一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置和评价方法制造方法及图纸

一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置和评价方法，属于制冷系统测试以及数字信号处理技术领域。它包括被测样品、制冷系统和测控系统，所述测试装置采用双工位结构，两个工位设置不同的环境温度进行独立测试，每个工位配置有若干套两器安装座。本发明专利技术通过采用双工位结构，进行独立测试，既考虑设备的经济性，又提高了测试的效率；对电流、电压、压力等信号进行高速采样，能准确捕捉压缩机在启动瞬间的各种状态，进而对被测样品在启动阶段的性能做出精确评价；本发明专利技术中不仅适用于制冷压缩机与两器的匹配实验研究，同时也适用于制冷压缩机制造生产中的品管检测。

【技术实现步骤摘要】
一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置和评价方法
本专利技术属于制冷系统测试以及数字信号处理
，具体涉及一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置和评价方法。
技术介绍
随着社会发展和人民生活水平的日益提高，制冷设备的使用范围日趋广泛，致使制冷压缩机所处的环境越来越复杂，制冷压缩机的可靠性将面临更高的要求；在绿色高效制冷行动与节能减排国家战略的大背景下，国家对制冷设备的能效和可靠性提出了更高的要求，作为制冷设备核心部件的压缩机，其能效与可靠性成为改善的重点；制冷压缩机使用范围的不同，直接导致其所处环境温度不同，因此恶劣环境温度条件下的启动性能对制冷压缩机可靠性具有重要意义。冰箱制冷压缩机主要分为定频和变频两类，定频压缩机采用单相异步电机，通过主绕组（运行绕组）与副绕组（启动绕组）电流的相位差，产生旋转磁场，实现电机启动，电机启动后切断副绕组；变频压缩机采用直流无刷电机，压缩机启动由变频驱动器控制。目前，制冷压缩机行业内，高低温启动性能测试基本在通用烘箱内完成，对启动电流和启动时间进行简单记录，启动时间的精度基本以秒为数量级，启动瞬时电流的状态难以准确捕捉，其测试精度与测试效率已不能满足制冷压缩机研发与生产的实际需求。综上所述，冰箱制冷压缩机高低温启动性能的测试与评价技术，特别是启动瞬间电机运行电流的高速检测，已经成为制冷行业急需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种全封闭制冷压缩机在高温、低温环境下启动性能的测试装置及评价方法。本专利技术提供如下技术方案：一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测试装置包括被测样品、制冷系统和测控系统，所述测试装置采用双工位结构，两个工位设置不同的环境温度进行独立测试，既考虑设备的经济性，又提高了测试的效率，每个工位配置有若干套两器安装座，每个工位上放置有测试烘箱；所述被测样品包括被测压缩机、保护器、电容和启动器，所述被测压缩机放置于烘箱内，所述保护器、电容和启动器安装在两器安装座上，所述两器安装座通过操作面板上的两器选择开关进行切换，以便提高测试的效率；所述制冷系统包括吸气压力表、低压排放阀、低压加液阀、平衡阀、膨胀阀、高压排放阀、高压加液阀和排气压力表，所述制冷系统与被测压缩机连接，构成制冷回路；所述测控系统以工业控制计算机作为控制核心，实现整个测试装置的数据测量与系统控制。所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测试装置对被测压缩机的副相电流、两相电流、PTC两端电压进行高速采样，采样频率范围为1k-50kHz，根据测试所需精度来进行选择，测试装置默认采用10kHz的采样频率，所述测试装置的被测对象为被测压缩机及其所配保护器、电容和启动器，所述测试装置的测量电路元器件包括变频电源、单相电参数表、被测压缩机、电容、保护器、启动器、两器选择开关、压机启动接触器、主绕组测量继电器、副绕组测量继电器、绕组测试仪、副相电流传感器、两相电流传感器、PTC两端电压传感器、排气压力传感器和吸气压力传感器，所述副相电流传感器、两相电流传感器和PTC两端电压传感器均采用高频响传感器，所述两相电流传感器测量的是压缩机公共端的电流，即所测电流为通过主相运行绕组与副相启动绕组的电流之和，副相电流传感器测量的是通过启动绕组的电流。所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测控系统实现测试装置的控制、数据采集和数据处理，所述工业控制计算机通过数字量控制卡输出控制信号，对变频电源的频率档位、状态指示灯、压机启动接触器、副绕组测量继电器、主绕组测量继电器进行控制，工业控制计算机通过高速模拟量输入卡对排气压力、吸气压力、两相电流、副相电流、PTC电压实现高速同步采集，工业控制计算机通过模拟量输出卡提供0-10V电压信号，实现变频电源电压高低的调节，工业控制计算机通过RS485接口与单相电参数表、绕组测试仪进行通信，实现被测压缩机各项电参数的采集和被测压缩机主副绕组电阻值的测量，所述单相电参数表和绕组测试仪的绕组测试仪数字显示面板均放置于操作面板，工业控制计算机通过显示器、键盘鼠标、打印机作为输入输出设备，实现人机对话、报告打印功能。一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置的评价方法，其特征在于所述测试装置通过对两相电流、副相电流、吸排气压力、PTC两端电压的状态来评价被测压缩机及其所配两器在特定环境温度下的启动性能，所述测试装置按照设定的高速采样时间，对被测压缩机的两相电流、副相电流、PTC电压、吸气压力、排气压力进行同步高速采样，高速采样完成后，系统对瞬时相电流进行数据处理，自动计算两相突入电流峰值、两相工作电流峰值、运行电流峰值、两相突入时间、两相启动时间、副相突入电流峰值、副相工作电流峰值、副相突入时间和副相启动时间参数；所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置的评价方法，其特征在于所述评价方法包括如下测试步骤：步骤一、被测样品安装：选定工位的测试烘箱内安装被测压缩机，并将被测压缩机的吸气和排气端连接到制冷系统，然后，在两器安装座上连接启动器、保护器及电容，操作面板上的两器选择开关打到对应位置，完成测试两器的选择；步骤二、测试工况与方式设定：在启动性能测试之前，先对测试的工况进行设定，本测试装置的测试方式有两种形式，一种为单工况点测试，另一种为多工况点连续测试，单工况点测试指被测样品在一种设定的环境温度下进行启动性能测试，测试完成后生成报告；多工况点连续测试指被测样品在多种设定的环境温度下进行启动性能测试，一个工况点完成后，烘箱按照工况设定值改变烘箱温度，当设定环境温度到达后，系统自动进行新的测试，直至所有测试点都完成，最后生成多点启动性能报告；步骤三、冷态绕组测量：测试装置吸合主绕组测量继电器，绕组测试仪对被测压缩机的运行绕组阻值进行测量，然后断开主绕组测量继电器，吸合副绕组测量继电器，绕组测试仪对被测压缩机的启动绕组阻值进行测量；步骤四、数据高速采样：测试装置吸合压机启动接触器，使被测样品通电，同时对两相电流、副相电流、吸气压力、排气压力和PTC两端电压进行高速采集，直至设定采样时间达到，断开压机启动接触器，被测压缩机停止工作；步骤五、热态绕组测量：测试装置吸合主绕组测量继电器，绕组测试仪对被测压缩机的运行绕组热态阻值进行测量，然后断开主绕组测量继电器，吸合副绕组测量继电器，绕组测试仪对被测压缩机的启动绕组热态阻值进行测量，结合压缩机启动前的冷态电阻值和冷态温度，计算运行绕组与启动绕组的温升；步骤六、数据计算与性能评价：对高速采集的两相电流、副相电流、吸气压力、排气压力和PTC两端电压进行处理，计算两相突入电流有效值I1、两相工作电流有效值I2、运行电流有效值I3、副相突入电流有效值I4、副相工作电流有效值I5、两相突入时间T1、两相启动时间T2、副相突入时间T3、副相启动时间T4、两相工作PTC电压U1、启动完成PTC电压U2、以及启动完成时的排气压力pd和吸气压力ps评价指标参数，依据相应评价指标参数对被测样品的启动性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测试装置包括被测样品、制冷系统和测控系统，所述测试装置采用双工位结构，两个工位设置不同的环境温度进行独立测试，既考虑设备的经济性，又提高了测试的效率，每个工位配置有若干套两器安装座（14），每个工位上放置有测试烘箱（2）；/n所述被测样品包括被测压缩机（1）、保护器（24）、电容（22）和启动器（23），所述被测压缩机（1）放置于烘箱内（2），所述保护器（24）、电容（22）和启动器（23）安装在两器安装座（14）上，所述两器安装座（14）通过操作面板上的两器选择开关（10）进行切换，以便提高测试的效率；/n所述制冷系统包括吸气压力表（4）、低压排放阀（19）、低压加液阀（18）、平衡阀（15）、膨胀阀（20）、高压排放阀（16）、高压加液阀（17）和排气压力表（3），所述制冷系统与被测压缩机（1）连接，构成制冷回路；所述测控系统以工业控制计算机（12）作为控制核心，实现整个测试装置的数据测量与系统控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测试装置包括被测样品、制冷系统和测控系统，所述测试装置采用双工位结构，两个工位设置不同的环境温度进行独立测试，既考虑设备的经济性，又提高了测试的效率，每个工位配置有若干套两器安装座（14），每个工位上放置有测试烘箱（2）；
所述被测样品包括被测压缩机（1）、保护器（24）、电容（22）和启动器（23），所述被测压缩机（1）放置于烘箱内（2），所述保护器（24）、电容（22）和启动器（23）安装在两器安装座（14）上，所述两器安装座（14）通过操作面板上的两器选择开关（10）进行切换，以便提高测试的效率；
所述制冷系统包括吸气压力表（4）、低压排放阀（19）、低压加液阀（18）、平衡阀（15）、膨胀阀（20）、高压排放阀（16）、高压加液阀（17）和排气压力表（3），所述制冷系统与被测压缩机（1）连接，构成制冷回路；所述测控系统以工业控制计算机（12）作为控制核心，实现整个测试装置的数据测量与系统控制。


2.根据权利要求1所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测试装置对被测压缩机（1）的副相电流、两相电流、PTC两端电压进行高速采样，采样频率范围为1k-50kHz，根据测试所需精度来进行选择，测试装置默认采用10kHz的采样频率，所述测试装置的被测对象为被测压缩机（1）及其所配保护器（24）、电容（22）和启动器（23），所述测试装置的测量电路元器件包括变频电源（21）、单相电参数表（7）、被测压缩机（1）、电容（22）、保护器（24）、启动器（23）、两器选择开关（10）、压机启动接触器（25）、主绕组测量继电器（27）、副绕组测量继电器（26）、绕组测试仪（28）、副相电流传感器（30）、两相电流传感器（31）、PTC两端电压传感器（29）、排气压力传感器（35）和吸气压力传感器（36），所述副相电流传感器（30）、两相电流传感器（31）和PTC两端电压传感器（29）均采用高频响传感器，所述两相电流传感器（31）测量的是压缩机公共端的电流，即所测电流为通过主相运行绕组与副相启动绕组的电流之和，副相电流传感器（30）测量的是通过启动绕组的电流。


3.根据权利要求1所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置，其特征在于所述测控系统实现测试装置的控制、数据采集和数据处理，所述工业控制计算机（12）通过数字量控制卡（32）输出控制信号，对变频电源（21）的频率档位、状态指示灯（8）、压机启动接触器（25）、副绕组测量继电器（26）、主绕组测量继电器（27）进行控制，工业控制计算机（12）通过高速模拟量输入卡（33）对排气压力、吸气压力、两相电流、副相电流、PTC电压实现高速同步采集，工业控制计算机（12）通过模拟量输出卡（34）提供0-10V电压信号，实现变频电源（21）电压高低的调节，工业控制计算机（12）通过RS485接口与单相电参数表（7）、绕组测试仪（28）进行通信，实现被测压缩机（1）各项电参数的采集和被测压缩机（1）主副绕组电阻值的测量，所述单相电参数表（7）和绕组测试仪（28）的绕组测试仪数字显示面板（6）均放置于操作面板，工业控制计算机（12）通过显示器（5）、键盘鼠标（11）、打印机（13）作为输入输出设备，实现人机对话、报告打印功能。


4.一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置的评价方法，其特征在于所述测试装置通过对两相电流、副相电流、吸排气压力、PTC两端电压的状态来评价被测压缩机（1）及其所配两器在特定环境温度下的启动性能，所述测试装置按照设定的高速采样时间，对被测压缩机（1）的两相电流、副相电流、PTC电压、吸气压力、排气压力进行同步高速采样，高速采样完成后，系统对瞬时相电流进行数据处理，自动计算两相突入电流峰值、两相工作电流峰值、运行电流峰值、两相突入时间、两相启动时间、副相突入电流峰值、副相工作电流峰值、副相突入时间和副相启动时间参数。


5.根据权利要求4所述的一种制冷压缩机高低温启动性能测试装置的评价方法，其特征在于所述评价方法包括如下测试步骤：
步骤一、被测样品安装：选定工位的测试烘箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：金华强，顾江萍，孙哲，沈希，黄跃进，张晓娇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33