[发明专利]直流变频旋转式制冷压缩机动平衡设计方法

说明书

【技术领域】

本发明所属领域涉及制冷压缩机，特别是关于制冷压缩机动平衡的设计方法。

【背景技术】

近年来，制冷压缩机朝着高速度、高效率以及低噪声的方向发展。现有的压缩机动平衡理论是将压缩机转子看成刚性的，由此设计相关的平衡块，减小由曲轴偏心部旋转惯性力引起的不平衡响应。对于工作转速远低于临界转速的转子，不平衡量引起的变形很小，这种转子可按刚体处理。

由于直流变频压缩机技术的应用，一方面使得转子的转速有了很大提升，另一方面，在一定转速下，电机电磁力的激振频率近似于转动系统的固有频率。因此把直流变频压缩机的转子作为刚性转子来设计其动平衡达不到理想状态，压缩机的振动和噪声较大，而且易使压缩机的泵体零件磨损较严重。

因此，提供一种完善解决制冷压缩机动平衡的设计方法实为必要。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种有效减少压缩机的振动和噪声，减少机件磨损，完善解决制冷压缩机动平衡的设计方法

为实现本发明目的，提供以下技术方案：

为解决上述问题，本发明引入转子系统柔性的影响，提出了动平衡系数理论，建立了转子系统动平衡物理模型。

直流变频旋转式制冷压缩机动平衡设计方法，包括如下步骤：

(1)选取电机转子上下两端面作为平衡块安装基准面；

(2)预置一个动平衡系数，在此条件下优化搜索满足动平衡的平衡块尺寸；

(3)对满足动平衡条件的平衡块，进行曲轴挠度校核，若挠度不满足要求，回到(2)，重新设置动平衡系数并重新计算平衡块尺寸；

(4)若挠度满足要求，则进行整机振动和噪声校核，若满足要求，该平衡块为最优平衡块，否则回到第二步，重新预置动平衡系数，重新优化设计平衡块。

其中动平衡系数的取值范围为：0.80～1。

其中转子系统动平衡物理模型建立步骤如下：

第一步：建立转子系统的动力学方程，由此确定曲轴各点的挠度，转子系统运转时，平衡块质心对应的曲轴挠度分别为δ_p和δ_a，电机转子质心对应曲轴挠度为δ_m：

第二步：根据转子系统的特点建立约束反力为零状态下的转子系统动平衡数学模型，将挠度的影响定义为动平衡系数[e_s，e_d]；

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式中m_p、m_a分别为主、副平衡块的质量，e_p、e_a分别为主、副平衡块的偏心距，L_p、L_a分别为主、副平衡块质心到曲轴偏心部的距离，m_e和e_e分别为偏心部的质量和偏心部的偏心距；