壓縮機電機的案例
變頻空調壓縮機電機的振動噪聲優化研究
但隨著市場競爭的加劇，在1～3 HP家用空調領域，分布式繞組變頻電機逐漸被集中式繞組電機取代，雖然集中式繞組電機較分布式繞組電機有更低的成本優勢和更高的性價比，但其噪聲問題較分布式變頻電機更為嚴重。隨著人們對家用電器噪聲舒適性的要求越來越高，變頻壓縮機電機的噪聲優化愈來愈受到重視[1]。
在噪聲改善上，得益于計算技術的發展，有限元+電機優化算法+多物理場耦合分析已廣泛應用于電機優化設計上[2-3]，但傳統拓撲結構的設計優化效果變得有限。另一方面，基于磁場調制原理的新結構電機成為近年研究熱點[4-7]，磁齒輪電機、永磁游標電機、無刷雙饋電機是新原理電機的典型代表，但上述研究的新結構目前主要應用于直線電機、風力發電機等，與空壓的傳統應用結構相結合的難度大。
展開 滾動轉子式壓縮機轉軸振動仿真及試驗研究
論文價值的評定意見：
壓縮機工作過程中的振動噪聲是評價其設計制造水平的重要技術性能指標之一，對于轉子式壓縮機轉軸的振動進行分析評價和優化對于改善整機振動噪聲有重要意義。
該論文以滾動轉子式壓縮機轉軸振動仿真及試驗研究為主題開展相關研究，以搭載9槽6極電機的壓縮機為例，對其轉軸振動噪聲問題進行了研究，從機理上解釋了相關噪聲產生的原因，并通過轉軸彎曲模態優化改進了整機的振動噪聲。論文對于壓縮機振動控制有一定幫助。
摘要
Abstract
以搭載9槽6極電機的壓縮機為例，研究了變頻壓縮機運行時與電機極數有關的轉軸振動噪聲問題。首先，通過對徑向電磁力分析，明確了壓縮機電機6f徑向電磁力的組成；其次，通過仿真分析和試驗測試的手段對轉軸的振動特性進行分析，進一步指明6f電磁力與轉軸彎曲模態共振是導致轉軸振動噪聲問題的根源；最后，通過對某款變頻壓縮機的轉軸彎曲模態進行仿真分析及優化，降低了轉軸振動噪聲，改善了壓縮機的聲品質。
關鍵詞
Keywords
滾動轉子式壓縮機；轉軸；電機極數；彎曲模態；聲品質
DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.02.001
0 引言
滾動轉子式壓縮機是家用空調的動力元件，也是其最主要的噪聲源之一。在壓縮機的噪聲中，主要有結構噪聲、氣流噪聲和電機噪聲。
展開 燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機研究
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機研究
熱氣旁通對電動壓縮機提出的工程挑戰分析
一般電機扭矩與功率特性如圖，轉速到達一定范圍的時候，電機進入弱磁區，受限于反向電動勢的影響無法再提供足夠扭矩，通常為了控制壓縮機總體成本，壓縮機電機、電控單元會用到弱磁控制，故以上熱力計算得出工況下需求的扭矩現有壓縮機不一定能夠提供。
如果強行提升電機功率，意味著匹配電機控制器的輸出能力同樣需要提升，IGBT通流能力可能會成為瓶頸。
油的影響
回到特斯拉在專利文件中提到的系統COP，可知低溫環境下壓縮機會在熱泵和熱氣旁通循環之間切換，壓縮機入口狀態會在低溫低壓和相對中溫中壓之間來回切切換。
以下是從瑞弗化工報告摘取的一個關于油與制冷劑互融性特性曲線，當溫度極低時壓縮機油會析出。因此熱泵模式下蒸發器內油析出，粘度大無法順利回到壓縮機，而切換到熱氣旁通需要壓縮機高速運行，壓縮機回油可能產生問題，壓縮機油品可能需要重新優化改性以滿足低溫特性。
當然，根據實際測試情況以及結合特斯拉專利里如下原文來看，特斯拉在整車控制策略上可能已經做了規避，先讓壓縮機油盡可能循環起來才真正開始采用熱氣旁通模式給乘客艙加熱。
據市場上的情況觀察，在目前僅有特斯拉公司在使用熱氣旁通功能提供制熱，并且該功能所使用的壓縮機供應商有限，僅有電裝和三電兩家公司。特斯拉在第一代產品中所使用的翰昂壓縮機并未被繼續采用，這背后可能有多種原因，也可能是由于有更多工程技術挑戰翰昂未能解決。本文作者分析僅基于自己推測，沒有實際項目操刀試驗經驗，歡迎同行進行補充提供更多證據。
文章來源：汽車熱管理研發
展開 壓力繼電器——壓縮機壓力保護的重要元件
高壓繼電器用于制冷壓縮機的高壓保護，目的是防止因冷凝器斷水或水量供應嚴重不足、啟動時排氣管路上的閥門未打開、制冷劑灌注量過多、系統中不凝性氣體過多等原因造成排氣壓力急劇上升而產生事故。當排氣壓力超過警戒值時，壓力控制器立即切斷壓縮機電機的電源，使壓縮機保護性停機。
中壓控制器主要用于兩級壓力制冷系統，控制中間壓力(低壓級壓縮機的排氣壓力)不超過設定值，以保護低壓級壓縮機安全、正常地工作。
低壓控制器可以用來在小型制冷裝置中對壓縮機進行開機、停機控制；在大型制冷裝置中可用于控制卸載機構動作，以實施壓縮機的能量調節。同時低壓控制器還可以起到防止壓縮機吸氣壓力過低的保護作用。
在實際使用中對一臺壓縮機而言，往往既要高壓保護，又要以吸氣壓力控制壓縮機的正常起、停。為了簡化結構，常常將高壓控制器與低壓控制器做成一體，稱為高低壓力控制器。常用的高低壓力控制器有FP型、KD型和YWK-22型。另外，只用作高壓控制的有YWK-11型，專用于低壓控制的有YWK-12型。
本文來源：巨豐液壓http://www.jfmade.com/Article/yalijidianqiyasuojiy_1.html
展開 免費領視頻 | 使用有限元分析 (FEA) 確保泵和壓縮機的結構完整性
設計安全且可靠的旋轉設備的五個步驟
泵和壓縮機可靠且安全地運作，可以為整個機械過程帶來巨大收益，包括水和排污系統、通風系統、發電廠的冷卻以及其他許多應用。
除了能效要求以外，泵、壓縮機、電機和其他旋轉機械在工作過程中必須承受重復性機械應力，才能在漫長的壽命中可靠運行。
此網絡研討會的講解內容包括：
有限元仿真可以高效預測泵、壓縮機及其相關殼體的結構性能
工程過程整合了 CAD 和 CAE 并關聯了物理測試
泵和壓縮機制造商必須確保機器及其組件在臨界載荷情況下的結構完整性
在設計階段可靠預測由于殼體結構動力學造成的噪聲和振動
Sebastian Flock
Simcenter 3D 解決方案業務開發經理, Siemens Digital Industries Software
塞巴斯蒂安 (Sebastian) 加入 Siemens Industry Software 時擔任 Simcenter 3D Motion 產品經理，現任 Simcenter 3D 解決方案業務開發經理。塞巴斯蒂安擁有德國亞琛工業大學機械工程博士學位。他的工作成果轉化為各類機械動力學及多體仿真方面的出版物發表。塞巴斯蒂安的工作領域涵蓋多體動力學、耐久性及 NVH、傳動系統和旋轉機械。
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展開 壓縮機噪音故障經驗總結，不錯。。。
一、壓縮機
1. 雙螺桿壓縮機
雙螺桿壓縮機整機系統主要由電機、壓縮機、管路、閥門和壓力容器等組成，在運行過程中會受到氣體力、慣性力、摩擦力等載荷的作用，激發壓縮機機殼、整機底架、管道系統及支撐結構等，零部件的振動。這些振動如不采取適當的措施加以限制，則會帶來一系列問題。
螺桿壓縮機噪聲主要分為，機械性噪聲和流體動力性噪聲。螺桿壓縮機在電機交變應力的作用下，引起機械設備中的構件及部件碰撞、摩擦、振動，從而產生機械性噪聲，常見的控制方法有在源頭上控制噪聲源，如減少運動部件的沖擊，提高轉子及其裝配件的動平衡等。
2. 離心壓縮機
當離心壓縮機喘振時，將會隔幾秒定期地發出一個深沉而又吼哮的噪音。此時，壓縮機已處于不穩定狀態下運行，轉子在軸承間往復滑動，而且止推軸承、轉子這種水平方向的移動，不可避免地要損壞壓縮機軸封。
每一次的喘振表明了轉子在軸承間又一次的滑動，這種喘振的聲音越高，轉子水平方向的作用就越強，危害性也越大，會導致由輕喘振到壓縮機的完全自行破壞。
引起喘振的原因和補救方法：
排出壓力太高，把壓縮機后冷器的接收器放空以降低被壓，或者把進入后冷器的冷卻水閥門打開。
吸入氣體溫度高，多數的裝置都備有在壓縮機的吸入口上游注入少量輕的液烴類設施，液體蒸發冷卻了吸入壓縮機的熱氣流，也可以要求上游工序降低進入壓縮機的氣體溫度。
3. 活塞式壓縮機
活塞式壓縮機的噪音與振動主要是機械方面的原因，同時由于工藝方面的排污不及時，油和水進入氣缸同樣也會產生噪音。
壓縮機的氣缸里面掉入一些機械雜質，或活塞和缸蓋的間隙過小，壓縮機在轉動時氣缸里就會發出“當當”的金屬碰擊聲，發出這種聲音時要立即停車檢修。否則，就會發生重大的設備損壞事故。
展開 有限元仿真在螺桿壓縮機應用研究
傳統的辦法只是對陽轉子進行模態分析，但是實際運行過程中，陽轉子上需要裝配電機轉子，電機轉子通過鍵、壓板、螺釘和陽轉子連接成一個整體，所以需要把陽轉子、電機轉子、鍵、壓板和螺釘一起進行模擬分析，才能實際反映壓縮機轉子實際運行情況，如圖6所示。
4.2 鑄件模態分析
由前面可知，螺桿壓縮機是由多個鑄件組成，其鑄件整體必須也存在某個固有頻率。若轉子轉速接近壓縮機鑄件固有頻率所對應的臨界轉速，則引起壓縮機本身較大的振動，降低了壓縮機工作的可靠性。利用有限元仿真的方法，可預測壓縮機鑄件的固有頻率。可通過設計手段提高壓縮機的剛度，進而使其運行轉速避開臨界轉速，如圖7所示。
5 諧響應分析
螺桿壓縮機在運轉過程中，可以計算出壓縮機的轉子嚙合基頻，以陰陽轉子齒數比6頤5進行設計壓縮機，定頻電機轉速2940 r/min，壓縮機采用電機直接驅動陽轉子的方式，那么轉子嚙合基頻為245 Hz（f=2940/60×5=245 Hz）。諧響應分析是用于確定線性結構在承受隨已知按正弦規律變化的載荷時穩態的一種技術，是在計算完模態的基礎上進行計算，要求加載的參數確定幅值和頻率，這是一個動態的過程，可以計算出鑄件在轉子嚙合基頻下的應力應變，如圖8所示。
6 隨機振動分析
壓縮機在運輸過程中，在運輸道路上難免會遇到不同的路況，道路上不同路況轉化為壓縮機的隨機激勵，隨機振動分析是分析壓縮機在隨機激勵下位移和應力分布情況。按壓縮機運行過程中不同路況可分為三類：顛簸工況，轉彎工況和剎車工況。按最惡劣工運輸情況，顛簸工況，在壓縮機垂直方面上加載3 g的加速度；轉變工況，在壓縮機垂直和徑向各加載1 g斬加速度；剎車工況，在壓縮機垂直和運輸方向各加載1 g加速度。通過加載不同的加速度，仿真計算壓縮機在隨機振動下的響應，如圖9所示。
展開 離心壓縮機防喘振條件及措施
隨著我國工業生產水平的提高，離心式壓縮機的應用越來越廣泛，其有點突出，得到了大家的認可。但是離心式壓縮機在運行的過程中容易發生喘振的現象，嚴重影響了工業生產的安全性和穩定性。因此如何分析喘振的發生原因并采取有效的治理措施成為了工作人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。
一、喘振的判斷方法
離心式壓縮機一旦發生喘振現象，則機組和管網的運行狀態會有以下較為明顯的特征：
壓縮機和管網之間發生周期性的振蕩，并產生時高時低的噪聲，嚴重時機組甚至會發生劇烈的“吼叫”聲；
機殼和軸承發生強烈的振動，且振動不穩定，時大時小，并發出強烈的、周期性的氣流聲，喘振的振動頻率一般較低；
氣體介質的出口壓力和入口流量大幅度的變化，發生周期性的脈動，嚴重時還可能產生氣體倒流的現象，這是較危險的工況；
拖動壓縮機的電機的電流表和功率表指針會產生大幅度的波動，并隨著喘振強度的增加而逐漸增大；
因此，在生產過程中，通過對離心式壓縮機運行的聲音、進口壓力和流量、振動幅度儀表的觀察，就可以有效地判斷出喘振是否發生。
圖1
二、喘振原因的分析
1.
展開 離心壓縮機防喘振條件及措施
隨著我國工業生產水平的提高，離心式壓縮機的應用越來越廣泛，其有點突出，得到了大家的認可。但是離心式壓縮機在運行的過程中容易發生喘振的現象，嚴重影響了工業生產的安全性和穩定性。因此如何分析喘振的發生原因并采取有效的治理措施成為了工作人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。
一、喘振的判斷方法
離心式壓縮機一旦發生喘振現象，則機組和管網的運行狀態會有以下較為明顯的特征：
壓縮機和管網之間發生周期性的振蕩，并產生時高時低的噪聲，嚴重時機組甚至會發生劇烈的“吼叫”聲；
機殼和軸承發生強烈的振動，且振動不穩定，時大時小，并發出強烈的、周期性的氣流聲，喘振的振動頻率一般較低；
氣體介質的出口壓力和入口流量大幅度的變化，發生周期性的脈動，嚴重時還可能產生氣體倒流的現象，這是較危險的工況；
拖動壓縮機的電機的電流表和功率表指針會產生大幅度的波動，并隨著喘振強度的增加而逐漸增大；
因此，在生產過程中，通過對離心式壓縮機運行的聲音、進口壓力和流量、振動幅度儀表的觀察，就可以有效地判斷出喘振是否發生。
展開 
離心機壓縮型式結構
離心機壓縮型式結構
一、離心式冷水機組前視圖、后視圖
1）前視圖
2）后視圖
3）三級離心結構圖
二、離心式壓縮機
2.1.三種不同型式壓縮示意圖
a.單級壓縮
b.兩級壓縮
c.三級壓縮
2.2.不同型式離心壓縮機及其構成
a.半封閉離心壓縮機
b.開啟式離心壓縮機結構
c.三級離心壓縮機結構
2.3.關于壓縮機型式的描述：
1）葉輪方面：
a)閉式葉輪的穩定工況范圍比半開式葉輪的穩定工況范圍要窄；
b)小流量區間內，即：部分負荷情況下，半開式葉輪的性能優于閉式葉輪的性能；
c)兩種形式葉輪內部都存在回流區域，半開式葉輪內部的回流區域較少。
2）電機方面：
a)閉式電機散熱于系統中，增加制冷系統能耗3%,閉式電機在冷媒中旋轉，阻力大，增加動力系統能耗3%。
b)封閉式結構設計，電機處于腔體內，具有良好的運轉環境；避免開放式電機因殼體散熱裝置直接暴露在空氣中臟堵而影響其穩定性；封閉式電機均有內置式熱保護系統，可保證電機的運行安全（而開放式電機采用僅依靠電流過載來保護電機，可靠性較低）；封閉式結構設計，電機采用制冷劑噴液冷卻，工作溫度低，使用壽命長；（而開放式電機處于機房內，電機的工作環境溫度較高）。
展開 壓縮機仿真學習：離心壓縮機參數辨識
文章來源：壓縮機網
壓縮機仿真：補氣式滾動轉子壓縮機的CFD仿真及優化研究
空調、制冷行業的快速發展，極大地推動了壓縮機技術的發展，對于我國北方等低溫地區，隨著室外溫度降低，壓縮機壓縮比增大、蒸發溫度降低等，存在低溫環境下制熱能力下降的難題，其中，中間補氣技術是熱泵低溫環境有效克服低溫環境的有效措施之一；補氣技術也由此越來越引起壓縮機制造企業的重視，對提高企業壓縮機產品的綜合競爭力具有十分重要的意義。
單缸滾動轉子壓縮機的補氣是通過在壓縮腔中增加補氣口，通過引入中壓流體形成對壓縮腔進行噴射補氣。圖1為該類壓縮機的補氣增焓結構圖，滾動轉子壓縮機的工作過程中包括了吸氣和壓縮過程，而補氣是針對壓縮過程補氣，將補氣孔設置在與壓縮腔連通的排氣孔附近，而為了防止補氣流體回流，可以設置簧 片閥等止回閥結構，當補氣流體壓力大于壓縮腔內的流體壓力時打開補氣孔進行補氣，稱為準二級壓縮形式。準二級壓縮的滾動轉子壓縮可有效解決壓縮機在低溫工況下排氣溫度過高和制熱量不足等問題，已經成為解決低溫工況下空氣源熱泵性能衰減的重要技術途徑。由于補氣口開在排氣口附近的氣缸壁上，將不可避免有一段補氣口和吸氣口串通的時間，在這段時間內，補氣口噴射出來的中壓流體回流至吸氣管，導致壓縮機的容積效率下降；為了克服上述技術問題，根據滾動轉子壓縮機中設置有往復運動的滑片結構，發展出了一種將補氣通道開設在滑片上的補氣結構，如圖1（b）所示，將補氣通道直接設置在滑片上，并將補氣通道的端部距離滑片端部一定距離設置，通過該距離的設定可以實現在吸氣階段不進行補氣而在壓縮階段才開始補氣，防止了噴射氣體的回流，更好地適應滾動轉子壓縮機的工作過程，提高了補氣效果。
展開 ANSYS Fluent 壓縮機仿真｜離心壓縮機計算
本案例演示利用Fluent計算離心式壓縮機內部流程并實現參數化的一般流程。
1 問題描述
要計算的壓縮機如下圖所示。
其包含6個主葉片及6個分流葉片，只計算單流道模型，如下圖所示。
流體介質為空氣，葉輪轉速155733 rpm，沿z軸旋轉。
2 計算流程
啟動Workbench，讀取文件
TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz
添加Fluent模塊，計算模塊如下圖所示
雙擊
D2單元格進入Fluent
3 Fluent計算
3.1 General設置
進入
General設置面板，保持默認設置
設置
angular-velocity的單位為
rev/min
3.2 Models設置
開啟能量方程
選擇使用
SST k-omega湍流模型
3.3 Materials設置
指定密度為
ideal-gas，指定粘度為
sutherland
Sutherland對話框采用默認設置。
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