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专利号: 202010038684X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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(2)内安装被测压缩机(1),并将被测压缩机(1)的吸气和排气端连接到制冷系统,然后,在两器安装座(14)上连接启动器(23)、保护器(24)及电容(22),操作面板上的两器选择开关(10)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(27),绕组测试仪(28)对被测压缩机(1)的运行绕组阻值进行测量,然后断开主绕组测量继电器(27),吸合副绕组测量继电器(26),绕组测试仪(28)对被测压缩机(1)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(25),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(25),被测压缩机(1)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(27),绕组测试仪(28)对被测压缩机(1)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(27),吸合副绕组测量继电器(26),绕组测试仪(28)对被测压缩机(1)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进行评价;

步骤七、保存数据与生成报告:将测试数据保存到数据库中,并生成压缩机启动性能测试报告,其中多工况点连续测试除生成单点测试报告外,还生成启动全性能测试报告。

6.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,其特征在于所述突入电流为压缩机通电时出现的最大电流,压缩机电流在正半轴与负半轴不完全对称,所述突入电流峰值是正半轴电流的最大值与负半轴电流的最大值的绝对值之和。

7.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,其特征在于所述两相工作电流为压缩机经过突入阶段后主相与副相达到稳定的电流,两相工作电流峰值是两相电流稳定时单个周期内正半轴电流最大值与负半轴电流最大值的绝对值之和。

8.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,其特征在于所述运行电流为压缩机完成启动后运行绕组通过的电流,此时PTC高温高阻使启动绕组无电流通过,运行电流峰值是单个周期内正半轴电流最大值与负半轴电流最大值的绝对值之和。

9.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,其特征在于所述突入时间为压缩机通电到两相工作电流开始的时间间隔,启动时间为压缩机通电到压缩机启动绕组无电流通过的时间间隔。

10.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,其特征在于所述定频压缩机通过的电流为正弦电流,所述两相突入电流、两相工作电流、运行电流的有效值通过对应的电流峰值计算求得,所述两相突入电流、两相工作电流、运行电流的真有效值通过周期内瞬时电流的积分计算求得,所述副相突入电流峰值、副相工作电流峰值、副相突入时间和副相启动时间与两相突入电流峰值、两相工作电流峰值、两相突入时间和两相启动时间的计算方法相同。