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维普资讯 第 32卷 第 4期 低 温 与 超 导 Vo1．32 No．4 2004年 11月 CRYoGENICSAND SUPERCoNDUCTIVITY NOV．2004 变频制冷压缩机的匹配研究 唐景春 王铁军 刘向农 (合肥工业大学机械与汽车工程学院，230009) 摘要：针对空调用变频制冷压缩机的变转速运行条件，提高变频制冷压缩机在空调工况下工作的热效率。文中分析了变 频制冷压缩机的实际运行特性，提出了一种优化匹配方法。利用Matlab的优化工具箱对某一房间空调器用滚动转子式 制冷压缩机进行了优化匹配计算，总结出可以在一定范围内使用的经验算法。 关键词：制冷压缩机 匹配设计 空调器 逆变器 1 引言 环境保护、电子控制、节能与静音化是制冷空调业的发展方向，因此变频空调器受到热烈推崇口。由于采 用了变频压缩机，变频空调器能够根据房间负荷变化而进行频率调节，从而改变制冷剂流量和电子膨胀阀的 开度，以使制冷量与冷负荷达到最佳匹配口。变频空调器制冷系统的各部件如何匹配才能适应这种宽流量调 节而使整个系统性能好、工作可靠而又节能节材，以及在提高设计工况工作效率的同时，提升和改善空调器 变工况运行特性，这都是房间空调器设计者所关心的问题[3]。 为使制冷压缩机具有较高的EER和容积效率 ，本文在变频制冷压缩机空调工况运行的实验数据基 础上，对EER及仉的拟合曲线进行了多 目标规划，从而确定所对应的频率和压缩机的排量。 2 制冷压缩机的变频运行性能分析 变频制冷压缩机的输入频率发生变化直接影响着机器的转速，其感应电动机的转速按式 = 120f(1一 s)／p发生变化，式中 为电动机转速(r／min)，f为频率(Hz)，s为转差率，P为感应电机的极数，目前空调用 变频电动机的频率变化范围一般在15～120Hz。实验房间空调器采用滚动转子式制冷压缩机，其主要技术参 数如下表所示 。 表1 滚动转子制冷压缩机主要参数 从该空调器变频运行性 能实验结果 (图1、图2)可 以 看出，变频制冷压缩机在空 调工况下运行时，随着输入 频率的增大，制冷量与指示 功率基本上呈线性递增。转 速过大使得压缩腔内过压缩 现象加剧，耗功相对增多；转 速过小则使得机器的相对泄漏和热损失加剧，机组耗功也相对增加，机器的性能下降 。 由图3-．3知EER值在额定频率附近最大，并在较宽的频率范围内维持较高值。如图4所示，随着转速的 增加，泄漏与相对余隙容积损失减小，机器的容积效率增加；但是转速很大时，压缩机排气温度升高使得吸气 过热现象加剧，机器的容积效率又减小。 3 变频制冷压缩机的最佳工作频率确定 · 收稿 日期：2004--07—16 维普资讯 6O 低 温 与 超 导 第 32卷 7 在空调工况选配变频制冷 6