｒｅｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｔｈｅ ａｐ－ ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｐｔｉｍｉｚａ－ ｔｉｏｎ，ｃｏｏｌｉｎｇ ｏｆ ｍｏｔｏｒ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｏｉｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｉｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ
第１９卷 第２期 ２ ０ １ ９ 年 ２ 月
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ
７０－７６
变频螺杆式制冷压缩机的应用现状及研究进展
孙时中 马冬雪 张运运 张震 邢子文
（西 安 交 通 大 学 ）
摘 要 变频技术作为一种容积流量调节方式，具有 调 节 范 围 大、结 构 简 单、启 动 电 流 平 稳 等 优 点 ，越 来 越 多地应用于螺杆式制冷压缩机。本文 从 产 品 的 角 度 介 绍 变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 的 应 用 现 状 ，并 从 变 频 技 术、压缩机性能预测、控制优化、电机及变频器的冷却、噪 声 与 振 动 以 及 油 路 优 化 等 方 面 介 绍 变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 的 研 究 进 展 ，最 后 阐 明 变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 的 未 来 发 展 趋 势 。 关 键 词 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 ；变 频 ；应 用 现 状 ；研 究 进 展
螺 杆 式 压 缩 机 具 有 结 构 紧 凑 、可 靠 性 高 、动 力 平 衡 性 好 及 适 应 性 强 等 优 点［１］。 自 ２０ 世 纪 ６０ 年 代 开 始 ，螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 在 国 外 逐 渐 被 大 量 生 产 和 应 用 ，在 宽 广 的 容 量 和 工 况 范 围 内 逐 步 取 代 了 部 分 活 塞式制冷压 缩 机 等 其 他 种 类 压 缩 机［２］。在 实 际 运 行过程中，制 冷 压 缩 机 通 常 在 部 分 负 荷 条 件 下 运 行，据 统 计，制 冷 压 缩 机 的 负 荷 率 平 均 为 ６７％， ３３％ 为 空 载 负 荷 ［３］，因 此 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 要 进 行 相应制冷量的调节以匹配变化的系统负荷。应用 于螺杆式制冷压缩机的冷量调节方法包括压缩机 启停调节、压缩气体 旁 通 调 节、压 缩 机 吸 气 节 流 调 节以及变 频 调 节 等。 相 比 其 他 调 节 方 式，变 频 调 节具有调节范围大、结 构 简 单、启 动 电 流 平 稳 等 优 点，能够有 效 提 升 制 冷 压 缩 机 在 部 分 负 荷 时 的 能
收 稿 日 期 ：２０１８－１２－０５ 作 者 简 介 ：孙 时 中 ，硕 士 ，主 要 从 事 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 技 术 研 究 。
第２期
孙时中 等：变频螺杆式制冷压缩机的应用现状及研究进展
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表 １ 国 内 外 变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 的 主 要 制 造 企 业 及 其 主 要 产 品
Baidu Nhomakorabea
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｃｒｅｗ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
Ｓｕｎ Ｓｈｉｚｈｏｎｇ Ｍａ Ｄｏｎｇｘｕｅ Ｚｈａｎｇ Ｙｕｎｙｕｎ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｅｎ Ｘｉｎｇ Ｚｉｗｅｎ （Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
效。据不完 全 统 计，目 前 发 达 国 家 变 频 螺 杆 式 制 冷压缩机的销售量已经占螺杆式制冷压缩机年销 量的７０％ 。 ［４］ 因 此，变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 在 我 国还有很大的发展潜力。笔者就变频螺杆式制冷 压缩机的 国 内 外 研 究 进 展 及 应 用 现 状 进 行 综 述， 并总结变频螺杆式制冷压缩机的未来发展趋势。 １ 应 用 现 状 及 应 用 场 合
随着变频技术的发展以及整个压缩机行业的 发展，变频 技 术 在 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 上 的 应 用 越 来越广泛。现根据国内外各大压缩机厂商提供的 产品样本，汇 总 了 国 内 外 企 业 生 产 的 变 频 螺 杆 式 制 冷 压 缩 机 的 参 数 ，如 表 １ 所 示 。
笔者按照变频螺杆式制冷压缩机运行的温区 划 分 ，对 其 主 要 的 ３ 个 应 用 场 合 进 行 介 绍 。