专利名称：螺杆式气体压缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调制冷压缩机，特别是螺杆式气体压缩机。
现有螺杆式气体压缩机，均采用电机驱动主动螺杆转子旋转，并通过主动螺杆转子驱动从动螺杆转子，螺杆转子分为阴、阳转子，阴、阳转子相互啮合，转子外圆与壳体配合，当啮合的转子工作对旋转时，转子齿槽与壳体之间的容积会发生改变，从而实现气体的吸入、压缩和排出，完成连续的气体压缩循环。
常规螺杆式气体压缩机的特点1、螺杆式气体压缩机的排气量受螺杆转子转速的限制，主动转子受电机转速的限制，在工频电源的情况下，主动转子的最高转速＜3000rpm(60Hz电源时，＜3600rpm)，。由于螺杆式气体压缩机的阴阳转子的齿数不等，阴转子齿数大于阳转子齿数，如4∶3、6∶4、8∶6等，为了提高转子转速，有时采用阴转子为主动转子，此时阳转子转速可达4000-4500rpm，但由于阴转子的强度和刚度通常小于阳转子，当阴转子为主动转子时，为了提高阴转子的刚度，通常需增加阴转子齿数，但是当同样转子直径时，齿数增加，排气量减少。所以用此法增加转速时，排量增加不大。
2、目前的螺杆式气体压缩机均为固定转速工作方式，无法通过变速进行能量调节，大型螺杆式气体压缩机中，可采用滑阀式能量调节机构，但由于滑阀调节机构结构复杂，要求加工精度高，成本高，所以，在常规空调制冷压缩机中已很少采用，常规空调用螺杆式气体压缩机中，均不设置能量调节机构，使螺杆式气体压缩机结构大为减化，并大幅降低了制造成本，为了实现部分能量调节，通常一套制冷系统中，设置多个无能量调节装置的压缩机(简称多机头系统)，通过部分停机法，实现有限能量调节，虽然采用多机头后，可实现分级能量调节，增加机组的可靠性，但同时增加了机组的故障率和维修管理工作量，增大了成本。
本发明的目的是设计一种通过调高输入电源频率的方法，大幅提高螺杆式气体压缩机的转速，从而大幅提高螺杆式气体压缩机的排气量，通过对输入电源的频率的调节，实现螺杆式气体压缩机的无级能量调节的高效螺杆式气体压缩机。
为了实现上述目的，本发明的方案是它由变频调速器、变频高速电机、壳体、轴承、主动螺杆转子和从动螺杆转子组成，变频调速器的输出端接变频高速电机，变频高速电机的轴与主动螺杆转子连接，主动螺杆转子驱动从动螺杆转子旋转，实现气体压缩循环。
采用本方案后，螺杆式气体压缩机具有如下特点1、由于提高了螺杆式气体压缩机的转速，在同样转子直径的条件下，压缩机的排气量增大了一倍以上，使压缩机单位制冷量的成本下降，减小了机组体积。
2、由于变频器可大范围调速，因此，可采用阳转子为主动转子，满足转子的刚度要求。
3、可实现无级变速、无级能量调节，使压缩机组始终处于最高效状态下工作。
4、由于压缩机组的排气量主要受转速和吸、排气压差及阴阳转子间的配合间隙影响，当机组转速提高后，由于配合间隙串气引起的相对泄漏量减少，使机组的能效比(COP)大幅提高。
5、由于变频装置可设定机组启动时间，使机组可缓慢启动，即实现软启动，可防止启动电流冲击。
6、由于变频装置可实现机组缓慢启动，可防止因快速启动时，在润滑系统建立前就高速运转而造成转子干摩擦并造成转子磨损。
下面结合附图
对本发明作进一步的详细说明附图所示，为本装置的组成原理图。
本装置由变频调速器5、变频高速电机1、壳体6、轴承2、主动螺杆转子3和从动螺杆转子4组成。变频调速器5的输出端接变频高速电机1的电源端子，向变频高速电机1提供可变频率的电源，变频高速电机1的轴与主动螺杆转子3连接，主动螺杆转子3驱动从动螺杆转子4旋转，螺杆转子分为阴、阳转子，阴、阳转子相互啮合，转子外园与壳体6配合，当啮合的阴、阳转子对3和4旋转时，转子齿槽与壳体6之间的容积会发生改变，从而实现气体的吸入、压缩和排出，完成连续的气体压缩循环。
本装置的主动螺杆转子3为阳转子，从动螺杆转子4为阴转子。
变频高速电机1可以通过变频调速器5改变输入电源频率调节转速，来实现螺杆气体压缩机的全过程无级变速能量调节，使压缩装置始终在最高效状态下工作。本装置的变频调速器5可设定变频高速电机启动时间，能使机组缓慢启动，防止启动电源冲击，实现软启动。
采用高速电机(专门开发、适合大范围的变频调速，适用于高转速运转)，直接驱动转子，在额定工况下通过提高电机电源的工作频率(约150Hz)，提高转子转速(可接近9000rpm)。
为了适应高转速、大排气量的运转，对螺杆式气体压缩机的进、排气道需进行适当加大。
由于专用高速电机和专用变频器可实现输出功率与输入频率成正比，所以，在50Hz以上运行时，该装置仍能正常可靠地满载运行，而常规电机和常规变频器就不能直接实现升速运行，因为在50Hz以上时，普通电机的输入频率增加，电机的输出功率并不增加，而输出转矩反而减少，因此，压缩机不能工作在50Hz以上。
本装置的螺杆式气体压缩机械部分与常规的螺杆式气体压缩机相同。
权利要求
1.一种螺杆式气体压缩装置，它由壳体、轴承、主动螺杆转子和从动螺杆转子组成；其特征在于它还有一个变频调速器和一个变频高速电机；变频调速器的输出接变频高速电机，变频高速电机的轴与主动螺杆转子连接，主动螺杆转子驱动从动螺杆转子旋转，实现气体压缩循环。
2.根据权利要求1所述的螺杆式气体压缩装置，其特征在于通过变频高速电机升速运转，可使螺杆机的压缩量增大，并且相对串气量减少，COP值增加，从而增大制冷量，降低制冷成本。
3.根据权利要求1所述的螺杆式气体压缩装置，其特征在于所述变频高速电机可通过改变输入电源频率调节转速从而实现螺杆气体压缩机的全过程无级变速能量调节。
4.根据权利要求1所述的螺杆式气体压缩装置，其特征在于所述变频调速器设置有延长启动时间程序，可实现压缩机的软启动。
全文摘要
本发明公开了一种由变频调速器、变频高速电机、壳体、轴承、主动螺杆转子和从动螺杆转子组成的螺杆式气体压缩装置，该装置可通过改变变频高速电机电源频率调节转速，从而实现全过程无级变速能量调节，同时，电机转速可在远大于工频电源同步转速下运行，大幅提高螺杆式气体压缩装置的排气量，使压缩装置的单位制冷量成本下降，减小了机组体积。
文档编号F04C18/14GK1420281SQ0112907
公开日2003年5月28日 申请日期2001年11月19日 优先权日2001年11月19日
发明者刘永言 申请人:成都希望电子研究所