基于LabVIEW的变频涡旋压缩机性能测控系统的研究

发布时间：2020-05-25 07:39

【摘要】： 本文在总结国内外压缩机性能测试的基础上,以变频涡旋压缩机为研究对象,改进常规定工况测定的方法,开发出基于LabVIEW软件平台的测控系统,为涡旋压缩机测控系统的研发提供了一种新的思路和切实可行的方案。在对变频涡旋压缩机的性能进行全面分析的基础上,选定了具体的试验项目,依据相应的检测方法,设计出以制冷循环系统为主的变频涡旋压缩机试验台。以变频涡旋压缩机试验台为基础,选用第二制冷剂量热器法作为主要试验方法,应用LabVIEW软件设计的性能测控系统,完成了对变频涡旋压缩机的性能测试试验。试验台的控制系统分为上位机控制和下层分布控制单元控制。采用分布式控制方案,上位机只负责给下层控制系统发出控制预期给定值,下层控制系统按控制模块中的控制规律对执行元件进行控制(主要是通过PLC和变频器分别对试验台工况和转速进行功能控制),极大地降低了上位机与执行元件及传感器间的通信带宽要求,增强了控制的实时性。在LabVIEW虚拟仪器软件平台上,采用三层递进式模块化设计开发测试软件的方法,开发变频涡旋压缩机性能测试软件和变频涡旋压缩机试验数据管理软件。通过LabSQL接口软件,实现LabVIEW试验数据到Access数据库的存储。在试验数据管理软件中,通过LabSQL实现了试验数据的查询和读取;读取数据后由数据处理程序完成对变频涡旋压缩机特性值的计算,并实现计算结果的最小二乘法曲线拟合与特性曲线选择显示;并介绍用LabVIEW Report Generation诸节点实现打印试验报表的方法。最后,在对性能参数进行理论和实验分析的基础上,对比得到了变频涡旋压缩机内能量损失的类型及数量,实现了对变频涡旋压缩机的分析从定性到定量的跨越。结果表明:本文构建的基于虚拟仪器变频涡旋压缩机测试系统有很好的测试准确性,基本满足变频涡旋压缩机性能测试的要求,具备了在工程实践中进一步推广应用的潜力。
【图文】：

涡旋,低压,涡旋盘

2.1涡旋压缩机的基本结构涡旋压缩机一般由动涡旋盘、静涡旋盘、驱动机构、防自转机构、支架体、底座等组成[5l，典型的封闭式涡旋压缩机基本结构[5，’‘]如图2.1所示。压缩机的所有零件封闭在承压机壳中，两个螺旋形涡旋盘(运动涡旋盘和固定涡旋盘)装在上部，电动机装在下部。机壳底部是用作集油的油盘。气体从安装在机壳顶上的吸气管吸至涡旋盘的外围。经一对涡旋盘压缩过的气体通过固定涡旋盘中心的排气孔被排至排气室。被排出的气体经排气通道进入电动机室，它在电动机周围流过并冷却电动机，然后再通过排气管从压缩机中排走。曲轴穿过装在机架上的轴承并被悬于机架上。主轴承中有一个是滚柱轴承其它的是滑动轴承。曲轴与运动涡旋盘连接部位曲柄销上也装了一个滑动轴承。图2.1立式低压壳体腔涡旋压缩机1一动涡盘2一静涡盘3一十字滑环4一背压腔5一支架体6一主轴7一电机定子8一排气孔9一平

原理图,试验原理,第二制冷剂

规定的多种测量制冷压缩机性能试验方法中选取第二制冷剂量热器法。3.2.1制冷量试验1.第二制冷剂量热器法试验原理其原理图如图3.1所示。测试系统采用第二制冷剂量热器法作为主要试验方法，水冷凝量热器法作为校核试验方法。主测试验方法是基于热平衡原理:在一个与环境隔热被称为量热器的封闭容器内，以第二制冷剂作为介质，压缩机产生的制冷量和一个热源相平衡。使第二制冷剂处于恒定的压力和温度下，这时热源所耗用的电功率和制冷量相对应，通过测量电功率即可算出制冷量。为了保证压缩机在一定工况下稳定运行，必须对吸气温度、吸气压力、排气压力、过冷温度和环境温度进行控制。分别通过调节量热器内电加热功率，循环制冷剂流量(即热力膨胀阀开度)，冷凝器冷却水量(即水量调节阀开度)、过冷度调节器及冷水机组来实现。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH45

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