第六章 容积式制冷压缩机的容量调节(格式整齐)
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包括交流变频器调速和直 流变频器调速。
采用变频调节的热泵空调机运行特性
高级材料
3.交流变频器调速
变频器是使交流电频率发生连续变化的装置。它首先通过整 流器将交流电转换为直流电，然后再通过逆变器将直流电经 控制电路转换成频率可变的交流电； 变频器有电流源型和电压源型，又根据控制电路调制方式分 为脉宽调制方式（PWM方式）和脉幅调制方式(PAM方式） ，当前空调器用制冷压缩机的电动机变频器多采用电压源型 PWM方式。
直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克 服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频压 缩机效率高与噪音低特点，直流变频压缩机效率比交流变频压缩 机高10-30%，噪音低5～10 dB 。
高级材料
无刷直流电动机
无刷直流电动机由直流电源供电，在结构上没有电刷和 换向器，其绕组里的电流变化（通、断和方向）是通过电 子换向器（控制器）实现的，电流以方波形式变化。 永磁无刷直流电动机的电动机转子采用稀土永磁材料制 成，其结构形式与无刷直流电动机一样，但其绕组电流按 正弦规律变化。
高级材料
4. 直流变频器调速
采用直流变频器将50Hz或60Hz固定频率的交流电转变成直流电， 对直流电动机进行调速，省却了交流变频器又将直流变成交流的 麻烦，使电器元件减少；
直流变频呈线性平滑的变化，空调工作时可在功率范围内任意递 增或递减，空调功率可随温度出现精确变化，故更省电；
直流变频压缩机的电动机转子采用稀土永磁材料制成（永磁无刷 直流电动机），定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用，实 现压缩机运转，可通过改变供给电机的直流电压来改变电机转速 （调整电枢电压法），为得到可调整的直流电源，广泛采用脉宽 调制系统（PWM系统）。
全部时间内所需制冷量平衡（即压缩机在一个开、停周 期内的平均输气量(制冷量)和室内负荷相适应。
适用范围：功率小于10kw的小型制冷设备，如冰箱、房 间空调器等。
高级材料
2.变频调节
具有节能、舒适、启动快 速、温控精度高和易于实 现自动化等优点。
启动时压缩机高速运转， 快速接近暖房设定温度。 当室内温度趋向适合温度 时，压缩机低速运转，可 减少开停次数，并使室温 变化很小，达到既节能又 舒适的目的。
高级材料
交流变频器调速
感应电动机的转速n与交流电输入频率的关系为:
n 60 f (1 s) P
式中f 为交流电输入频率；s 为电动机转差率；P 为电动机极对数。
假定s为常量，改变交流电的频率就可以改变电动机转速，压缩机 的输气量与电动机的转速成正比，若交流电频率连续变化，则转 速连续变化，从而实现了输气量的连续调节、达到了制冷量连续 调节的目的。该方法空调工作功率的变化呈阶梯性变化，一般只 分为几档。
高级材料
第三节 变速调节
高级材料
1. 压缩机的间歇运行 原理：当室温降到规定温度的下限时，通过温度继电器或低
压压力继电器，使压缩机停止运行，室内温度开始回升，当 温度升高到超过规定温度的上限值时，上述控制器件又将压 缩机的电路接通，压缩机重新启动运行（双位控制）。
高级材料
1. 压缩机的间歇运行 实质：将压缩机在运行时产生的制冷量与被冷却空间在
高级材料
交流变频器的工作过程
温度传感器测出房间温度 及换热器温度送入微机，经 运算后将信息送入数字信号 控制电路进行波形成型处理 ，然后送入逆变器，将由整 流器送来的直流电转换为频 率可变的交流电，去驱动感 应电动机。
当传感器测出的冷房温度 大于设定温度，则经微机运 算再通过数控电路，使逆变 器输出的交流电频率升高， 电动机转速增加，制冷量增 大，冷房温度降低至设定值 ，完成能量调节。
为了减少能量消耗，提高能量利用率
高级材料
2. 容量调节的要求 基本要求
压缩机的制冷量随着调节参数的变化而变化，最好是 连续变化，即无级调节。 压缩机制冷量随调节参数的变化有适当的灵敏度。 调节过程能量损失小。 制冷机和制冷设备的能效不因调节而降低； 调节系统和调节过程本身消耗能量小；
运动部件的磨损增加； 气体流经排气阀的流动损失增加，并导致排气阀片产生延
迟关闭，阀片寿命降低； 润滑油循环率随转速增加而增加； 各种杂质随润滑油进入运动部件间隙中，引起部件损伤； 噪声增加。
压缩机低速运转时：导致泄漏量增加 压缩机振动随转速变化加剧
T
lnVp
Vs为压缩机吸气口处制冷机的比体积；Vp压缩机一转
的工作容积
高级材料
第二节 吸气节流调节
高级材料
吸气节流调节 根据用户处的负荷不断改变吸气比体积，可使制冷量
随负荷变化而变化，从而达到制冷调节的目的。 在实际应用中往往是通过节流的方式改变压缩机的吸
气压力来间接改变压缩机的吸气比体积，这也是称其 为吸气节流调节的原因所在。 吸气节流属于压缩机外部控制调节，压缩机自身结构 与设计不需做任何变化。
高级材料
无刷直流电动机的工作原理
电枢静止，磁极旋转， 且磁极为永久磁铁。 电枢绕组中电流的换 向是 借助于转子位 置传感器和电子开关 线路来实现的。因此， 无刷直流电动机一般 都是由电动机、位置 传感器和电子开关线 路三部分组成。
高级材料
高级材料
5. 变频调节给压缩机带来的问题 压缩机高速运转时：
高级材料
2. 容量调节的要求 调节机构简单可靠 附带影响小 最好只有一个调节参数，即不需要同时改变几个参数
才能改变压缩机的制冷量
高级材料
3. 容积调节的基本原理 压缩机制冷量
0 qm h
△h 受制冷循环设计的制约，一般不随意改变，一般改
Βιβλιοθήκη Baidu
变质量流量的大小。
qm
1
vs
p
v
第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
高级材料
第一节 概述
高级材料
1. 容量调节的目的 保证用户处的目标温度可以始终稳定在预期的范围内
一般来讲，为了在最恶劣的情况下能满足用户的需求，制冷空 调设备的能力都大于用户处的负荷，如果缺乏调节能力，用户处 的温度会一直下降，直至在低于目标温度的某个温度下达到制冷 量和负荷的平衡。
采用变频调节的热泵空调机运行特性
高级材料
3.交流变频器调速
变频器是使交流电频率发生连续变化的装置。它首先通过整 流器将交流电转换为直流电，然后再通过逆变器将直流电经 控制电路转换成频率可变的交流电； 变频器有电流源型和电压源型，又根据控制电路调制方式分 为脉宽调制方式（PWM方式）和脉幅调制方式(PAM方式） ，当前空调器用制冷压缩机的电动机变频器多采用电压源型 PWM方式。
直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克 服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频压 缩机效率高与噪音低特点，直流变频压缩机效率比交流变频压缩 机高10-30%，噪音低5～10 dB 。
高级材料
无刷直流电动机
无刷直流电动机由直流电源供电，在结构上没有电刷和 换向器，其绕组里的电流变化（通、断和方向）是通过电 子换向器（控制器）实现的，电流以方波形式变化。 永磁无刷直流电动机的电动机转子采用稀土永磁材料制 成，其结构形式与无刷直流电动机一样，但其绕组电流按 正弦规律变化。
高级材料
4. 直流变频器调速
采用直流变频器将50Hz或60Hz固定频率的交流电转变成直流电， 对直流电动机进行调速，省却了交流变频器又将直流变成交流的 麻烦，使电器元件减少；
直流变频呈线性平滑的变化，空调工作时可在功率范围内任意递 增或递减，空调功率可随温度出现精确变化，故更省电；
直流变频压缩机的电动机转子采用稀土永磁材料制成（永磁无刷 直流电动机），定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用，实 现压缩机运转，可通过改变供给电机的直流电压来改变电机转速 （调整电枢电压法），为得到可调整的直流电源，广泛采用脉宽 调制系统（PWM系统）。
全部时间内所需制冷量平衡（即压缩机在一个开、停周 期内的平均输气量(制冷量)和室内负荷相适应。
适用范围：功率小于10kw的小型制冷设备，如冰箱、房 间空调器等。
高级材料
2.变频调节
具有节能、舒适、启动快 速、温控精度高和易于实 现自动化等优点。
启动时压缩机高速运转， 快速接近暖房设定温度。 当室内温度趋向适合温度 时，压缩机低速运转，可 减少开停次数，并使室温 变化很小，达到既节能又 舒适的目的。
高级材料
交流变频器调速
感应电动机的转速n与交流电输入频率的关系为:
n 60 f (1 s) P
式中f 为交流电输入频率；s 为电动机转差率；P 为电动机极对数。
假定s为常量，改变交流电的频率就可以改变电动机转速，压缩机 的输气量与电动机的转速成正比，若交流电频率连续变化，则转 速连续变化，从而实现了输气量的连续调节、达到了制冷量连续 调节的目的。该方法空调工作功率的变化呈阶梯性变化，一般只 分为几档。
高级材料
第三节 变速调节
高级材料
1. 压缩机的间歇运行 原理：当室温降到规定温度的下限时，通过温度继电器或低
压压力继电器，使压缩机停止运行，室内温度开始回升，当 温度升高到超过规定温度的上限值时，上述控制器件又将压 缩机的电路接通，压缩机重新启动运行（双位控制）。
高级材料
1. 压缩机的间歇运行 实质：将压缩机在运行时产生的制冷量与被冷却空间在
高级材料
交流变频器的工作过程
温度传感器测出房间温度 及换热器温度送入微机，经 运算后将信息送入数字信号 控制电路进行波形成型处理 ，然后送入逆变器，将由整 流器送来的直流电转换为频 率可变的交流电，去驱动感 应电动机。
当传感器测出的冷房温度 大于设定温度，则经微机运 算再通过数控电路，使逆变 器输出的交流电频率升高， 电动机转速增加，制冷量增 大，冷房温度降低至设定值 ，完成能量调节。
为了减少能量消耗，提高能量利用率
高级材料
2. 容量调节的要求 基本要求
压缩机的制冷量随着调节参数的变化而变化，最好是 连续变化，即无级调节。 压缩机制冷量随调节参数的变化有适当的灵敏度。 调节过程能量损失小。 制冷机和制冷设备的能效不因调节而降低； 调节系统和调节过程本身消耗能量小；
运动部件的磨损增加； 气体流经排气阀的流动损失增加，并导致排气阀片产生延
迟关闭，阀片寿命降低； 润滑油循环率随转速增加而增加； 各种杂质随润滑油进入运动部件间隙中，引起部件损伤； 噪声增加。
压缩机低速运转时：导致泄漏量增加 压缩机振动随转速变化加剧
T
lnVp
Vs为压缩机吸气口处制冷机的比体积；Vp压缩机一转
的工作容积
高级材料
第二节 吸气节流调节
高级材料
吸气节流调节 根据用户处的负荷不断改变吸气比体积，可使制冷量
随负荷变化而变化，从而达到制冷调节的目的。 在实际应用中往往是通过节流的方式改变压缩机的吸
气压力来间接改变压缩机的吸气比体积，这也是称其 为吸气节流调节的原因所在。 吸气节流属于压缩机外部控制调节，压缩机自身结构 与设计不需做任何变化。
高级材料
无刷直流电动机的工作原理
电枢静止，磁极旋转， 且磁极为永久磁铁。 电枢绕组中电流的换 向是 借助于转子位 置传感器和电子开关 线路来实现的。因此， 无刷直流电动机一般 都是由电动机、位置 传感器和电子开关线 路三部分组成。
高级材料
高级材料
5. 变频调节给压缩机带来的问题 压缩机高速运转时：
高级材料
2. 容量调节的要求 调节机构简单可靠 附带影响小 最好只有一个调节参数，即不需要同时改变几个参数
才能改变压缩机的制冷量
高级材料
3. 容积调节的基本原理 压缩机制冷量
0 qm h
△h 受制冷循环设计的制约，一般不随意改变，一般改
Βιβλιοθήκη Baidu
变质量流量的大小。
qm
1
vs
p
v
第六章 容积式制冷压缩机的容量调节
高级材料
第一节 概述
高级材料
1. 容量调节的目的 保证用户处的目标温度可以始终稳定在预期的范围内
一般来讲，为了在最恶劣的情况下能满足用户的需求，制冷空 调设备的能力都大于用户处的负荷，如果缺乏调节能力，用户处 的温度会一直下降，直至在低于目标温度的某个温度下达到制冷 量和负荷的平衡。