详解转子式制冷压缩机（经典之作，系统全面）

压缩机结构及主要附件

结构与附件

由三大部分构成：电机、机械部分、壳体部分；

电机：包括定子部件和转子部件；

机械部分：包括气缸、滑片、滚动活塞、主轴承、副轴承、曲轴等；

壳体部分：包括上壳体部件、下壳体、主壳体、机架部件、底座部件、储液器等。

工作过程

由滚动转子式压缩机的工作过程可以看出：

转子回转一周，将完成上→工作循环的压缩和排气过程及下→工作循环的吸气过程。

由于不设进气阀，吸气开始的时机和气缸上吸气孔口位置有严格的对应关系，不随工况的变化而变动。

由于设置了排气阀，压缩终了的时机将随排气管中压力的变化而变动。

目前，生产和使用中的滚动转子式压缩机基本上可分为中等容量的开启式压缩机和小容量的全封闭式压缩机，其中，大中型滚动转子式压缩机适用于冷库，小型滚动转子式压缩机多用于冰箱和家用空调器中。

滚动转子式压缩机与往复活塞式压缩机相比，具有下列特点：

零部件少，结构简单；易损零件少，运行可靠；在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、运转平衡；没有吸气阀片，阻力小，吸气过热小；余隙容积小，输气系数较高；加工精度要求较高；密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大；单缸的转矩峰值大，需平衡。

发展趋势

变频压缩机的发展

变频压缩机采用变频调速技术进行能量调节，使其制冷量与系统负荷协调变化，并使机组在各种负荷条件下都具有较高的能效比。

具有节能、舒适、启动快速、温控精度高及易于实现自动控制等优点，受到世人瞩目。

双缸滚动转子式压缩机的发展

为平衡压缩机转子的不平衡惯性力，已研制双转子滚动转子压缩机，该压缩机的两个汽缸相差180°对称布置，可以使负荷扭矩的变化趋于平稳。

提高压缩机的经济性及可靠性

借助电子计算机对压缩机工作过程的性能仿真，主要部件结构如轴承、滑片、滚动转子、排气阀等结构的特性分析，以及噪声和振动的仿真。可对压缩机的经济性和可靠性、噪声和振动进行预测，对满足各种要求的滚动转子式压缩机进行优化设计。

降低噪声

从振动方面入手减少曲轴及轴承的振动，改进压缩机与机壳的连接系统，开发各种新型消声结构和排气阀等。

直流变速双转子压缩机

主要特点：

直流变速双转子压缩机的吐油量仅有涡旋的1/40，能有效解决了回油问题。因此，XX变频多联机SMMS的可以在业内采用最为独特的多分支冷媒分配技术，保持最远的第一分支器后65米的管长记录，从而降低压缩机的故障率。

关于转子压缩机的一些基础知识

压缩机的选型

1）空调匹配能力≈压缩机能力×90%；

2）1Btu=0.293W；1W=3.；

3）60Hz压缩机能力≈50Hz压缩机能力×1.2（相同排量）；

4）压缩机能力≈排气量（cc）×170（W/cc）；

例：-8DZC2冷冻能力：

16.5×170=28O5W（规格：2810W）

F罐储液器比D罐能力高50~100左右。

-8KUC1冷冻能力：44×170=7480W（规格：7530W）。

温度系数：反映由于吸入气体被加热造成输气量的减少。

滚动转子式制冷压缩机通常是放置在全封闭的机壳中，尽管吸气管直接接至气缸，但因气缸和吸气管是处于高温高压的机壳中，其温度依然较高，故吸入的新鲜气体被加热，加热后的气体比体积增加，使压缩机的质量输气量减少。

通常，当压力比为2～8 时，为 0.95～0.82 ，压力比高时取下限。

泄漏系数：表征气缸中气体泄漏对输气量造成的影响。 途径有：

通过转子和气缸切点间隙及滑片和转子接触点间隙产生的压缩腔气体向吸气腔泄漏；

通过滚动转子两端面间隙产生的高压腔气体向低压腔泄漏；

通过滑片两端面间隙产生的高压腔向低压腔泄漏。

泄漏的多少受转速和密封间隙的影响很大，转速越高泄漏量越少，泄漏系数越大；密封间隙越小泄漏量越少，泄漏系数越大。

转速为3000r/m in 时约在0.82～0.92 范围内，转速为1500r/min时约在0 . 75～0.88 范围内影响泄漏量的其它因素还有油的粘性、油量的多少、构成压缩腔零部件的表面粗糙度及运行中这些零部件的受力变形和热变形等。

回流系数：进气口回流产生的影响，回流使输气量减少。

因为β角仅有30‵～35‵，其间的容积变化很小，所以回流系数可近似取为1 。

机械效率：反映了机械摩擦损失的大小，其中包括滑动轴承摩擦损失、滑片运动摩擦损失、惯性力不平衡产生的附加损失及机构损失(诸如液压泵供油耗功可计入机构损失)等。

机械效率的高低主要取决于油和氟利昂的粘性及运动副间的间隙值，很难给出计算表达式。

电动机效率：反映电动机的损失，即反映电动机转子的铁损、定子绕组的铜损和风损，这些损失与电动机原始设计参数有关，也与电动机运行工况、冷却介质、安装结构有关，通常在下列范围内选取：小冰箱的＜0.65，商用制冷机的＜ 0.8。

电效率：反映电动机输入功在压缩机中利用的完善程度。全封闭滚动转子式压缩机的电效率比较低，通常在0.4～0.55的范围内。

振动与噪声

振动源：曲轴扭矩变化引起的曲轴扭转振动成为压缩机的振动源；并会直接造成机壳的振动：曲轴的旋转不平衡惯性力也使轴产生振动，并直接导致压缩机的机壳的振动；

压力脉动产生的激振力通过气缸、轴承和滚动转子作用于曲轴等部件，进一步导致机壳的振动，特别是2kHz以上的高频振动部分更是压力脉动造成的。

噪声源：众所周知噪声与振动是分不开的，振动本身就是噪声源，但是全封闭压缩机的噪声却是各种源的噪声合成，按机理可分为；①电磁噪声；②制冷剂气流噪声；③机械噪声；

压缩机的认证标识：

1）内销：-8电源（50Hz/220V）： CCEE

注：CCEE：中国电工产品认证委员会

2）出口欧洲、中东：-4电源（50Hz/220~240V）：TUV:德国元器件安全认证，欧洲广泛认可；

3）出口美洲：-1电源（60Hz/115V）：CSA或UL；

注：CSA：加拿大电子、电器安全认证，在北美通行；

UL：美国安全认证，在全世界被广泛认可。

4）出口南美：-3电源（60Hz/230V）：UL。

压缩机使用过程常见故障

1）压缩机端子接错线

2）压缩机端子罩非正常取下

3）压缩机排气侧堵塞且带空气运转

4）空调系统内含有杂质、水分等

5）压缩机绝缘耐压不良

6）空调系统冷媒泄漏

7）空调系统封入过多冷媒

8）压缩机起动不良

压缩机端子接错线

必须按照厂家接线规定要求连接压缩机端子引出线，并且必须使用厂家提供的端子盖和端子垫片。

R:公用端，接零线；

C:运行端，接火线；

S:启动端，接电容；

阻值：RC

压缩机端子罩取下方法：

必须使用专用工具；不得采用钢丝钳（）、铁锤（）等常见通用类工具敲击端子罩；

压缩机空气运行：

危险性！冷冻油与空气混合，高温高压剧烈燃烧，压缩机内压飙升，机壳爆裂，发生爆炸事故。

发生爆炸事故机理：

1）压缩机过热，冷冻机油过热汽化；

2）压缩机内部油汽混合物温度、压力持续增大 ，在一定压力、温度条件下、达到冷冻机油燃点。

3）油汽混合物发火燃烧！温度、压力急剧上升！

4）压力超过壳体耐压强度（160~200kg/cm*2）、发生壳体爆裂！！

压缩机常见起动不良原因：

1）配线压降大、造成压缩机输入端子电压过低、电机启动力矩不足

2）高低压力未完全平衡、造成启动时负荷力矩过大

3）压缩机频繁开停、内部过热、再次启动时IOL动作

其他起动不良原因：

4）压缩机卡缸：异物进入汽缸、造成堵转

5）压缩机电机烧损：电机绕组匝间短路；电机绕组整体烧损。

空调系统内杂质、水分：

系统内水分超标：

1）水在循环系统中结冰，形成冰堵。

2）冷冻油裂化，分层。

3）在泵体铸件上形成大量电镀铜。铸件生锈。

系统内固体杂质的危害：

1）卡死压缩机运动部件，造成堵转；

2）金属杂质造成绝缘耐压不良，甚至烧毁压缩机端子。

空调系统冷媒泄漏，主要不良后果：

1）空调系统不能正常运行，制冷（热）效果差；

2）压缩机排气温度异常升高。油炭化。

3）电机漆包线、绝缘槽纸劣化。

4）压缩机运动部件润滑效果差，容易产生烧结磨损。

空调系统封入过多冷媒

压缩机回液、△T不良，冷冻油稀释

△T=压缩机底部温度-冷凝器中部温度

△T＜0，冷媒在压缩机内冷凝

关于△T的规定：

稳定运行： △T≥5K（℃）

除霜运行过度时期、断续试验：△T≥0K（℃）

冷媒沉积起动，15分钟内：△T≥0K（℃）

消减振动和降低噪声的措施

提高曲轴的动力平衡性能

严格控制曲轴的旋转不均匀度

机壳的优化设计

消减气流压力脉动

降低电磁噪声的措施

降低机械噪声

降低停机过程中的振动和噪声

有源噪声控制降噪方法

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