[发明专利]一种降低封闭式永磁压缩机震动和噪音的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种降低封闭式永磁压缩机震动和噪音的方法，属于工业噪音控制领域。

背景技术

永磁压缩机是一种在工业上常见的设备，运动部件的质量分布主要集中在电机转子上，对于整个压缩机而言没有机械扭矩输出。压缩机内部交替进行吸气和压缩的过程循环，在常规变频控制下，压缩机的转子也呈对应的加速和减速过程循环，转子的这种周期性加速和减速会在压缩机安装座和压缩机之间发生交变的扭矩作用，从而产生震动和噪音。

由于永磁压缩机是一种广泛应用的工业设备，其噪音和震动问题对环境造成了很大的不良影响。长期以来本领域一直在探讨以何种合理的结构改进来降低其震动和噪音。过去数年来的研究主要集中于通过在压缩机中加入噪音消除部件或者噪音隔离板或者减震模块或者将压缩机中转子的位置进行移动以减少其震动和噪音，尽管此种结构改进在一定程度上减轻了压缩机的噪音和震动，但是在另一方面人们注意到这种结构改进明显增加了压缩机结构上的复杂程度，由于压缩机中加入了多余的组件，其制造成本和维护成本均明显上升。同时此类结构改进只能应用于新生产的永磁压缩机，对于已有的旧式压缩机无法应用。

基于上述原因，本领域急需一种可以在现有基础的永磁压缩机基础上降低其噪音和震动的方法。

发明内容

本发明公开了一种降低封闭式永磁压缩机震动和噪音的方法，针对现有技术的不足，通过对永磁压缩机转子工作控制方法的改进，降低了震动和噪音。

为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

包括获取转子位置信息和对转子位置信息与标准位置的差值给予周期负载补偿的步骤，具体的工程上的实现包括下述三个步骤：1.获取永磁压缩机中的转子位置信息，并将所得信息与标准位置相比较取差值Xn，n＝1，2，3……，；2.根据步骤1所得到的转子位置信息与标准位置相比较所得差值Xn作为变量建立数组Yn，n＝1，2，3….以对差值Xn进行循环更新；3.对数组Yn进行运算，生成一个时间上的连续函数Ft，将该函数作用在原调制系数F0上，至最后形成一个周期性调制系数F＝Ft*F0的调压波形作用于压缩机。

在上述方法中，有多种方式可以获得转子的位置信息，包括但不限于下述几种方法：①电机直接给出转子位置信息；②通过电机电流的过零点的时间点间接计算出转子的位置信息；③通过非驱动状态时定子线圈上的感应电压过零时间点间接计算出转子的位置信息；或者通过其他的外部装置或计数器等获得转子的位置信息等，本发明并不限制获得转子位置信息的方法，实际控制器根据情况使用其中的一种或一种以上的方法均可。

在本发明的方法中，标准位置是通过下述技术概念定义的：永磁电机的驱动均需要直接或间接的检测电机转子的位置信息，在一个电周期里通常有6个位置周期(6次电流过零点或6次感应电动势过零点)：对于二极电机而言，电机旋转一周有6个位置检测信息；对4极电机而言，电机旋转一周有12个位置检测信息；以此类推。在电机匀速转动时，这6或者12个位置信息在空间上处在一周(360度)的6或12等分位置上，称其为标准位置。在本发明中，步骤1的差值Xn为转子位置信息与标准位置的差且滞后标准位置时为正。然而本领域技术人员在领会本发明实质精神的基础上，采用其他的方式处理Xn数值也是可行的，例如以转子位置信息与标准位置的差绝对值进行计数等，这是本领域技术人员根据本发明可以理解的，属于本发明的保护范围。

在本发明的方法中，步骤2用于建立扭矩周期性调制数据组Yn，此数组中每一个变量的值均为通过对步骤1位置信息数据Xn进行处理得到，可以根据Xn的变化来循环更新Yn的值。

在上述基础上，为了避免对压缩机原调制系数的干扰，限定Yn中的最大值恒定为1；为了保证系统的稳定性，防止扭矩震荡，并保持控制方式的负载适应性，Yn的变更只采取三种方式：+Δ、+0、-Δ，其中，Δ是远小于1的数，例如0.05。此处Δ是根据需要自行定义取值的，只要其在Yn数组获得过程中保持恒定即可。

在步骤3中，连续函数Ft的具体形态并不受到特别限制，可以通过对Yn的值进行多种方式的拟合得到一连续的曲线；优选的，为了简化此处理步骤，提高本发明方法的工作效率，步骤3的连续函数Ft通过相邻Yn的值用直线连接起来的曲线获得。

在得到连续函数Ft以后，将该函数作用在永磁压缩机已有的原调制系数F0上，至最后形成一个周期性调制系数F＝Ft*F0的调压波形作用于压缩机即可。

通过本发明的处理方法，压缩机转子的电扭矩和阻力矩随时都是接近平衡的，电机转子接近匀速转动状态，从而显著降低了其震动和噪音。