空調(diào)壓縮機(jī)噪聲大的原因.doc

分體式空調(diào)壓縮機(jī)噪聲大的原因一。前言分體式空調(diào)器室外側(cè)的噪聲源來(lái)自三個(gè)部分：即壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)風(fēng)扇及其連接部件所激發(fā)的共振激振。而壓縮機(jī)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)占了主要部分。由于空調(diào)器壓縮機(jī)使用場(chǎng)合的特殊性，對(duì)其噪聲和振動(dòng)特性要求也較高，但由于缺乏實(shí)驗(yàn)分析手段，還無(wú)法對(duì)其噪聲、振動(dòng)進(jìn)行透徹研究。本文只能結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)和我們實(shí)驗(yàn)所得經(jīng)驗(yàn)，從壓縮機(jī)噪聲源識(shí)別、壓縮機(jī)噪聲、振動(dòng)的傳遞途徑、壓縮機(jī)噪聲輻射等方面探討壓縮機(jī)噪聲的控制方法。以上信息參考！二。壓縮機(jī)噪聲及控制1.壓縮機(jī)的噪聲源識(shí)別由于制冷壓縮機(jī)為全封閉式，其聲源可分為電機(jī)噪聲和機(jī)械噪聲兩類。1.1 電機(jī)噪聲電機(jī)噪聲由電磁噪聲、機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲組成。其中電磁噪聲產(chǎn)生的機(jī)理有以下三種：1.1.1 磁滯伸縮磁滯伸縮指材料在磁化時(shí)產(chǎn)生尺度體積的變化。一般來(lái)講，這種變化非常小，只有在與聲體輻射相互振動(dòng)耦合時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生噪聲，這種噪聲一般產(chǎn)生在工頻及其諧波頻率上，如50Hz、100Hz處。1.1.2 磁滯性磁滯性是磁滯材料在磁場(chǎng)作用下的非線性效應(yīng)，低磁滯材料盡管有較低的磁滯伸縮特性，但是它比通常的材料容易飽和。當(dāng)材料出現(xiàn)飽和時(shí)，電源輸入會(huì)在電機(jī)中產(chǎn)生一系列諧波，這些諧波在較寬的頻域中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)激勵(lì)。1.1.3 磁吸引力磁吸引力是指電機(jī)結(jié)構(gòu)中不同極性的相互引力，由于引力產(chǎn)生的位移要比磁滯伸縮產(chǎn)生的位移大的多，吸引力的作用產(chǎn)生變形使電機(jī)空氣間隙發(fā)生變化，容易產(chǎn)生磁場(chǎng)振蕩。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)旋轉(zhuǎn)柱塞或壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)偏心率由10%增大至20%時(shí)，電機(jī)電磁噪聲將增加3-4dB。當(dāng)然，如果使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的自振頻率避開(kāi)電源諧波頻率，也能使電機(jī)電磁噪聲大幅度降低。另外，電機(jī)軸和軸承之間的相互作用形成電機(jī)的機(jī)械噪聲。可以認(rèn)為在滑動(dòng)軸承中產(chǎn)生了滑動(dòng)粘滯作用，這種粘滯作用會(huì)激勵(lì)壓縮機(jī)的其他部件產(chǎn)生高頻振動(dòng)。1.2 壓縮機(jī)的機(jī)械噪聲壓縮機(jī)閥片運(yùn)動(dòng)作用、氣體壓力脈動(dòng)以及各種運(yùn)動(dòng)部件都可能成為噪聲振動(dòng)激勵(lì)源。同時(shí)，由于電機(jī)與壓縮機(jī)機(jī)體整體連接，電機(jī)也是壓縮機(jī)機(jī)體的激勵(lì)源。通過(guò)對(duì)閥片系統(tǒng)的修改，可以明顯降低壓縮機(jī)的噪聲。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：隨著制冷系統(tǒng)流量增加，閥片運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲會(huì)上升為主要聲源。通常，壓縮機(jī)開(kāi)啟的瞬間，閥片是壓縮機(jī)最主要的噪聲激勵(lì)源，如果此時(shí)能夠有效消除閥片的顫振，就可以大大降低閥片噪聲。壓縮機(jī)閥片撞擊閥座能夠引起機(jī)體振動(dòng)從而輻射噪聲。通過(guò)研究閥座的表面特性，對(duì)閥片和閥座動(dòng)態(tài)響應(yīng)等影響因素，發(fā)現(xiàn)通過(guò)以下方法可降低閥座的沖擊響應(yīng)：降低閥片對(duì)閥座的撞擊速度，降低閥片升程限制器的高度，選擇較韌軟的閥座材料以破閥片閥座之間的阻抗匹配?？傊y片噪聲主要由氣體壓力脈動(dòng)、閥片升程噪聲和閥座撞擊噪聲引起。解決此類噪聲的主要措施有如下這些：A. 采用吸氣、排氣消聲器B. 正確的閥口形狀C. 合適的閥片升程限制器及高度D. 增加閥片彈簧阻尼至于氣體壓力脈動(dòng)對(duì)壓縮機(jī)噪聲的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有以下現(xiàn)象：壓縮機(jī)總體噪聲隨著吸氣壓力的增大，噪聲下降，而隨著排氣壓力增加，噪聲增加。對(duì)這一現(xiàn)象的解釋是：吸排氣壓差減少，會(huì)降低旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的不平衡力矩，從而降低噪聲。壓縮機(jī)流量與噪聲有很強(qiáng)的相關(guān)性。噪聲在中等流量時(shí)達(dá)到最大值，隨著流量增加，噪聲急速下降。低頻噪聲與流量關(guān)系不大，4000 Hz以上的噪聲在吸氣壓力逐漸減少到真空時(shí)，急劇下降。因此認(rèn)為高頻噪聲與氣體流動(dòng)有關(guān)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)，氣體壓力脈動(dòng)作用于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子和氣缸，是壓縮機(jī)噪聲的最大激勵(lì)源。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)排氣口與轉(zhuǎn)動(dòng)槽之間存在壓力駐波。通過(guò)放大排氣腔和開(kāi)設(shè)一個(gè)阻流槽消除駐波，就可以在幾個(gè)頻段處降低噪聲。對(duì)于滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，其壓縮腔內(nèi)的壓力沖擊脈動(dòng)是最主要的噪聲源，通過(guò)開(kāi)設(shè)變換槽可以減少壓力脈動(dòng)，采用這個(gè)思路在滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的排氣口處開(kāi)設(shè)一個(gè)消聲器，經(jīng)過(guò)修改，發(fā)現(xiàn)對(duì)高頻噪聲的降低非常有效。壓縮機(jī)的不平衡力和不平衡力矩對(duì)其噪聲也有很大影響。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于單缸往復(fù)式壓縮機(jī)，平衡塊只能消除基頻處的不平衡力，而無(wú)法消除由于活塞非正弦運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的諧波不平衡力。制冷劑及制冷機(jī)油也有可能成為振動(dòng)和噪聲的激勵(lì)源。氟里昂在低壓高溫條件下產(chǎn)生閃點(diǎn)氣穴現(xiàn)象時(shí)能產(chǎn)生噪聲。另外，曲軸振動(dòng)也是壓縮機(jī)產(chǎn)生高頻噪聲的主要因素。2.壓縮機(jī)噪聲振動(dòng)傳遞途徑根據(jù)全封閉壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)，我們可以把傳遞路徑分為三類：1. 固體路徑（彈簧、管、機(jī)體總成）2. 液體途徑（冷凍油）3. 氣體通道即制冷氣2.1 固體通道由于聲波的傳遞大小與媒質(zhì)的特性阻抗（密度與聲速的乘積）有關(guān)?？梢哉J(rèn)為固體通道是壓縮機(jī)最重要的傳輸途徑。降噪的主要措施如下：隔振選用固有頻率盡量低的彈簧，彈簧與機(jī)體連接處盡量選用特性阻抗低的材料。除彈簧外，吸排氣管也同樣是重要的傳遞通道：壓縮比增加時(shí)，管路的剛度增加，從而固有頻率增加；當(dāng)質(zhì)量流量增加時(shí)，管路自振頻率將下降，當(dāng)然，也可使管路剛度下降，從而避開(kāi)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率及其諧波。另外如果能夠采用一個(gè)汽車空調(diào)軟管替代現(xiàn)行的銅管，也能取得良好效果。2.2 氣體通道全封閉壓縮機(jī)腔內(nèi)充滿了制冷氣體，當(dāng)機(jī)體振動(dòng)時(shí)，制冷劑被激勵(lì)，一方面將振動(dòng)傳輸出去，另一方面有可能產(chǎn)生共振，將振動(dòng)放大，從而使外殼產(chǎn)生更大的噪聲。另外，除氣體脈動(dòng)外，機(jī)體本身的振動(dòng)也有可能成為共振激勵(lì)源。3. 壓縮機(jī)噪聲的輻射不管壓縮機(jī)機(jī)內(nèi)機(jī)理如何，壓縮機(jī)最終還是以封閉外殼振動(dòng)向外輻射的形式產(chǎn)生噪聲。一般來(lái)說(shuō)，壓縮機(jī)周向剛度曲率半徑、氣體壓力、氣體密度等因素也對(duì)外殼的固有頻率產(chǎn)生影響。在外殼的所有參數(shù)中，對(duì)其輻射能力影響最大的因素是其固有頻率。通常，通過(guò)增大外殼的剛度，提高壓縮機(jī)外殼的固有頻率，躲開(kāi)激勵(lì)流量比較高的低頻區(qū)域，能夠有效減少壓縮機(jī)的振動(dòng)。因此，一個(gè)合理的外殼形狀應(yīng)是曲率半徑盡量小，盡量避免曲率半徑的急劇變化。三。 結(jié)論壓縮機(jī)噪聲控制是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題，目前，我們還只是進(jìn)行初步探討。下一步需要和有關(guān)壓縮機(jī)廠家配合，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，分析各個(gè)可能影響壓縮機(jī)噪聲的因素，有效降低室外機(jī)噪聲。關(guān)于室外壓縮機(jī)噪聲峰值和管路振動(dòng)處理方法思路室外機(jī)噪聲主要來(lái)自以下幾個(gè)部分：壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)、相連的管路和管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑。壓縮機(jī)噪聲和振動(dòng)主要來(lái)自轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)、機(jī)械泵體運(yùn)動(dòng)和冷媒脈動(dòng)沖擊激振及氣液分離器和殼體、底角的激振等具體來(lái)說(shuō)，壓縮機(jī)噪聲主要有以下部分：1. 電機(jī)噪聲：包括電磁噪聲、機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲2. 機(jī)械噪聲：閥片運(yùn)動(dòng)作用、氣體壓力脈動(dòng)、各種運(yùn)動(dòng)部件、電機(jī)和制冷劑流量均是壓縮機(jī)噪聲振動(dòng)的激勵(lì)源。壓縮機(jī)噪聲振動(dòng)傳遞途徑：1. 固體通道（彈簧、管、壓縮機(jī)殼體等）。2. 液體通道（壓縮機(jī)油）。3. 氣體通道（制冷劑氣體）?？照{(diào)壓縮機(jī)噪聲大的解決思路