变频空调压缩机电机的振动噪声优化探究

变频空调压缩机电机的振动噪声优化探究

王伟涛

陕西长岭特种设备股份有限公司 陕西 宝鸡 721006

摘要：随着变频空调能效的提高和社会大众对舒适性的认识，变频空调成为当前市场需要的重要产品。压缩机作为空调的核心结构，成为决定直流空调质量的关键技术之一。其中压缩机振动结构涉及空调管道配置、控制器扭矩补偿等，直接影响空调的可靠性、噪声和能耗。基于此，文章简要分析了变频空调压缩机电机的振动噪声优化策略，通过优化噪声策略，有效降低振动和噪声，进一步提高电机效率。

关键词：变频空调；压缩机电机；振动噪声

引言

随着社会经济的不断发展，民众对生活品质要求的提高，变频空调因其具有节能、舒适、静音等优点而被广泛应用于家庭和商业场所。然而，变频空调压缩机电机的振动噪声问题一直制约着其性能的进一步提升。因此，有效变频空调压缩机电机的振动噪声具有重要的现实意义和理论价值。

1变频空调系统概述

变频空调系统作为一项先进的空调技术，主要通过调节压缩机电机转速实现制冷剂流量控制。这种系统能够高效地制冷和制热，同时实现能源的节约和环保。变频空调系统主要由变频压缩机、电动机、传感器等组成，其中变频压缩机是系统的核心。变频压缩机能够通过调节压缩机电机转速达到制冷剂的吸入和排出，从而改变制冷剂流量，实现更加精准的温度控制。这种系统的制冷剂流量控制更加柔和，有效避免了传统空调系统频繁开启压缩机造成的噪音和磨损，进一步提升系统的稳定性和使用寿命。同时，变频空调系统还可以根据实际需要自动调整制冷剂流量，实现更加智能化的温度控制，为社会民众提供更加舒适的生活环境。

2变频空调压缩机电机的振动噪声优化策略

2.1明确噪音源头

电机噪音产生的原因是多方面的，为明确电机噪音源，可以采取常规鉴别方法。首先，采取突然停电法，电机运行时可能会产生机械、电磁等噪音。电机电源突然切断，电机会惯性运行一段时间，此时因为电源切断，电磁噪音也会消失，但是会有其他的噪音，进而判断是何种噪音。其次，采取更换部件零件法，电机运行时，端盖、电机支架、减速齿轮等组件都会产生噪音，要想划分噪音源头，可以对这些零件进行更换，比较更换前和更换后噪音出现情况，进而确定噪音的源头。最后，采取改变外接电压法，电机空载运行时，从额定电压状态下迅速降低电源电压，电压变动区域内电机转速并无变化。若是电机机械噪音固定，此时随着外施电压降低，定转子间气隙磁密呈现正比例降低，电磁振动与噪声也会随之下降。若是外施电压下降，电磁噪音是主要现象，其会有明显降低现象。若是电磁噪音不属于主要现象，外施电压下降，则噪音级别并不会出现明显改变现象。

2.2优化转子设计

2.2.1减小转子的不平衡量

电机运行时，转子的不平衡量会导致振动和噪声。优化转子设计，减小转子的不平衡量，可以降低电机振动和噪声。

2.2.2增加转子刚度

增加转子刚度可以减少转子在运行中的变形，从而降低电机振动和噪声。如增加转子的厚度或者采用高刚性的材料来增加转子刚度。

2.2.3优化转子与定子的配合

如果转子与定子的配合不合适，会导致电机运行时的振动和噪声。优化转子与定子的配合，使转子和定子能够更好地配合，可以降低电机振动和噪声。

2.3解决机械噪音

利用先进的检测仪器对电机设备进行检测，并及时进行维护，根据设备年限或检修制度及时对设备各部件进行检修。为了尽量减少电机在使用过程中的噪音，可以采用高质量的电机内部零部件，如高结晶热塑性高性能工程材料，该材料具有优秀的力学性能和耐疲劳性能，可以作为电机内部减速齿轮等材料，由于该材料具有较小的磨损量、摩擦因素以及较高的临界PV值，使得该材料能够长时间应用于滑动部位，应用该材料不仅能够有效改善空调电机噪音情况，还能有效延长空调电机的使用寿命。如聚甲醛是电机和减速机内齿轮材料，是一种结晶度高的热塑性工程塑料，具有良好的抗疲劳性能和机械性能，这种材料摩擦系数小，磨损小，PV临界值大。在长时间滑动位置的应用不仅可以避免电机使用时的振动和噪声，而且有助于电机的持续时间。因此，在解决机械噪声的过程中必须采用聚甲醛，以避免因发动机机械噪声而造成壳体部件或其他材料间的摩擦。发动机运转时，如果噪音有故障，必须更换发出噪音的部件，确定噪声源，促进所用发动机质量的改善。

此外，在应用高结晶热塑性高性能工程材料的同时，还可以添加消音剂、减磨剂以及润滑剂等提高该材料的PV率。同时在电机过程中，在零部件更换前后对各个零部件电机噪音进行比对，通过噪音的不同，确定噪音源，并根据噪音源更换减速齿轮、隔板、电机支架以及端盖等电机零部件。如通过在通道中安装消声器，在保证通风的同时减少或防止噪音的分布。应用消声器，用多孔吸声材质覆盖风管的内墙，以消耗声音传输的能量。低频消声器效果不好，中频效果良好。发动机的噪音可以很好地降低。

2.4优化气隙尺寸

2.4.1减小气隙磁通密度

适当减小气隙磁通密度可以降低电磁噪声。在设计时，可以通过增加气隙或者采用斜槽等措施来减小气隙磁通密度。

2.4.2增加气隙均匀度

如果气隙不均匀，会导致电机运行时的振动和噪声。增加气隙均匀度，使气隙分布更加均匀，可以降低电机振动和噪声。

2.4.3加强电机固定和支撑

电机在运行过程中，容易产生机械松动，导致电机振动加剧。加强电机的固定和支撑可以减少部件松动，从而降低电机振动和噪声。可以采用加固电机底座或者增加支撑点的方式来解决。

2.5重视流致性振动噪声控制技术

选择具有低噪声特性的管道材料和压缩机内部构件，减少流动噪声的产生，对于关键部件，如阀门和管道接头，采用减振降噪的特殊材料或涂层。改进制冷介质在压缩机内部的流动路径，减少直角和锐角转弯，降低流体在流动过程中产生的湍流和涡流；同时优化管道布局，避免过长的管道和不必要的弯曲，减少流动阻力，降低噪声源。调整制冷介质的流速和压力，避免过高或过低的流速和压力导致的噪声增加；采用流量调节阀和压力控制装置，确保制冷介质在压缩机和管道系统中稳定流动；并利用传感器和控制系统实时监测制冷介质的流动状态，通过调整压缩机的工作参数或管道系统的结构，实现对流致性振动噪声的主动控制。此外，利用计算机流体力学（CFD）等数值模拟工具，对制冷介质在压缩机和管道系统中的流动进行模拟和分析，找出潜在的噪声源并进行优化设计。相关工作人员还需要定期对制冷压缩机和管道系统进行维护和检查，及时发现并处理可能存在的泄漏、松动等问题，避免这些问题导致流致性振动噪声的增加。

3结语

综上所述，变频空调压缩机电机的振动噪声问题会妨碍其正常使用，还会消耗大量的能源，从而制约了设备的可持续发展。因此必须采取有效措施降低变频空调电机振动噪音，保证空调系统正常运行。通过明确噪音的来源，优化电机结构参数以提高电机效率，针对不同类型和规格的变频空调压缩机电机进行优化设计以满足不同场合的需求，实施隔音措施、处理机械产生的噪声以及控制振动的传播。

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