空調壓縮機噪聲大的原因.doc

分體式空調壓縮機噪聲大的原因一。前言分體式空調器室外側的噪聲源來自三個部分：即壓縮機、風機風扇及其連接部件所激發(fā)的共振激振。而壓縮機對于整個系統(tǒng)來說占了主要部分。由于空調器壓縮機使用場合的特殊性，對其噪聲和振動特性要求也較高，但由于缺乏實驗分析手段，還無法對其噪聲、振動進行透徹研究。本文只能結合有關文獻和我們實驗所得經(jīng)驗，從壓縮機噪聲源識別、壓縮機噪聲、振動的傳遞途徑、壓縮機噪聲輻射等方面探討壓縮機噪聲的控制方法。以上信息參考！二。壓縮機噪聲及控制1.壓縮機的噪聲源識別由于制冷壓縮機為全封閉式，其聲源可分為電機噪聲和機械噪聲兩類。1.1 電機噪聲電機噪聲由電磁噪聲、機械噪聲和氣動噪聲組成。其中電磁噪聲產生的機理有以下三種：1.1.1 磁滯伸縮磁滯伸縮指材料在磁化時產生尺度體積的變化。一般來講，這種變化非常小，只有在與聲體輻射相互振動耦合時，才會產生噪聲，這種噪聲一般產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作用下的非線性效應，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。當材料出現(xiàn)飽和時，電源輸入會在電機中產生一系列諧波，這些諧波在較寬的頻域中會產生振動激勵。1.1.3 磁吸引力磁吸引力是指電機結構中不同極性的相互引力，由于引力產生的位移要比磁滯伸縮產生的位移大的多，吸引力的作用產生變形使電機空氣間隙發(fā)生變化，容易產生磁場振蕩。實驗發(fā)現(xiàn)：當旋轉柱塞或壓縮機的轉動偏心率由10%增大至20%時，電機電磁噪聲將增加3-4dB。當然，如果使電機轉動的自振頻率避開電源諧波頻率，也能使電機電磁噪聲大幅度降低。另外，電機軸和軸承之間的相互作用形成電機的機械噪聲?？梢哉J為在滑動軸承中產生了滑動粘滯作用，這種粘滯作用會激勵壓縮機的其他部件產生高頻振動。1.2 壓縮機的機械噪聲壓縮機閥片運動作用、氣體壓力脈動以及各種運動部件都可能成為噪聲振動激勵源。同時，由于電機與壓縮機機體整體連接，電機也是壓縮機機體的激勵源。通過對閥片系統(tǒng)的修改，可以明顯降低壓縮機的噪聲。實驗發(fā)現(xiàn)：隨著制冷系統(tǒng)流量增加，閥片運動產生的噪聲會上升為主要聲源。通常，壓縮機開啟的瞬間，閥片是壓縮機最主要的噪聲激勵源，如果此時能夠有效消除閥片的顫振，就可以大大降低閥片噪聲。壓縮機閥片撞擊閥座能夠引起機體振動從而輻射噪聲。通過研究閥座的表面特性，對閥片和閥座動態(tài)響應等影響因素，發(fā)現(xiàn)通過以下方法可降低閥座的沖擊響應：降低閥片對閥座的撞擊速度，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?，閥片噪聲主要由氣體壓力脈動、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對壓縮機噪聲的影響，通過實驗發(fā)現(xiàn)有以下現(xiàn)象：壓縮機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。對這一現(xiàn)象的解釋是：吸排氣壓差減少，會降低旋轉式壓縮機的不平衡力矩，從而降低噪聲。壓縮機流量與噪聲有很強的相關性。噪聲在中等流量時達到最大值，隨著流量增加，噪聲急速下降。低頻噪聲與流量關系不大，4000 Hz以上的噪聲在吸氣壓力逐漸減少到真空時，急劇下降。因此認為高頻噪聲與氣體流動有關。對于旋轉葉片式壓縮機，氣體壓力脈動作用于壓縮機的轉子和氣缸，是壓縮機噪聲的最大激勵源。實驗發(fā)現(xiàn)排氣口與轉動槽之間存在壓力駐波。通過放大排氣腔和開設一個阻流槽消除駐波，就可以在幾個頻段處降低噪聲。對于滾動活塞式壓縮機，其壓縮腔內的壓力沖擊脈動是最主要的噪聲源，通過開設變換槽可以減少壓力脈動，采用這個思路在滾動活塞式壓縮機的排氣口處開設一個消聲器，經(jīng)過修改，發(fā)現(xiàn)對高頻噪聲的降低非常有效。壓縮機的不平衡力和不平衡力矩對其噪聲也有很大影響。一般來說，對于單缸往復式壓縮機，平衡塊只能消除基頻處的不平衡力，而無法消除由于活塞非正弦運動而產生的諧波不平衡力。制冷劑及制冷機油也有可能成為振動和噪聲的激勵源。氟里昂在低壓高溫條件下產生閃點氣穴現(xiàn)象時能產生噪聲。另外，曲軸振動也是壓縮機產生高頻噪聲的主要因素。2.壓縮機噪聲振動傳遞途徑根據(jù)全封閉壓縮機的結構，我們可以把傳遞路徑分為三類：1. 固體路徑（彈簧、管、機體總成）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的特性阻抗（密度與聲速的乘積）有關?？梢哉J為固體通道是壓縮機最重要的傳輸途徑。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，管路的剛度增加，從而固有頻率增加；當質量流量增加時，管路自振頻率將下降，當然，也可使管路剛度下降，從而避開壓縮機旋轉頻率及其諧波。另外如果能夠采用一個汽車空調軟管替代現(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腔內充滿了制冷氣體，當機體振動時，制冷劑被激勵，一方面將振動傳輸出去，另一方面有可能產生共振，將振動放大，從而使外殼產生更大的噪聲。另外，除氣體脈動外，機體本身的振動也有可能成為共振激勵源。3. 壓縮機噪聲的輻射不管壓縮機機內機理如何，壓縮機最終還是以封閉外殼振動向外輻射的形式產生噪聲。一般來說，壓縮機周向剛度曲率半徑、氣體壓力、氣體密度等因素也對外殼的固有頻率產生影響。在外殼的所有參數(shù)中，對其輻射能力影響最大的因素是其固有頻率。通常，通過增大外殼的剛度，提高壓縮機外殼的固有頻率，躲開激勵流量比較高的低頻區(qū)域，能夠有效減少壓縮機的振動。因此，一個合理的外殼形狀應是曲率半徑盡量小，盡量避免曲率半徑的急劇變化。三。 結論壓縮機噪聲控制是一個極其復雜的問題，目前，我們還只是進行初步探討。下一步需要和有關壓縮機廠家配合，通過大量實驗，分析各個可能影響壓縮機噪聲的因素，有效降低室外機噪聲。關于室外壓縮機噪聲峰值和管路振動處理方法思路室外機噪聲主要來自以下幾個部分：壓縮機、風機電機、相連的管路和管內流動的制冷劑。壓縮機噪聲和振動主要來自轉子的旋轉、機械泵體運動和冷媒脈動沖擊激振及氣液分離器和殼體、底角的激振等具體來說，壓縮機噪聲主要有以下部分：1. 電機噪聲：包括電磁噪聲、機械噪聲和氣動噪聲2. 機械噪聲：閥片運動作用、氣體壓力脈動、各種運動部件、電機和制冷劑流量均是壓縮機噪聲振動的激勵源。壓縮機噪聲振動傳遞途徑：1. 固體通道（彈簧、管、壓縮機殼體等）。2. 液體通道（壓縮機油）。3. 氣體通道（制冷劑氣體）。空調壓縮機噪聲大的解決思路