【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制冷器具压缩机性能试验以及检测装备制造，具体涉及一种系统容积可调的制冷器具压缩机启动特性评价装置及方法。
技术介绍
1、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，制冷压缩机行业内变频压缩机启动特性评价的自动化水平还比较低，难以对变频压缩机启动瞬间的相间电压、相线电流、振动加速度、吸排气压力等参数进行精确测量，从而无法对变频压缩机的启动特性做出准确评价。
2、综上所述，制冷器具变频压缩机启动特性评价装置的研制，特别是匹配不同冷量范围制冷器具的系统容积可调技术，已经成为制冷压缩机制造行业急需解决的关键问题。
技术实现思路
1、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系统容积可调的压缩机启动特性评价装置及方法，实现特定环境下变频制冷压缩机启动特性参数的精准测量与评价。
2、本专利技术提供如下技术方案：
3、一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，所述评价装置包括被测样品（变频压缩机及驱动器）、测试制冷系统和测试控制系统。所述评价装置采用双环境结构，为测试样品设置两个装配工位，用以提供不同的测试温度环境，即常温测试环境和高温测试环境，可对两个装配工位的被测样品进行常温和高温的轮巡测试；常温测试环境的测试温度为被测样品所处的环境温度，高温测试环境的测试温度范围为环境温度到90℃之间（包括90℃）；
4、进一步的，所述被测样品包括被测变频压缩机及驱动器，所述被测变频压缩机及驱动器进行常温工
5、进一步的，所述测试制冷系统包括主循环子系统、低压端容积调节子系统、高压端容积调节子系统、加液子系统、排放子系统、回收子系统、抽真空子系统。主循环子系统由常温阀、高温阀、高温环境箱加热管、排气压力传感器、大冷凝盘管阀、大冷凝盘管、小冷凝盘管阀、小冷凝盘管、冷凝室加热管、平衡阀、截止阀、膨胀阀、蒸发盘管、蒸发风扇、吸气压力传感器构成。低压端容积调节子系统由低压端容积阀、低压端容积调节器构成。高压端容积调节子系统由高压端容积阀、高压端容积调节器构成。加液子系统由单向阀、吸气加液阀、排气加液阀、加液针阀、加液手阀构成。排放子系统由单向阀、吸气排放阀、排气排放阀、排放针阀、排放手阀构成。回收子系统由回用手阀、回收手阀、回收储液罐、回收冷凝器、油分器、回收泵、回收阀构成。抽真空子系统由抽空阀、真空泵构成。
6、进一步的，所述测试控制系统以工业控制计算机作为控制核心，实现整个评价装置的系统控制、数据采集和数据处理。所述工业控制计算机通过显示器、键盘鼠标、以及打印机作为输入输出设备，实现评价装置的人机对话和报告打印。所述工业控制计算机通过数字i/o控制模块实现评价装置的数字量输入输出控制。其中，数字量输入包括气源欠压报警信号、环境超温报警信号、冷凝室超温报警信号，数字量输出（数字量输出指0/1开关信号）包括高温环境箱加热器（开关信号）、冷凝室加热器（开关信号）、高温环境箱冷却机组（开关信号）、变频电源频率档位（高低档位信号）、变频电源电压档位（高低档位信号）、常温阀（开关信号）、高温阀（开关信号）、平衡阀（开关信号）、截止阀（开关信号）、回收泵（开关信号）、回收阀（开关信号）、真空泵（开关信号）、真空阀（开关信号）、吸气加液阀（开关信号）、吸气排放阀（开关信号）、排气加液阀（开关信号）、排气排放阀（开关信号）、低压端容积阀（开关信号）、高压端容积阀（开关信号）、低压端容积调节驱动器（pwm脉冲信号）、高压端容积调节驱动器（pwm脉冲信号）、大冷凝盘管阀（开关信号）、小冷凝盘管阀（开关信号）、被测变频压缩机（启停信号）。所述工业控制计算机通过高速ai采样模块实现被测变频压缩机主要启动特性参数（瞬态特性参数）的高速同步采集，包括吸气压力、排气压力、uv电压、vw电压、wu电压、母线电流、u相电流、v相电流、w相电流、垂直方向振动加速度、水平方向振动加速度等传感器数据。所述工业控制计算机通过温度采样模块实现被测变频压缩机及驱动器关键部位温度数据的采集（高温环境箱温度、冷凝室温度和非瞬态特性参数），包括高温环境箱温度、冷凝室温度、压缩机的壳体温度、变频驱动器的壳内温度、功率模块温度、整流桥温度、滤波电容温度、散热器温度等传感器数据。所述工业控制计算机通过ao输出模块实现制冷系统膨胀阀、变频电源电压的自动调节。所述工业控制计算机通过电参数表实现变频压缩机及驱动器输入电压、电流、功率、频率等电参数的采集。所述工业控制计算机通过信号发生器实现变频压缩机转速的自动调节。
7、进一步的，所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，被测样品启动特性参数包括吸排气压力、工作电压、运行电流、振动加速度、以及关键部位温度等。变频压缩机启动特性参数可分为瞬态特性参数和非瞬态特性参数。其中，瞬态特性参数包括变频压缩机的排气压力、吸气压力、垂直方向振动加速度、水平方向振动加速度，以及变频压缩机输入的uv电压、vw电压、wu电压、母线电流、u相电流、v相电流、w相电流，采用高速同步采集模式，其采样速率范围为1ks/s～50ks/s，根据特性参数测量所需精度来进行选择，评价装置默认采样速率为10ks/s。非瞬态特性参数包括压缩机的壳体温度、变频驱动器的壳内温度、功率模块温度、整流桥温度、滤波电容温度、散热器温度，通过温度采样模块完成数据采集。
8、进一步的，所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，制冷系统容积可以通过高压端容积调节器、低压端容积调节器、冷凝盘管进行调节。高压端容积调节通过其内部容腔的活塞位置来实现。低压端容积调节通过其内部容腔的活塞位置来实现。系统储液容积通过冷凝盘管进行调节，大冷凝盘管阀和小冷凝盘管阀的开关可实现3种储液容积组合。
9、一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价方法，所述评价方法具有如下步骤：
10、步骤1、被测变频压机及驱动器安装：确定被测样品的测试环境温度要求，如果常温环境测试时，将被测变频压缩机及驱动器放置于常温环境箱，如果高温环境测试时，则将被测变频压缩机及驱动器放置于高温环境箱，然后完成被测变频压缩机吸排气管路、电气线路的连接；
11、步骤2、测试参数与测试模式设定：在启动特性评价之前，先对测试工况进行设定，工况参数包括排气压力、吸气压力、环境温度、工作电压、转速频率、循环次数。测试模式分为两种，一种为单工况点测试，另一种为多工况点测试。单工况点测试是指被测样品在单一设定工况参数下进行启动特性测试，并完成特性评价及生成报告。多工况点测试是指被测样品在多点工况参数下进行启动特性测试，一个工况点完成后，按照设定值改变工况参数，系统自动进行新工况点的测试，直至所有测试点都完成，最后完成特性评价及生成报告；
12、步骤3、测试制冷系统容积调节：根据被测样品与测试制冷系统匹配情况，确定被测变频压缩机启动特性评价的系统容积，然后通过高压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，包括被测样品、测试制冷系统及测试控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述主循环子系统包括常温出口阀（22-1）、常温进口阀（22-2）、高温出口阀（23-1）、高温进口阀（23-2）、排气压力传感器（24）、大冷凝盘管（27）、大冷凝盘管进口阀（25-1）、大冷凝盘管出口阀（25-2）、小冷凝盘管（28）、小冷凝盘管进口阀（26-1）、小冷凝盘管出口阀（26-2）、平衡阀（29）、截止阀（30）、膨胀阀（31）、蒸发盘管（32）、蒸发风扇（33）和吸气压力传感器（34）；
3.根据权利要求2所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述低压端容积调节子系统包括低压端容积阀（40）及低压端容积调节器（41）；低压端容积调节器（41）与低压端容积阀（40）相连，低压端容积阀（40）分别与蒸发盘管（32）、平衡阀（29）、膨胀阀（31）相连；
4.根据权利要求2所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置
5.根据权利要求1所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述工业控制计算机通过数字I/O控制模块实现评价装置的数字量输入输出控制；通过高速AI采样模块实现被测变频压缩机瞬态特性参数的高速同步采集；通过温度采样模块实现被测变频压缩机及驱动器非瞬态特性参数以及评价装置相应部位温度数据的采集；工业控制计算机通过AO输出模块实现测试制冷系统膨胀阀、变频电源电压的自动调节。
6.根据权利要求5所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述瞬态特性参数包括被测变频压缩机的排气压力、吸气压力、垂直方向振动加速度、水平方向振动加速度，以及变频压缩机输入的UV电压、VW电压、WU电压、母线电流、U相电流、V相电流、W相电流；
7.一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价方法，其特征在于，所述步骤6中，通过启动瞬态特性参数对被测变频压缩机及驱动器的启动特性进行评价：即对吸排气压力、振动加速度、相间电压、以及相线电流参数的判定；
9.根据权利要求7所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价方法，所述步骤6中，通过启动非瞬态特性参数对被测变频压缩机及驱动器的启动特性进行评价：即对壳体温度、驱动器的壳内温度、功率模块温度、整流桥温度、滤波电容温度、散热器温度参数的判定；
10.根据权利要求7所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价方法，其特征在于，步骤6中，通过启动阶段实时转速对被测变频压缩机及驱动器的启动特性进行评价：先对被测变频压缩机的相电流进行时频变换，获得启动阶段电流的时频图，进而获得被测变频压缩机的实时转速，通过启动阶段的实时转速曲线判断其启动特性是否符合设计要求；被测变频压缩机的实时转速计算如公式（3）所示：
...【技术特征摘要】
1.一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，包括被测样品、测试制冷系统及测试控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述主循环子系统包括常温出口阀（22-1）、常温进口阀（22-2）、高温出口阀（23-1）、高温进口阀（23-2）、排气压力传感器（24）、大冷凝盘管（27）、大冷凝盘管进口阀（25-1）、大冷凝盘管出口阀（25-2）、小冷凝盘管（28）、小冷凝盘管进口阀（26-1）、小冷凝盘管出口阀（26-2）、平衡阀（29）、截止阀（30）、膨胀阀（31）、蒸发盘管（32）、蒸发风扇（33）和吸气压力传感器（34）；
3.根据权利要求2所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述低压端容积调节子系统包括低压端容积阀（40）及低压端容积调节器（41）；低压端容积调节器（41）与低压端容积阀（40）相连，低压端容积阀（40）分别与蒸发盘管（32）、平衡阀（29）、膨胀阀（31）相连；
4.根据权利要求2所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述加液子系统包括单向阀、吸气加液阀（39）、排气加液阀（44）、加液针阀（45）和加液手阀（46）；排气加液阀（44）、吸气加液阀（39）的一端分别与常温出口阀（22-1）、常温进口阀（22-2）连接，排气加液阀（44）、吸气加液阀（39）的另一端与加液针阀（45）连接，加液针阀（45）再连接到加液手阀（46）；
5.根据权利要求1所述的一种系统容积可调的制冷压缩机启动特性评价装置，其特征在于，所述工业控制计算机通过数字i/o控制模块实现评价装置的数字量输入输...
【专利技术属性】
技术研发人员：金华强，沈希，王坚意，顾江萍，徐英杰，孙哲，黄跃进，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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