滚动转子式压缩机制冷原理
制冷压缩机3第三章 滚动转子式制冷压缩机
3)当转子开始第二转时,原来充满吸入蒸气的吸气腔成为压缩腔,但在β这个角度内,压缩腔与吸气口相通,因而 在 转 角 θ 由 2 π 转 至 2 π + β 时 产 生 吸 气 回 流 , 吸 气 状 态 的 气 体 倒 流 回 吸 气 孔 口 , 损 失 的 容 积 为 Δ V, 如 曲 线 b - b ' 所 示,吸气压力线4-5为水平线。
6)转角θ由4π-γ转至4π-ϕ是余隙容积中的气体膨胀过程。余隙容积与其后的低压基元容积经排气口连 通,余隙容积中高压气体膨胀至吸气压力ps0(压力变化线为7-8),使其后的低压基元容积吸入的气体减 少,而高压气体的膨胀功又无法回收。
7)转角θ由4π-ϕ转至4π是排气封闭容积的再度压缩过程,图3-4所示压力变化线为8-1,工作腔内的压力 急 剧 上 升 且 超 过 排 气 压 力 pdk, 为 消 除 排 气 封 闭 容 积 的 不 利 影 响 , 往 往 将 转 角 内 气 缸 内 圆 切 削 出 0.5~1mm的凹陷,使封闭容积与排气口相通。
制冷压缩 机
第3版
机械工业出版社
制冷压缩机
03第三章 滚动转子式制冷压缩机
目录
01 工作原理、结构特点及发展状况 02 主要热力性能 03 动力学分析及主要结构参数 04 振动与噪声
目录
05 摆动转子式压缩机
第三章 滚动转子式制冷压缩机
第一节
工作原理、结构特点及发展状况
第一节 工作原理、结构特点及发展状况
第一节 工作原理、结构特点及发展状况
《压缩机原理》解读
压缩机原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050007 课程名称：压缩机原理英文名称：Principles of Compressor 课程类别：专业限选课学时：54学分：3.0适用对象: 热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30％先修课程：高等数学、普通物理二、课程简介中文简介该课程是热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）一门重要的专业限选课，制冷压缩机可以说是蒸汽压缩式制冷机的＂心脏＂，没有它，制冷循环就无法实现，制冷系统也不可能正常工作，完善的空调系统也失去了必备的条件。
因此，该课程主要介绍了各种不同类型的制冷压缩机的工作原理和零部件的作用及结构特点，仔细分析了影响压缩机性能指标的各种因素，重点讲述了压缩机能量调节的各种方法，为后续课程的学习及今后的工作打下了基础。
英文简介It is an important course for the field of refrigerating and air condition. The refrigerating compressor is the heart of refrigerating system. The refrigerating cycle couldn ' t be achieved, refrigeratingsystem and air conditioning system couldn ' t work normally without the compressor. So, the working principle and characteristics of different kinds of compressor is introduced. It is analyzed of different factor on characteristics of compressor. It is he main point of different kinds of regulating energy. It makethe foundation for the future study and work.三、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）的一门主要专业限选课。
转子、涡旋空调用压缩机基础知识及维修注意事项
转子、涡旋空调用压缩机基础知识及维修注意事项制冷压缩机是整个制冷系统的心脏，是制冷系统中最重要的，也是最复杂的一个部件。
压缩机在制冷系统里面的主要作用是把从蒸发器来的低温低压气体压缩成高温高压气体，为整个制冷循环提供源动力。
目前市场上生产的家用空调中主要使用的有活塞式、滚动转子式、涡旋式等三种压缩机。
一般情况下，3HP以下空调用的都是转子式压缩机。
压缩机工作原理与基本结构介绍转子式压缩机：偏心轴带动活塞环在泵体中旋转，压缩冷媒；涡旋式压缩机：偏心轴带动涡旋盘，使动盘在静盘中转动，压缩冷媒；活塞式压缩机：通过活塞与缸体的往复运动，压缩冷媒（略）。
空调器的工作原理压缩机引出线连接方法S：START（辅绕组 AUX WINDING）R：RUN（主绕组MAIN WINDING）C：COMMON（共通）RC：运转电容 RUNNING CAPACITOR转子式压缩机基本作用：压缩气体，产生高温高压的冷媒气体。
涡旋式压缩机涡旋压缩过程如何预防压缩机工程不良压缩机仓储运输注意事项室内防潮保管：还未装配到空调的压缩机，要放在室内保存，不要风吹日晒雨淋。
保管时温度在-10~65℃范围。
包装箱外罩防尘塑料袋，不能绝对阻止露天雨水侵入箱体。
★雨水侵入后果：----压缩机接线端子生锈，导电不良,或绝缘性能下降；----端子盖固定螺栓生锈，作业不便；----压缩机底座，接地螺钉等生锈。
两层放置时：压缩机整箱堆放不应超过两层，否则会压碎支撑木托，造成压缩机塌箱问题。
单台压缩机搬运方法拔胶塞顺序及异物防治拔胶塞顺序：排气管→吸气管原因：如果先拔吸气管胶塞，聚集在储液器滤网上的冷冻机油将随氮气喷出，所以先拔排气管胶塞；降低压缩机内氮气压力，缓解及消除喷油现象。
异物防止：1.异物来源：1)拔胶塞后从吸、排气管落入2)铜管烧焊过程中氧化皮、焊渣落入3)空调系统异物2.防治措施：1）加强生产现场管理2）铜管烧焊过程中操作手法及时间的控制3）保证空调系统清洁度几种品牌压缩机接线方式空气运行端子飞出绝缘耐压不良冰堵定转子间隙不良接错线压缩机脚垫的安装（主要针对旋转式压缩机）压缩机脚垫与压缩机地脚固定螺母之间必须保证一定的间隙，否则压缩机本身的振动容易通过地脚螺栓传递到底盘引起系统的振动大。
《制冷压缩机》第4章_滚动转子式制冷压缩机解析
第四章
滚动转子式 制冷压缩机
§4-1 工作过程和结构特点
滚动转子式压缩机是一种容积型回转 式压缩机，它是利用气缸工作容积的变化 来实现吸气、压缩和排气过程的。
1. 工作原理
组成：气缸、滚动转子、 偏心轴、滑片等。
弹簧
滑片
滚动转子装在偏心轴 气缸 上，转子沿气缸内壁滚动， 与气缸间形成月牙形的工 作腔，滑片靠弹簧作用力 转子 使其端部与转子紧密接触， 曲轴 将月牙形工作腔分隔为两 部分，滑片沿滑片槽做往 复运动。气缸内壁、转子 外壁、切点、滑片构成基 元容积，容积内气体压力 随转角变化。
则r R e R1 e R , 1
设计时一般R和相 对偏心矩τ作为结 构参数确定下来
滚动转子式压缩机运动机构示意图
1. 滑片的运动规律
根据几何关系，滑片与转子触点的运动关系：
运动位移:
1 x R 1 cos sin 2 2 1 1 c R sin sin 2 2 1
2. 工作过程
由上述的工作过程可以看出： （1）转子回转一周，将完成上一工作循环的压 缩和排气过程，及下一工作循环的吸气过程。 （2）由于不设吸气阀，吸气开始的时机与气缸 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。 （3）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。
§4-2 主要热力性能参数
前提假设： 1. 滑片只做上下往 复运动； 2. 不计滑片厚度， 与转子的接触点 始终在坐标轴上 移动； 3. 不计排气阀下面 排气孔所占容积。
滚动转子式压缩机运动机构示意图
一、气缸工作容积的变化规律
1. 滑片的运动规律
第四章滚动转子式制冷压缩机
x
2rx
sin 2
1
4
1 2
rx2 1
sin1
滑片局部放大
b
矩形面积
弦顶面积
吸气缸横截面积： As As Ax
O’ B
压缩和排气缸横截面积：
α1
x
Ad Ap As
A
气缸工作横截面积： Ap R2 r 2
l2
l1
吸气和压缩容积的变化关系
转子长度
Vs
1 2
R2
2
R2
1
sin
1 4
滚动转子式压缩机的泄漏系数较往复压缩机的小。
5.回流系数
吸气结束
T
O1
o
压缩开始
T O1
o
在 30 ~ 35的范围容积变化较小
h 1
三、压缩过程
对多变压缩过程：
pVn ps0Vn
T
O1
o
压缩开始
ps0 ,V
状态点
压缩结束
O
或排气开始 T O1
p ,V
O
p ,V
压缩过程中的压力—转角关系
PAM—pulse-amplitude modulation (pulse height)
交流变频器结构
空调用变频器多采用: 电压源型脉宽调制方式 特点: 1）保持U / f 约为恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定(频响特性)，即转矩不随转速变化，只随 负荷而变。2）主电路简单，负荷响应好。
Fg 2
1 2
Lb p
ps0 Lbpb
往复惯性力 Fj ma j
p ps0
Fs
1 2
Lb p
ps0
Lbpb
转子压缩机与涡旋压缩机比较资料
涡旋式压缩机与滚动转子式压缩机的比较随着社会发展，人类对生存环境的舒适性要求也越来越高，所以提高压缩机的压缩效率和工作可靠性、开发应用节材、节能型压缩机就成为制冷技术发展的主要方向之一，第三代制冷与空调用压缩机---涡旋式压缩机就是在这种背景下应运而生并得到广泛应用、并在众多的商用空调系统中取代传统的第一、二代压缩机而占据主导地位，而滚动转子式压缩机（第二代压缩机）由于其相对较低的制造成本和相对较高的性能在小容量（3HP以下）空调机组中仍占据主要地位。
本文就涡旋式压缩机和滚动转子式压缩机在空调技术上的具体应用及有关性能进行具体比较。
涡旋压缩机是靠气体容积减小而使压力升高的一种压缩机，是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的流体机械，这一点与往复式压缩机相同；涡旋式压缩机是通过主轴旋转带动工作转子运动来改变压缩机容积，以达到吸气、压缩和排气的目的，它的主要部件动涡盘的运动，是在偏心轴的直接驱动下进行的，这一点又与旋转式压缩机相同；但涡旋式压缩机的压缩腔，既不同于往复式的又不同于旋转式的，故把它称做新一代容积式压缩机即第三代压缩机，该型压缩机具有非常高的效率，比第二代压缩机转子压缩机效率高5％左右。
涡旋压缩机中的主要部件是两个形状相同但角相位置相对错开180°的渐开线涡旋盘，其一是固定涡旋盘，而另一个是由偏心轴带动，其轴线绕着固定涡旋盘轴线做公转的绕行涡旋盘。
工作中两个涡旋盘在多处相切形成密封线，加上两个涡旋盘端面处的适当密封，从而形成好几个月牙形气腔。
两个涡旋盘间公共切点处的密封线随着绕行涡旋盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移，使这些月牙形气腔的形状大小一直在变化。
压缩机的吸气口开在固定涡旋盘外壳的上部。
当偏心轴顺时针旋转时，气体从吸气口进入吸气腔，相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。
随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通，其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小，气体被不断压缩而压力升高。
涡旋式压缩机与滚动转子式压缩机的比较-制冷大场
涡旋式压缩机与滚动转子式压缩机的比较随着社会发展，人类对生存环境的舒适性要求也越来越高，所以提高压缩机的压缩效率和工作可靠性、开发应用节材、节能型压缩机就成为制冷技术发展的主要方向之一，第三代制冷与空调用压缩机---涡旋式压缩机就是在这种背景下应运而生并得到广泛应用、并在众多的商用空调系统中取代传统的第一、二代压缩机而占据主导地位，而滚动转子式压缩机（第二代压缩机）由于其相对较低的制造成本和相对较高的性能在小容量（3HP以下）空调机组中仍占据主要地位。
本文就涡旋式压缩机和滚动转子式压缩机在空调技术上的具体应用及有关性能进行具体比较。
涡旋压缩机是靠气体容积减小而使压力升高的一种压缩机，是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的流体机械，这一点与往复式压缩机相同；涡旋式压缩机是通过主轴旋转带动工作转子运动来改变压缩机容积，以达到吸气、压缩和排气的目的，它的主要部件动涡盘的运动，是在偏心轴的直接驱动下进行的，这一点又与旋转式压缩机相同；但涡旋式压缩机的压缩腔，既不同于往复式的又不同于旋转式的，故把它称做新一代容积式压缩机即第三代压缩机，该型压缩机具有非常高的效率，比第二代压缩机转子压缩机效率高5％左右。
涡旋压缩机中的主要部件是两个形状相同但角相位置相对错开180°的渐开线涡旋盘，其一是固定涡旋盘，而另一个是由偏心轴带动，其轴线绕着固定涡旋盘轴线做公转的绕行涡旋盘。
工作中两个涡旋盘在多处相切形成密封线，加上两个涡旋盘端面处的适当密封，从而形成好几个月牙形气腔。
两个涡旋盘间公共切点处的密封线随着绕行涡旋盘的公转而沿着涡旋曲线不断转移，使这些月牙形气腔的形状大小一直在变化。
压缩机的吸气口开在固定涡旋盘外壳的上部。
当偏心轴顺时针旋转时，气体从吸气口进入吸气腔，相继被摄入到外围的与吸气腔相通的月牙形气腔里。
随着这些外围月牙形气腔的闭合而不再与吸气腔相通，其密闭容积便逐渐被转移向固定涡旋盘的中心且不断缩小，气体被不断压缩而压力升高。
滚动转子压缩机工作原理
滚动转子压缩机工作原理
一、吸气阶段
滚动转子压缩机开始工作时，首先通过吸气口吸入气体。
在吸气过程中，滚动转子压缩机的滚动转子开始旋转，并与气缸壁紧密接触。
此时，气缸壁上的吸气口打开，气体进入气缸内部。
二、压缩阶段
在压缩阶段，滚动转子压缩机开始对气体进行压缩。
随着滚动转子的旋转，气体被逐渐压缩并推向前方。
在压缩过程中，气体的温度和压力逐渐升高。
三、排气阶段
当气体被压缩到一定程度后，滚动转子压缩机的排气口打开，气体通过排气口排出压缩机。
在排气过程中，气体通过排气口排出压缩机时，会带走一部分热量，因此压缩机的温度会有所降低。
综上所述，滚动转子压缩机的工作原理主要分为吸气阶
段、压缩阶段和排气阶段。
在吸气阶段，气体通过吸气口进入气缸内部；在压缩阶段，气体被逐渐压缩并推向前方；在排气阶段，气体通过排气口排出压缩机。
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2）全封闭压缩机 ）
b.立式结构 立式结构 储液器的作用：气液分离、 储液器的作用：气液分离、
储存制冷剂和润滑油、缓冲吸气 储存制冷剂和润滑油、 压力脉动 电机冷却： 电机冷却：机壳内充满高压 气体，吸气直接进入压缩机， 气体，吸气直接进入压缩机，减 少了吸气过热，排气温度不高， 少了吸气过热，排气温度不高， 冷却电机
11
2）直流变频 ）
周期性开闭开关
+
常数
K
U Ua
Ia
调节原理： 调节原理： 调整直流电机电枢的 电压来改变电机转速。 电压来改变电机转速将50Hz或60Hz固定频率的交流电转变成直流 或 固定频率的交流电转变成直流 对直流电动机进行调速， 电，对直流电动机进行调速，省却了交流变频 器又将直流变成交流的麻烦。 器又将直流变成交流的麻烦。
6
3.1 滚动转子式压缩机发展趋势
1）变频压缩机 ） 回油管
特点： 特点：变频调速进行无级能
量调节 频率调节范围为30~120Hz， 频率调节范围为 ， 转速在1600~6200rpm. 转速在 采取一些减振和削声措施。 采取一些减振和削声措施。 多重膨胀室、 多重膨胀室、排气消声器和 共鸣式排气消声孔。 共鸣式排气消声孔。 消声孔 平衡块降低高速时引起的振 动。
2
2.1 压缩机的结构
1）开启式压缩机 ）
润滑 ： 依靠吸、 依靠吸、排气 压力 差进行 动力连接： 动力连接： 通过联轴器与电动 机的轴直接联接 轴封： 轴封： 摩擦环式机械密封 装置
3
2）全封闭压缩机 ） a.卧式结构 卧式结构
供油机构：靠吸油和排油二极管将油从底部吸入， 供油机构：靠吸油和排油二极管将油从底部吸入， 通过供油管供油。 通过供油管供油。 排气消声器：由辅轴承和薄钢板组成的空腔组成。 排气消声器：由辅轴承和薄钢板组成的空腔组成。 主轴承与机壳焊成一体。 主轴承与机壳焊成一体。
离心泵油。 离心泵油。 气缸与机壳焊接在一起。 气缸与机壳焊接在一起。
5
2.1 滚动转子式压缩机的特点
1．零部件少，结构简单 ．零部件少， 2．易损零件少，运行可靠 ．易损零件少， 3．没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数较高 ．没有吸气阀片，余隙容积小， 4．在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、 ．在相同的冷量情况下，压缩机体积小、重量轻、 运转平衡 5．加工精度要求较高 ． 6．密封线较长，密封性能较差，泄漏损失较大 ．密封线较长，密封性能较差，
9
1）交流变频 ）
温度传感器
被控温度
微机部分 (系统控制 系统控制) 系统控制
遥控器 电源 （50/60Hz) 整流器部分 (交流变直流 交流变直流) 交流变直流
数字信号 控制部分 (波型 波型) 波型 逆变器部分 (直流变交流 直流变交流) 直流变交流
电动机 M
~
10
交流变频电压波形
空调用变频器多采用：电压源型脉宽调制方式 空调用变频器多采用：电压源型脉宽调制方式 特点： ）保持U 近似恒定， 特点：1）保持 / f 近似恒定，使电动机的最大转矩在很宽的 频率范围内保持恒定，即转矩不随转速变化，只随负荷而变。 频率范围内保持恒定，即转矩不随转速变化，只随负荷而变。 2）主电路简单，负荷响应好。 ）主电路简单，负荷响应好。 频率调节范围： 频率调节范围：30~120Hz，转速：1600~6200rpm ，转速：
通过调节开停机台数来调节输气量. 通过调节开停机台数来调节输气量.
注意： 注意： 压缩机间联接管中油和气间的压缩平衡。 压缩机间联接管中油和气间的压缩平衡。
14
1.1 滚动转子式压缩机的工作原理
转子的主轴在原动机拖动下 旋转时， 旋转时，偏心转子紧贴着汽缸内 壁面回转， 壁面回转，造成月牙状空间容积 周期性的变化， 周期性的变化，完成吸排气和压 缩过程。 缩过程。
1
1.2 工作过程
a.压缩过程开始 b.压缩过程结束， 排气过程开始
理论最大吸入容积
c.排汽过程结束
变频电机
滑阀 排气阀 消声器 平衡块
7
2）双缸滚动转子式压缩机 ） 特点： 特点：双转子 使负荷扭矩的 变化平缓， 变化平缓，减 振，适用于大 功率。 功率。 气缸和电机热 套在机壳上。 套在机壳上。
8
4.1 输汽量调节 输汽量调节——变频调节 变频调节
引入变频技术，具有节能、 引入变频技术，具有节能、 舒适、启动快速、温控精 舒适、启动快速、 度高和易于实现自动化等 优点。 优点。 启动时， 启动时，压缩机高速 运转， 运转，快速接近暖房设 定温度， 定温度，当室内温度趋 于适合温度时， 于适合温度时，压缩机 低速运转， 低速运转，可减少开停 次数，并使室温变化很 次数， 小，达到既节能又舒适 的目的。 的目的。
12
4.2 旁通调节
调节压缩机输气量， 调节压缩机输气量， 以达到调节负荷的目 的。
13
4.3 多机并联调节
当需要的制冷量(或制热量 变化范围较大时 当需要的制冷量 或制热量)变化范围较大时，采用多 或制热量 变化范围较大时， 台压缩机并联进行制冷量调节是比较高效、 台压缩机并联进行制冷量调节是比较高效、经济的调节 方式，并且可以减少单台压缩机的停机次数， 方式，并且可以减少单台压缩机的停机次数，延长了压 缩机的寿命