[发明专利]压缩机参数测试方法及装置

说明书

本发明公开了一种压缩机参数测试方法及装置，涉及压缩机测试技术领域，本发明的压缩机参数测试方法，利用压缩机的机电类比模型，通过能量守恒原则计算得到压缩机运行时的等效刚度、等效阻尼及固有频率等非线性时变参数，能够达到准确、实时检测压缩机等设备的等效刚度、等效阻尼及固有频率，可用于该类设备运行状态的在线监测分析、故障诊断、活塞上止点位置判断及性能分析。

技术领域

本发明涉及压缩机测试技术领域，特别涉及一种压缩机参数测试方法及装置。

背景技术

新的家用电器能效标准的进一步提高，使得具有显著节能优势的线性压缩机成为冰箱、冰柜、超市陈列柜、空调及电子散热领域等家用或商用小型制冷装置压缩机的重要发展方向。直线压缩机通过将直线电机与压缩机活塞一体化设计，由直线电机直接驱动活塞往复运动，从而压缩制冷剂蒸气。这种驱动方式和结构使得直线压缩机相比使用旋转电机省去了旋转运动转换为直线运动的环节，减少了摩擦损失的功耗，提高了机械传动效率，易于实现少油润滑或不需润滑油，实现压缩机的高可靠性长寿命，并已在冰箱上得到应用。

直线压缩机采用直线同步振荡电机作为驱动器，推动与电机动子连接的活塞在气缸内往复运动。工作过程中工质被吸入到活塞和气缸之间的压缩空间升高压力后从该压缩空间排出，作为用来压缩空气、制冷剂、氮气、氦气等各种气体工质以提升其压力的机电一体化设备装置。因其工作过程中压缩气体状态参数的变化及间歇性的吸排气作用，使得作为直线振荡电机负载的压缩气体对压缩机频率特性影响较大从而影响压缩机性能。当所述压缩机在没有气体荷载时，直线压缩机具有由谐振弹簧刚度(常数)及所述压缩机运动部件质量限定的机械固有频率。压缩机运行开始排气后，直线压缩机的谐振频率受到压缩腔内被压缩工质所产生的气体弹簧及谐振弹簧的共同影响。

理论分析表明，所述压缩机在谐振状态工作时，其运行效率最高，此时直线压缩机的运动质量部件及谐振弹簧部件之间的能量蓄积和释放之间存在着平衡，因而电源所需提供的能量约为压缩气体所消耗的能量与克服压缩机运动部件摩擦所消耗的功之和。

为保证压缩机在制冷过程中高效运行，直线压缩机供电系统的驱动频率必须等于或约等于压缩机的固有频率以保证直线压缩机在谐振状态工作。当制冷工质被压缩后从气缸向外排放时，由于压缩机中余隙容积的存在，部分压缩机气体返回到气缸中进行膨胀，使得压缩机能量返回到机械系统中，从而产生一个气体弹簧效应，排出的压缩机气体所消耗的能量则可视为一个气体等效阻尼消耗的能量。在压缩机制冷量减少时，余隙容积的增加，使得返回到压缩机气缸内的压缩气体质量增加，压缩气体的阻尼效应被减弱，弹簧效应被加强，从而使得压缩机的固有频率增加；压缩机压比增加的情况下，压缩气体的弹簧和阻尼效应均被加强，从而使得压缩机的固有频率增加。在制冷系统中被压缩的气体为压缩机的质量-弹簧增加了一个附加气体弹簧和阻尼的效应，使得压缩机运行过程中压缩机的等效刚度、等效阻尼及谐振频率发生改变。这个被压缩气体所产生的弹簧及阻尼效应决定于压缩机运行过程中的吸气压力、排气压力及压缩机活塞的行程。排气压力越高，气体等效弹簧及阻尼效应被增强。压缩机行程越大，气体等效弹簧效应被减弱而阻尼效应被增强。通过检测到系统的压缩机的等效弹簧刚度、等效阻尼及压缩机的固有频率的改变，能够将其用于线性压缩机运行状态的在线监测分析、故障诊断、活塞上止点位置判断及性能分析。

由于压缩机工作过程中等效弹簧刚度、等效阻尼及压缩机的固有频率这些参数具有非线性时变的特点，在现有文献中尚未见上述参数的测试方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种压缩机参数测试方法及装置。

依据本发明的一个方面，提供了一种压缩机参数测试方法，所述方法包括：

获取压缩机运行时的电压曲线和电流曲线；

根据所述电压曲线和电流曲线计算所述压缩机的位移幅值；