一种压缩机的参数确定装置、方法和压缩机与流程

文档序号:23095873发布日期:2020-11-27 12:55阅读:85来源:国知局
一种压缩机的参数确定装置、方法和压缩机与流程
本发明属于压缩机
技术领域
,具体涉及一种压缩机的参数确定装置、方法和压缩机,尤其涉及一种压缩机腔体总压的辨识装置、方法和压缩机。
背景技术
:压缩机作为制冷系统的核心部件,是实现制冷剂相变循环过程的动力源泉。但在压缩机的设计过程中,无法进行压缩机腔体总压测定,因此无法为压缩机控制算法设计提供精准的真实负载参考。上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素:本发明的目的在于,提供一种压缩机的参数确定装置、方法和压缩机,以解决由于无法进行压缩机腔体总压测定而无法为压缩机控制算法提供负载参考的问题,达到能够进行压缩机腔体总压测定从而可以为压缩机控制算法提供负载参考的效果。本发明提供一种压缩机的参数确定装置,包括:获取单元和确定单元;其中,所述获取单元,用于获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,并获取所述压缩机的压缩腔动压;所述确定单元,用于根据所述吸气管压力均值和所述吸气腔动压,确定所述压缩机的吸气腔总压;所述确定单元,还用于根据所述吸气腔总压和所述压缩腔动压,确定所述压缩机的压缩腔总压。可选地,所述获取单元,包括:总压传感器和动压传感器;所述获取单元获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,包括:通过总压传感器采集所述压缩机的吸气管内的压力数据,将第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气管内的压力数据,确定为所述压缩机的吸气管压力均值;以及,通过动压传感器采集所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,将所述第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,确定为所述压缩机的吸气腔动压。可选地,所述总压传感器和所述动压传感器,在所述压缩机的吸气管口的同一位置对向布置。可选地,所述获取单元,包括:第一传感器、第二传感器和第三传感器;所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器,分别布置在所述压缩机的腔体外壁的第一测点、第二测点和第三测点处;所述获取单元获取所述压缩机的压缩腔动压,包括:根据所述压缩机的滚子的运行规律,所述第二传感器在所述压缩机的滚子滚过第二测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,通过所述第二传感器采集到侧第二测点数据,用于连接所述压缩机的吸气腔和压缩腔内的压力数据,根据所述第二传感器所处位置确定所述第二测点数据为吸气腔的压力波动值或压缩腔的压力波动值,在所述第二测点数据为压缩腔的压力波动值的情况下确定所述压缩腔的压力波动值为所述压缩机的压缩腔第一动压;或者,通过所述第三传感器采集所述压缩机的压力波动值,将所述第二设定时长内采集到的所述压缩机的压力波动值,确定为所述压缩机的压缩腔第二动压;将所述压缩腔第一动压或所述压缩腔第二动压确定为所述压缩腔动压。可选地,其中,所述第一传感器,设置在所述压缩机的滑片左侧的第一测点处;所述第二传感器,设置在与所述第一传感器成180°的第二测点处;所述第三传感器,设置在所述压缩机的滑片右侧的第三测点处。可选地,还包括:所述确定单元,还用于根据所述压缩机的压缩腔总压,确定所述压缩机的气体负载,以根据所述压缩机的气体负载确定所述压缩机的驱动力。与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种压缩机,包括:以上所述的压缩机的参数确定装置。与上述压缩机相匹配,本发明再一方面提供一种压缩机的参数确定方法,包括:获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,并获取所述压缩机的压缩腔动压;根据所述吸气管压力均值和所述吸气腔动压,确定所述压缩机的吸气腔总压;根据所述吸气腔总压和所述压缩腔动压,确定所述压缩机的压缩腔总压。可选地,获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,包括:通过总压传感器采集所述压缩机的吸气管内的压力数据,将第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气管内的压力数据,确定为所述压缩机的吸气管压力均值;以及,通过动压传感器采集所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,将所述第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,确定为所述压缩机的吸气腔动压。可选地,所述总压传感器和所述动压传感器,在所述压缩机的吸气管口的同一位置对向布置。可选地,获取所述压缩机的压缩腔动压,包括:在所述压缩机的腔体外壁的第一测点、第二测点和第三测点处,分别布置第一传感器、第二传感器和第三传感器;根据所述压缩机的滚子的运行规律,所述第二传感器在所述压缩机的滚子滚过第二测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,通过所述第二传感器采集到侧第二测点数据,用于连接所述压缩机的吸气腔和压缩腔内的压力数据,根据所述第二传感器所处位置确定所述第二测点数据为吸气腔的压力波动值或压缩腔的压力波动值,在所述第二测点数据为压缩腔的压力波动值的情况下确定所述压缩腔的压力波动值为所述压缩机的压缩腔第一动压;或者,通过所述第三传感器采集所述压缩机的压力波动值,将所述第二设定时长内采集到的所述压缩机的压力波动值,确定为所述压缩机的压缩腔第二动压;将所述压缩腔第一动压或所述压缩腔第二动压确定为所述压缩腔动压。可选地,其中,所述第一传感器,设置在所述压缩机的滑片左侧的第一测点处;所述第二传感器,设置在与所述第一传感器成180°的第二测点处;所述第三传感器,设置在所述压缩机的滑片右侧的第三测点处。可选地,还包括:根据所述压缩机的压缩腔总压,确定所述压缩机的气体负载,以根据所述压缩机的气体负载确定所述压缩机的驱动力。由此,本发明的方案,通过基于吸气腔、压缩腔结构特点和动压传感器与总压传感器特性对吸气腔、压缩腔的压力进行间接测量,解决由于无法进行压缩机腔体总压测定而无法为压缩机控制算法提供负载参考的问题,达到能够进行压缩机腔体总压测定从而可以为压缩机控制算法提供负载参考的效果。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本发明的压缩机的参数确定装置的一实施例的结构示意图;图2为压缩机吸气管静压测量时压缩机吸气管口压力传感器的一实施例的布置结构示意图;图3为压缩机腔体动压测量时压缩机腔体压力传感器的一实施例的布置结构示意图;图4为总压传感器所测压力波动与动压传感器所测压力波动;图5为30hz三个测点处压力脉动曲线;图6为30hz吸/压缩腔体压力曲线;图7为腔体总压计算方法流程图;图8为本发明的压缩机的参数确定方法的一实施例的流程示意图;图9为本发明的方法中获取所述压缩机的压缩腔动压的一实施例的流程示意图。结合附图,本发明实施例中附图标记如下:1-压缩机吸气管;21-动压传感器;22-总压传感器;3-压缩机储液罐上盖;4-吸气口;5-滑片;i1-一号位传感器;i2-二号位传感器;i3-三号位传感器;o-腔体(转轴)圆心;op-偏心转子圆心;v1-吸气腔空间;v2-压缩腔空间;102-获取单元;104-确定单元。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。根据本发明的实施例,提供了一种压缩机的参数确定装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该压缩机的参数确定装置可以包括:获取单元102和确定单元104。在一个可选例子中,所述获取单元102,可以用于获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,并获取所述压缩机的压缩腔动压。压缩机的腔体(包括吸气腔和压缩腔)压力都是动态压力,也就是实时的压力波动值;而所测的吸气管内的压力是静压传感器所测的压力均值。排气是通过设置在压缩腔排气口的排气阀门的开关过程进行的。可选地,所述获取单元102,可以包括:总压传感器和动压传感器。所述获取单元102获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以包括第一获取过程和第二获取过程,具体可以参见以下示例性说明:第一获取过程,即:所述获取单元102获取所述压缩机的吸气管压力均值,可以包括:通过总压传感器采集所述压缩机的吸气管内的压力数据,将第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气管内的压力数据,确定为所述压缩机的吸气管压力均值。例如:总压传感器可以选用fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)。控制台所控吸/排气管口压力以及fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测管内平均压力数据如下表1所示,对比工况台所设吸气压力和fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力均值可知测量数据确为管内压力。以及,第二获取过程,即:所述获取单元102获取所述压缩机的吸气腔动压,可以包括:通过动压传感器采集所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,将所述第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,确定为所述压缩机的吸气腔动压。动压传感器布置在距离排气阀非常近的压缩腔内的位置处,测量的是压缩腔的压力波动。例如:将fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力数据减去压力均值后,所得数据即为所测管内压力波动值,将其与kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)所测管内压力波动进行对比,可见两个传感器所测的压力波动值是吻合的,因此吸气管内的压力也可用该方式测定:吸气总压=控制台所设基础压力+动压传感器所测压力波动值。同理,吸气腔内的压力也可以用这样的方法进行测量。用总压传感器22测量吸气管内的压力取均值作为腔内压力的基础压力,叠加上腔内动压传感器21所测压力波动即为吸气腔内总压。例如:动压传感器21,可以是一号位传感器i1。由此,通过利用总压传感器和动压传感器测量所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以方便得到压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压;且将吸气管压力均值作为基础压力、将吸气腔总压作为压力波动值计算吸气腔总压,可以实现对吸气腔总压的计算,实现了对吸气腔总压的较为精准地获取。更可选地,所述总压传感器和所述动压传感器,在所述压缩机的吸气管口的同一位置对向布置,分别可以用于测量所述压缩机的吸气管内同一位置处的吸气管压力均值和吸气腔动压。例如:用fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)和kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)在吸气管口同一位置对向布置测量吸气管内同一位置处总压及压力波动值。由此,通过在压缩机的吸气管口的同一位置对向布置总压传感器和动压传感器,利用总压传感器和动压传感器测量所述压缩机的吸气管内同一位置处的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以方便且较为准确地得到压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压。可选地,所述获取单元102,可以包括:第一传感器、第二传感器和第三传感器(,如布置在压缩机腔体外壁的三个动压传感器22,具体为一号位传感器i1、二号位传感器i2和三号位传感器i3)。所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器,分别布置在所述压缩机的腔体外壁的第一测点、第二测点和第三测点处。所述获取单元102获取所述压缩机的压缩腔动压,可以包括:根据压缩机的滚子的运行规律获取压缩机的压缩腔动压,具体可以参见以下示例性说明。其中,所述压缩机的滚子的运行规律,可以包括:在所述压缩机的滚子位于所述压缩机的滑片与所述第一测点之间的情况下,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点共腔,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第一测点的情况下,所述第一测点处于所述压缩机的吸气腔,所述第二测点和所述第三测点均处于所述压缩机的压缩腔,所述第二测点和所述第三测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第二测点的情况下,所述第二测点和所述第一测点均处于所述压缩机的吸气腔,所述第三测点处于所述压缩机的压缩腔,所述第二测点和所述第一测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第三测点的情况下,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点再次共腔,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点处的压力数据再次相等。例如:根据滚子的运行规律,当当滚子的运动区间位于滑片5与一号位传感器i1测点之间,三个测点共腔,三个测点处总压力相等;当滚子滚过一号位传感器i1,一号位传感器i1测点变成吸气腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3同在压缩腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3测点处总压相等;当滚子滚过二号位传感器i2,二号位传感器i2与一号位传感器i1同在吸气腔,二号位传感器i2与一号位传感器i1测点位置总压相等,三号位传感器i3在压缩腔;当滚子滚过三号位传感器i3,三个测点再次共腔。根据压缩机内气体压力变化规律,三号位传感器i3所测压力值最大,一号位传感器i1所测压力值最小,二号位传感器i2曲线应在滚子滚过二号位传感器i2前后分别与一号位传感器i1、三号位传感器i3重合。所述获取单元102,具体还可以用于根据所述压缩机的滚子的运行规律,所述第二传感器在所述压缩机的滚子滚过第二测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,通过所述第二传感器采集到侧第二测点数据,用于连接所述压缩机的吸气腔和压缩腔内的压力数据,根据所述第二传感器所处位置确定所述第二测点数据为吸气腔的压力波动值或压缩腔的压力波动值,在所述第二测点数据为压缩腔的压力波动值的情况下确定所述压缩腔的压力波动值为所述压缩机的压缩腔第一动压。第二传感器在滚子滚过测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,其测点数据起到连接吸气腔和压缩腔压力数据的作用,从而用于确定压缩腔压力。或者,所述获取单元102,具体还可以用于通过所述第三传感器采集所述压缩机的压力波动值,将所述第二设定时长内采集到的所述压缩机的压力波动值,确定为所述压缩机的压缩腔第二动压。所述获取单元102,具体还可以用于将所述压缩腔第一动压或所述压缩腔第二动压确定为所述压缩腔动压。例如:吸气腔脉动曲线加上吸气管所测基础压力后得到吸气腔压力曲线,继而根据三个测点处压力曲线的重合关系对中间测点以及排气口处测点曲线进行调整得到三个测点总压力曲线,从最终结果来看,最终计算所得的压缩腔压力幅值确在合理范围。具体地,通过所述腔体处第一测点处动压传感器和吸气管口处总压传感器确定吸气腔压力,将所述吸气管口处所测压力均值作为吸气腔动压的基础静压,由此确定吸气腔压力;以及根据所述压缩机滚子的运行规律,通过所述腔体处第二传感器和第三传感器所测压力波动曲线形状来确定压缩腔总压。由此,通过利用布置在压缩机腔体外壁的多个动压传感器,根据滚子的运行规律,测得压缩机的压缩腔内的压缩腔第一动压或以及压缩机的压缩腔第二动压,将压缩腔第一动压或压缩腔第二动压确定为压缩腔动压,可以较为准确地确定压缩机的压缩腔动压。更可选地,所述第一传感器,设置在所述压缩机的滑片(如滑片5)左侧的第一测点处,可以用于采集所述第一测点处的压力数据。所述第二传感器,设置在与所述第一传感器成180°的第二测点处,可以用于采集所述第二测点处的压力数据。所述第三传感器,设置在所述压缩机的滑片(如滑片5)右侧的第三测点处,可以用于采集所述第三测点处的压力数据。例如:在压缩机的腔体外壁布置三个动压传感器22:滑片5左侧吸气口位置附近一个动压传感器即一号位传感器i1,与一号位传感器i1成180°位置处一个动压传感器即二号位传感器i2,滑片5右侧位置附近一个动压传感器即三号位传感器i3。由此,通过在压缩机的腔体外壁滑片左右侧布置两个测点的传感器,并在与滑片左侧测点成180°处布置一个测点的传感器,利用三个测点处的动压传感器获取压缩机的压缩腔动压,可以方便且较为准确地得到压缩机的压缩腔动压。在一个可选例子中,所述确定单元104,可以用于根据所述吸气管压力均值和所述吸气腔动压,确定所述压缩机的吸气腔总压。例如:在吸气腔总压的测定中,吸气腔始终和吸气口(如吸气口4)连通,因此吸气腔内压力小且压力波动较小,可近似用吸气管平均压力来代替吸气腔压力的基础压力,叠加上所测吸气腔压力波动即可得到吸气腔总压力时变数据。在一个可选例子中,所述确定单元104,还可以用于根据所述吸气腔总压和所述压缩腔动压,确定所述压缩机的压缩腔总压。根据吸气腔总压、第二测点动压、第三测点动压确定压缩腔总压。例如:获取吸气管压力均值,并获取吸气腔动压(如一号位传感器i1测点数据)。根据吸气管压力均值和吸气腔动压,确定吸气腔总压。根据吸气腔总压、二号位传感器i2测点数据和三号位传感器i3测点数据,确定压缩腔总压。由此,通过先对压缩机泵体腔内的动压变化和吸排气静压进行了采集,后利用静/动压力数据通过本发明的计算方法进行腔体总压的计算,不仅测量了转子式压缩机腔体中的动态压力,还利用动静压结合法计算了吸气腔总压、参考压力法计算了压缩腔总压的时变数据,从而能够获取对压缩机运行全过程中腔体压力的实时数据,为压缩机驱动控制提供科学的参考。在一个可选实施方式中,还可以包括:所述确定单元104,还可以用于根据所述压缩机的压缩腔总压,确定所述压缩机的气体负载,以根据所述压缩机的气体负载确定所述压缩机的驱动力,实现所述压缩机的气体负载与所述压缩机的驱动力之间的平衡。例如:可以根据下面的公式计算压缩机的气体负载:tg=2·r×sin[(θ+ξ)/2]2×l(pc-ps)·e。其中,tg是气体负载,ξ、θ分别是滑片偏角和滚子角位移,pc是通过本发明所述方法所测得的压缩腔压力,ps是通过本发明所述方法所测得的吸气腔压力,r是滚子半径,l是气缸高度,e是滚子偏心距。以上即为气体负载计算方法。其中吸气腔和压缩腔的压力是随时间变化的,因此负载也是随时间变化的。由此,通过对压缩机腔体内压力变化规律进行识别,进一步计算出压缩机内的气体负载,从而为压缩机电机驱动程序设计提供科学的参考,降低压缩机本体振动水平,从源头解决外机管路应力超标致损问题及降低外机噪音水平。经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过基于吸气腔、压缩腔结构特点和动压传感器与总压传感器特性对吸气腔、压缩腔的压力进行间接测量,能够实现压缩机腔体内总压变化的时域数据获取。根据本发明的实施例,还提供了对应于压缩机的参数确定装置的一种压缩机。该压缩机可以包括:以上所述的压缩机的参数确定装置。转子式压缩机对制冷剂气体的压缩是由电机轴驱动偏心转子在空腔内往复运动实现的。转子在腔内运转,滑片(如滑片5)、凸轮和腔体的接触面将腔体分隔出吸气腔和压缩腔两个空间,两个空间体积此消彼长,但总体积保持不变。转子在腔内运转一圈,吸气和压缩排气两个动作也同时进行了一个周期。吸气腔和吸气口(如吸气口4)始终连通进行吸气过程,而压缩腔随着转子运转腔体体积的减小,腔内压力逐渐增大,直至排气阀打开,压缩腔压力微降并保持一小段时间,至转子再次滚过滑片(如滑片5),完成一轮压缩过程。其间,腔体内所产生的气体负载是随时间变化的,为保持压缩机平稳运行,电机的驱动力应和负载保持平衡。因此要实现电机驱动力的科学、精准设计,对压缩机负载进行准确识别是非常重要的一环。在一些方案中,公开了旋叶式汽车空调压缩机压缩腔动态压力测定和离心式压缩机叶轮叶顶动态压力测定,但是都不涉及压缩机腔体内的总压测定。因此无法获取压缩机内部气动负载的变化规律,就无法为压缩机控制算法设计提供精准的真实负载参考。负载和驱动力的不平衡会导致压缩机在运转过程中出现较大的振动,从而引起外机管路的振动,诱发管路破裂失效致使空调器丧失功能以及在运行过程中产生较大噪音影响使用舒适性等一系列不良现象。在压缩机中,负载由压力负载、内部零部件间的接触摩擦负载、油膜摩擦负载等组成,相对于气体压力负载,各种摩擦负载的量值非常小可以忽略不计,因此压缩机的负载主要是吸排气压差所产生的压力负载。对压缩机腔体内的压力时变规律进行探索,能够为指导电机驱动力程序设计提供精准、科学的指导,从而提高压缩机振动水平,减少管路失效的可能以及降低外机噪音水平。但压缩机腔体内部体积小,且高温高压,一些测量技术和仪器难以直接对腔体内部总压力进行精准测量。在一个可选实施方式中,本发明的方案可以提供一种压缩机腔体内总压的计算方法,可实现压缩机腔体内总压变化的时域数据获取。具体地,本发明的方案,基于一些测量设备和技术水平,提供一种腔体压力的间接计算方法,以实现压缩机腔体内部压力数据的获取,为电机驱动程序设计提供科学的参考。在一个可选例子中,本发明的方案提供的一种压缩机腔体内部压力辨识方法,主要涉及吸气腔和压缩腔的腔体压力计算方法,能够基于吸气腔、压缩腔结构特点和动压传感器与总压传感器特性对吸气腔、压缩腔的压力进行间接测量。其中,对于吸气腔总压计算方法,一些压力测量设备只能得到吸气腔压力的波动数据,无法知道其总压,而本发明的方案可以提供一种吸气腔总压间接测量计算方法。对于压缩腔总压计算方法,同样的,压缩腔总压无法直接测量,而本发明的方案可以利用传感器的空间分布提供一种压缩腔总压的间接测量计算方法。具体地,本发明的方案,先对压缩机泵体腔内的动压变化和吸排气静压进行了采集,后利用静/动压力数据通过本发明的计算方法进行腔体总压的计算,解决了压缩腔体真实负载难以获取的问题,进而有利于压缩机驱动程序设计的精准性,从而降低压缩机本体振动水平以及管路应力和外机噪声问题。可见,本发明的方案,不仅测量了转子式压缩机腔体中的动态压力,还利用动静压结合法计算了吸气腔总压、参考压力法计算了压缩腔总压的时变数据,从而能够获取对压缩机运行全过程中腔体压力的实时数据,为压缩机驱动控制提供科学的参考。通过对压缩机腔体内压力变化规律进行识别,进一步计算出压缩机内的气体负载,从而为压缩机电机驱动程序设计提供科学的参考,降低压缩机本体振动水平,从源头解决外机管路应力超标致损问题及降低外机噪音水平。例如:可以根据下面的公式计算压缩机的气体负载:tg=2·r×sin[(θ+ξ)/2]2×l(pc-ps)·e。其中,tg是气体负载,ξ、θ分别是滑片偏角和滚子角位移,pc是通过本发明所述方法所测得的压缩腔压力,ps是通过本发明所述方法所测得的吸气腔压力,r是滚子半径,l是气缸高度,e是滚子偏心距。以上即为气体负载计算方法。其中吸气腔和压缩腔的压力是随时间变化的,因此负载也是随时间变化的。在一个可选具体实施方式中,可以参见图2至图7所示的例子,对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。图2为压缩机吸气管静压测量时压缩机吸气管口压力传感器的一实施例的布置结构示意图。如图2所示,压缩机吸气管1设置在压缩机储液罐上盖3上,在压缩机吸气管1上布置有动压传感器21和总压传感器22。图3为压缩机腔体动压测量时压缩机腔体压力传感器的一实施例的布置结构示意图。如图3所示,基于腔体(转轴)圆心o和偏心转子圆心op,在滑片5的第一侧形成吸气腔空间v1,在滑片5的第二侧形成压缩腔空间v2,靠近吸气腔空间v1布置有一号位传感器i1,靠近压缩腔空间v2布置有二号位传感器i2和三号位传感器i3。图2的吸气管静压测量和图3的腔体动压测量方法相结合,用以测量腔体总压的测试方法,示意图只是为了说明测试方法。在一个可选具体例子中,在吸气腔总压的测定中,吸气腔始终和吸气口(如吸气口4)连通,因此吸气腔内压力小且压力波动较小,可近似用吸气管平均压力来代替吸气腔压力的基础压力,叠加上所测吸气腔压力波动即可得到吸气腔总压力时变数据,计算流程可以参见图7所示的例子。如图7所示,腔体总压计算流程,可以包括:步骤1、获取吸气管压力均值,并获取吸气腔动压(如一号位传感器i1测点数据)。步骤2、根据吸气管压力均值和吸气腔动压,确定吸气腔总压。步骤3、根据吸气腔总压、二号位传感器i2测点数据和三号位传感器i3测点数据,确定压缩腔总压。下面进行试验验证说明。(1)方法验证试验中由压缩机单体测试台控制吸气管和排气管内的压力以及压缩机运行频率。用fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)和kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)在吸气管口同一位置对向布置测量吸气管内同一位置处总压及压力波动值,如图2所示。控制台所控吸/排气管口压力以及fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测管内平均压力数据如下表1所示,对比工况台所设吸气压力和fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力均值可知测量数据确为管内压力。表1:工况台设定的吸气压力与传感器所测平均压力运行频率(hz)工况控制吸气压力(mpa)fp101a所测平均吸气压力(mpa)301.041.0462601.041.0375600.6270.6272(2)腔体压力测定将fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力数据减去压力均值后,所得数据即为所测管内压力波动值,将其与kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)所测管内压力波动进行对比,如图4所示,可见两个传感器所测的压力波动值是吻合的,因此吸气管内的压力也可用如下方式测定:吸气总压=控制台所设基础压力+动压传感器所测压力波动值。同理,吸气腔内的压力也可以用这样的方法进行测量。用总压传感器22测量吸气管内的压力取均值作为腔内压力的基础压力,叠加上腔内动压传感器21所测压力波动即为吸气腔内总压。在一个可选具体例子中,压缩腔总压的测定,可以参见以下示例性说明。(1)动压传感器21的布置:由于压缩腔并非与排气口时刻连通,且位于密闭的高温高压环境下,对压缩腔压力的测定不能用与吸气腔相同的方法进行。对压缩腔的总压测试以吸气腔的总压测试为基础,如图3所示在腔体外壁布置三个动压传感器22:滑片5左侧吸气口位置附近一个动压传感器即一号位传感器i1,与一号位传感器i1成180°位置处一个动压传感器即二号位传感器i2,滑片5右侧位置附近一个动压传感器即三号位传感器i3。(2)测点数据规律:根据滚子的运行规律,当滚子的运动区间位于滑片5与一号位传感器i1测点之间时,三个测点共腔,三个测点处总压力相等;当滚子滚过一号位传感器i1,一号位传感器i1测点变成吸气腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3同在压缩腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3测点处总压相等;当滚子滚过二号位传感器i2,二号位传感器i2与一号位传感器i1同在吸气腔,二号位传感器i2与一号位传感器i1测点位置总压相等,三号位传感器i3在压缩腔;当滚子滚过三号位传感器i3,三个测点再次共腔。根据压缩机内气体压力变化规律,三号位传感器i3所测压力值最大,一号位传感器i1所测压力值最小,二号位传感器i2曲线应在滚子滚过二号位传感器i2前后分别与一号位传感器i1、三号位传感器i3重合。三个测点处所测压力脉动数据如图5所示。(3)腔体总压力计算:吸气腔脉动曲线加上吸气管所测基础压力后得到吸气腔压力曲线,继而根据三个测点处压力曲线的重合关系对中间测点以及排气口处测点曲线进行调整得到三个测点总压力曲线如图6所示,从最终结果来看,最终计算所得的压缩腔压力幅值确在合理范围。所以上述方法可用来间接测定压缩腔压力。例如:中间测点是指i2处测点,排气口测点是指i3处测点。根据三个测点共腔规律,其在共腔时所测腔体压力应该是相等的,因此曲线是重合的,并且i2测点与i3测点处的总压最小值会落在i1测点总压曲线上,因此对i2和i3测点动压进行上下移动使其与i1曲线相重合,即可得到其所测测点总压。由于本实施例的压缩机所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过基于吸气腔、压缩腔结构特点和动压传感器与总压传感器特性对吸气腔、压缩腔的压力进行间接测量,能够实现压缩机腔体内部压力数据的获取,为电机驱动程序设计提供科学的参考。根据本发明的实施例,还提供了对应于压缩机的一种压缩机的参数确定方法,如图8所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该压缩机的参数确定方法可以包括:步骤s110至步骤s130。在步骤s110处,获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,并获取所述压缩机的压缩腔动压。压缩机的腔体(包括吸气腔和压缩腔)压力都是动态压力,也就是实时的压力波动值;而所测的吸气管内的压力是静压传感器所测的压力均值。排气是通过设置在压缩腔排气口的排气阀门的开关过程进行的。可选地,步骤s110中获取所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以包括第一获取过程和第二获取过程,具体可以参见以下示例性说明:第一获取过程,即:所述获取单元102获取所述压缩机的吸气管压力均值,可以包括:通过总压传感器采集所述压缩机的吸气管内的压力数据,将第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气管内的压力数据,确定为所述压缩机的吸气管压力均值。例如:总压传感器可以选用fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)。控制台所控吸/排气管口压力以及fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测管内平均压力数据如下表1所示,对比工况台所设吸气压力和fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力均值可知测量数据确为管内压力。以及,第二获取过程,即:所述获取单元102获取所述压缩机的吸气腔动压,可以包括:通过动压传感器采集所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,将所述第一设定时长内采集到的所述压缩机的吸气腔内的压力波动值,确定为所述压缩机的吸气腔动压。动压传感器布置在距离排气阀非常近的压缩腔内的位置处,测量的是压缩腔的压力波动。例如:将fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)所测压力数据减去压力均值后,所得数据即为所测管内压力波动值,将其与kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)所测管内压力波动进行对比,可见两个传感器所测的压力波动值是吻合的,因此吸气管内的压力也可用该方式测定:吸气总压=控制台所设基础压力+动压传感器所测压力波动值。同理,吸气腔内的压力也可以用这样的方法进行测量。用总压传感器22测量吸气管内的压力取均值作为腔内压力的基础压力,叠加上腔内动压传感器21所测压力波动即为吸气腔内总压。例如:动压传感器21,可以是一号位传感器i1。由此,通过利用总压传感器和动压传感器测量所述压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以方便得到压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压;且将吸气管压力均值作为基础压力、将吸气腔总压作为压力波动值计算吸气腔总压,可以实现对吸气腔总压的计算,实现了对吸气腔总压的较为精准地获取。更可选地,所述总压传感器和所述动压传感器,在所述压缩机的吸气管口的同一位置对向布置,分别可以用于测量所述压缩机的吸气管内同一位置处的吸气管压力均值和吸气腔动压。例如:用fp101a型号总压传感器(如总压传感器22)和kistler601a型号动压传感器(如动压传感器21)在吸气管口同一位置对向布置测量吸气管内同一位置处总压及压力波动值。由此,通过在压缩机的吸气管口的同一位置对向布置总压传感器和动压传感器,利用总压传感器和动压传感器测量所述压缩机的吸气管内同一位置处的吸气管压力均值和吸气腔动压,可以方便且较为准确地得到压缩机的吸气管压力均值和吸气腔动压。可选地,步骤s110椎间盘每个获取所述压缩机的压缩腔动压,可以包括:根据压缩机的滚子的运行规律获取压缩机的压缩腔动压,具体可以参见以下示例性说明。下面结合图9所示本发明的方法中获取所述压缩机的压缩腔动压的一实施例流程示意图,进一步说明步骤s110中获取所述压缩机的压缩腔动压的具体过程,可以包括:步骤s210至步骤s240。步骤s210,在所述压缩机的腔体外壁的第一测点、第二测点和第三测点处,分别布置第一传感器、第二传感器和第三传感器。其中,所述压缩机的滚子的运行规律,可以包括:在所述压缩机的滚子位于所述压缩机的滑片与所述第一测点之间的情况下,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点共腔,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第一测点的情况下,所述第一测点处于所述压缩机的吸气腔,所述第二测点和所述第三测点均处于所述压缩机的压缩腔,所述第二测点和所述第三测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第二测点的情况下,所述第二测点和所述第一测点均处于所述压缩机的吸气腔,所述第三测点处于所述压缩机的压缩腔,所述第二测点和所述第一测点处的压力数据相等;在所述压缩机的滚子滚过所述第三测点的情况下,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点再次共腔,所述第一测点、所述第二测点和所述第三测点处的压力数据再次相等。例如:根据滚子的运行规律,当当滚子的运动区间位于滑片5与一号位传感器i1测点之间,三个测点共腔,三个测点处总压力相等;当滚子滚过一号位传感器i1,一号位传感器i1测点变成吸气腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3同在压缩腔,二号位传感器i2和三号位传感器i3测点处总压相等;当滚子滚过二号位传感器i2,二号位传感器i2与一号位传感器i1同在吸气腔,二号位传感器i2与一号位传感器i1测点位置总压相等,三号位传感器i3在压缩腔;当滚子滚过三号位传感器i3,三个测点再次共腔。根据压缩机内气体压力变化规律,三号位传感器i3所测压力值最大,一号位传感器i1所测压力值最小,二号位传感器i2曲线应在滚子滚过二号位传感器i2前后分别与一号位传感器i1、三号位传感器i3重合。步骤s220,根据所述压缩机的滚子的运行规律,所述第二传感器在所述压缩机的滚子滚过第二测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,通过所述第二传感器采集到侧第二测点数据,用于连接所述压缩机的吸气腔和压缩腔内的压力数据,根据所述第二传感器所处位置确定所述第二测点数据为吸气腔的压力波动值或压缩腔的压力波动值,在所述第二测点数据为压缩腔的压力波动值的情况下确定所述压缩腔的压力波动值为所述压缩机的压缩腔第一动压。第二传感器在滚子滚过测点前后分别处于吸气腔和压缩腔,其测点数据起到连接吸气腔和压缩腔压力数据的作用,从而用于确定压缩腔压力。或者,步骤s230,通过所述第三传感器采集所述压缩机的压力波动值,将所述第二设定时长内采集到的所述压缩机的压力波动值,确定为所述压缩机的压缩腔第二动压。步骤s240,将所述压缩腔第一动压或所述压缩腔第二动压确定为所述压缩腔动压。例如:吸气腔脉动曲线加上吸气管所测基础压力后得到吸气腔压力曲线,继而根据三个测点处压力曲线的重合关系对中间测点以及排气口处测点曲线进行调整得到三个测点总压力曲线,从最终结果来看,最终计算所得的压缩腔压力幅值确在合理范围。具体地,通过所述腔体处第一测点处动压传感器和吸气管口处总压传感器确定吸气腔压力,将所述吸气管口处所测压力均值作为吸气腔动压的基础静压,由此确定吸气腔压力;以及根据所述压缩机滚子的运行规律,通过所述腔体处第二传感器和第三传感器所测压力波动曲线形状来确定压缩腔总压。由此,通过利用布置在压缩机腔体外壁的多个动压传感器,根据滚子的运行规律,测得压缩机的压缩腔内的压缩腔第一动压或以及压缩机的压缩腔第二动压,将压缩腔第一动压或压缩腔第二动压确定为压缩腔动压,可以较为准确地确定压缩机的压缩腔动压。更可选地,所述第一传感器,设置在所述压缩机的滑片(如滑片5)左侧的第一测点处,可以用于采集所述第一测点处的压力数据。所述第二传感器,设置在与所述第一传感器成180°的第二测点处,可以用于采集所述第二测点处的压力数据。所述第三传感器,设置在所述压缩机的滑片(如滑片5)右侧的第三测点处,可以用于采集所述第三测点处的压力数据。例如:在压缩机的腔体外壁布置三个动压传感器22:滑片5左侧吸气口位置附近一个动压传感器即一号位传感器i1,与一号位传感器i1成180°位置处一个动压传感器即二号位传感器i2,滑片5右侧位置附近一个动压传感器即三号位传感器i3。由此,通过在压缩机的腔体外壁滑片左右侧布置两个测点的传感器,并在与滑片左侧测点成180°处布置一个测点的传感器,利用三个测点处的动压传感器获取压缩机的压缩腔动压,可以方便且较为准确地得到压缩机的压缩腔动压。在步骤s120处,根据所述吸气管压力均值和所述吸气腔动压,确定所述压缩机的吸气腔总压。例如:在吸气腔总压的测定中,吸气腔始终和吸气口(如吸气口4)连通,因此吸气腔内压力小且压力波动较小,可近似用吸气管平均压力来代替吸气腔压力的基础压力,叠加上所测吸气腔压力波动即可得到吸气腔总压力时变数据。在步骤s130处,根据所述吸气腔总压和所述压缩腔动压,确定所述压缩机的压缩腔总压。根据吸气腔总压、第二测点动压、第三测点动压确定压缩腔总压。例如:获取吸气管压力均值,并获取吸气腔动压(如一号位传感器i1测点数据)。根据吸气管压力均值和吸气腔动压,确定吸气腔总压。根据吸气腔总压、二号位传感器i2测点数据和三号位传感器i3测点数据,确定压缩腔总压。由此,通过先对压缩机泵体腔内的动压变化和吸排气静压进行了采集,后利用静/动压力数据通过本发明的计算方法进行腔体总压的计算,不仅测量了转子式压缩机腔体中的动态压力,还利用动静压结合法计算了吸气腔总压、参考压力法计算了压缩腔总压的时变数据,从而能够获取对压缩机运行全过程中腔体压力的实时数据,为压缩机驱动控制提供科学的参考。在一个可选实施方式中,还可以包括:根据所述压缩机的压缩腔总压,确定所述压缩机的气体负载,以根据所述压缩机的气体负载确定所述压缩机的驱动力,实现所述压缩机的气体负载与所述压缩机的驱动力之间的平衡。例如:可以根据下面的公式计算压缩机的气体负载:tg=2·r×sin[(θ+ξ)/2]2×l(pc-ps)·e。其中,tg是气体负载,ξ、θ分别是滑片偏角和滚子角位移,pc是通过本发明所述方法所测得的压缩腔压力,ps是通过本发明所述方法所测得的吸气腔压力,r是滚子半径,l是气缸高度,e是滚子偏心距。以上即为气体负载计算方法。其中吸气腔和压缩腔的压力是随时间变化的,因此负载也是随时间变化的。由此,通过对压缩机腔体内压力变化规律进行识别,进一步计算出压缩机内的气体负载,从而为压缩机电机驱动程序设计提供科学的参考,降低压缩机本体振动水平,从源头解决外机管路应力超标致损问题及降低外机噪音水平。由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述压缩机的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过先对压缩机泵体腔内的动压变化和吸排气静压进行了采集,后利用静/动压力数据通过本发明的计算方法进行腔体总压的计算,解决了压缩腔体真实负载难以获取的问题,进而有利于压缩机驱动程序设计的精准性,从而降低压缩机本体振动水平以及管路应力和外机噪声问题。综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。当前第1页12
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