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摘 要:压缩机在特定工况下的运转电流是判定压缩机质量的重要指标,但压缩机进入最终检验需经过烘箱把油漆烘干,而由于最终检验能力的影响,造成压缩机出烘箱后到检测设备的时间不一致,温度差异大,因而运转电流一致性差,简单的采集运转电流难以评判压缩机的质量。我们通过收集各型号大量的数据,分析拟合了压缩机运转电流与温度的关系曲线,并设计了新型的测试系统,使用虚拟仪器实现,为检验工艺制定提供了指导,更为压缩机最终质量检测提供了保障。
关键词:旋转压缩机;运转电流;温度补偿
中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0271-02
1 引 言
旋转压缩机因其性能优良、结构紧凑、零部件少、工作寿命长,广泛应用于房间空调、制冷器具、汽车空调及压缩气体装置。压缩机生产过程中,最终检验作业是判定压缩机质量的保障,特定工况下的运转电流是判定压缩机质量的其中一项重要指标,但压缩机进入最终检验需经过烘箱把油漆烘干,而由于最终检验能力的影响,造成压缩机出烘箱后到检测设备的时间不一致,温度差异大,因而运转电流一致性差,给检验工艺制定带来了极大的困难,为了生产的顺畅,工艺范围极大,简单的采集运转电流难以评判压缩机的质量。一直以来大家对电机运行电流与温度的关系进行了大量的研究,并拥有了一整套的可直接计算的理论,但是所有研究都集中电机本身,对于装配后的压缩机并未看到有相关研究。
本文从实验着手,通过收集各型号大量的温度与运转电流数据,然后采用Minitab对数据进行处理分析,再通过曲线拟合,最终简化,得出压缩机运转电流与温度的关系曲线和温度补偿系数。通过设计新型的测试系统,使用虚拟仪器实现,给压缩机最终检验提供保障。
2 低压电流-温度关系曲线
最终检验属于生产环节,需考虑生产节拍,而测量压缩机内部温度极其困难,我们利用测量得到的压缩机壳体温度代替压缩机温度。图1为25000台C39系列某一型号压缩机其它条件一致压缩机温度从18~78℃的运转电流分布的示例散点图。
剔除特殊点后,从图1可以大致看出压缩机运转电流与压缩机的温度之间符合二次分布,可考虑二次拟合。通过实验收集到的其它系列型号的数据作图发现,分布情况基本一致,结论一致。图2为使用二次拟合的曲线。
从图2中可以得出该型号的拟合曲线为:I实=2.694-0.07232×T+0.000621×T2;关系数达到90.4%。但该公式不能直接用于测量与判断,测试系统能测量的是压缩机运行的实际电流I实与压缩机的温度T,判定的是特定工况(包含温度)下的压缩机运转电流I,因而需最终目的是通过温度的补偿把实测压缩机运转电流I实转换成某一温度下的电流I,即转化为L实=a×T2+b×T+I。为了进一步简化,把对曲线的对称轴平移至Y轴,选取原拟合曲线对称轴为X=58(即为判断的特定温度),再次拟合,如图3所示。
从图2中可以得出该型号的拟合曲线为:I实=0.5901+0.000233×(T-58)+0.000621×(T-58)2;关系数达到90.4%。压缩机温度T的范围一般为[15,85],因而0≤0.000233×(T-58)≤0.01,为了公式简化,该部分暂忽略不计。因而压缩机的判断电流与实际电流之间的关系为:I=I实-0.000621×(T-58)2,0.000621为该型号压缩机的温度补偿系数,最终关系为:I=I实-0.000621×(T-58)2。把原实验数据通过该公式转换,分布图如图4所示。
利用假设检验法进行验证该拟合是否可靠。58℃下电流为0.59A,即均值μ=0.59,标准差取σ=0.3,可把工艺范围严格控制在0.29A~0.89A,如果标准差不变,图4的数据作为样本,计算验证该拟合是否可靠。取α=0.05。假设H0:μ=0.59,H1:μ≠0.59。利用Minitab计算后得:
P=0.3>0.05,样本均值为0.59199,95%置信区间总体均值落在(0.58822,0.59575),μ=0.59落入此置信区间,直方图中H0所对应的均值落入均值的置信区间。因而假设H0成立,该拟合可靠性达到95%。
3 LabVIEW虚拟仪器的实现
下面使用LabVIEW实现该检测方法:
4 结 论
本文通过大量的实验数据对单相旋转压缩机运行的电流与壓缩机温度进行分析,所得结论如下:
(1)压缩机运转电流与温度呈二次关系
(2)可通过样机试验,按公式:I=I实-a×(T-T标)2得到温度补偿系数a与曲线对称轴T标来进行更加准确的电流控制提高检测质量。
参考文献
[1]潘宪生.气温及电压对风机电机电流的影响.北京:电世界,2000.
[2]牛群峰,黄 莉,黄均人.压缩机性能测试与参数计算的虚拟仪器实现.郑州:河南工业大学电气工程学院,2009.
收稿日期:2018-8-2
关键词:旋转压缩机;运转电流;温度补偿
中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0271-02
1 引 言
旋转压缩机因其性能优良、结构紧凑、零部件少、工作寿命长,广泛应用于房间空调、制冷器具、汽车空调及压缩气体装置。压缩机生产过程中,最终检验作业是判定压缩机质量的保障,特定工况下的运转电流是判定压缩机质量的其中一项重要指标,但压缩机进入最终检验需经过烘箱把油漆烘干,而由于最终检验能力的影响,造成压缩机出烘箱后到检测设备的时间不一致,温度差异大,因而运转电流一致性差,给检验工艺制定带来了极大的困难,为了生产的顺畅,工艺范围极大,简单的采集运转电流难以评判压缩机的质量。一直以来大家对电机运行电流与温度的关系进行了大量的研究,并拥有了一整套的可直接计算的理论,但是所有研究都集中电机本身,对于装配后的压缩机并未看到有相关研究。
本文从实验着手,通过收集各型号大量的温度与运转电流数据,然后采用Minitab对数据进行处理分析,再通过曲线拟合,最终简化,得出压缩机运转电流与温度的关系曲线和温度补偿系数。通过设计新型的测试系统,使用虚拟仪器实现,给压缩机最终检验提供保障。
2 低压电流-温度关系曲线
最终检验属于生产环节,需考虑生产节拍,而测量压缩机内部温度极其困难,我们利用测量得到的压缩机壳体温度代替压缩机温度。图1为25000台C39系列某一型号压缩机其它条件一致压缩机温度从18~78℃的运转电流分布的示例散点图。
剔除特殊点后,从图1可以大致看出压缩机运转电流与压缩机的温度之间符合二次分布,可考虑二次拟合。通过实验收集到的其它系列型号的数据作图发现,分布情况基本一致,结论一致。图2为使用二次拟合的曲线。
从图2中可以得出该型号的拟合曲线为:I实=2.694-0.07232×T+0.000621×T2;关系数达到90.4%。但该公式不能直接用于测量与判断,测试系统能测量的是压缩机运行的实际电流I实与压缩机的温度T,判定的是特定工况(包含温度)下的压缩机运转电流I,因而需最终目的是通过温度的补偿把实测压缩机运转电流I实转换成某一温度下的电流I,即转化为L实=a×T2+b×T+I。为了进一步简化,把对曲线的对称轴平移至Y轴,选取原拟合曲线对称轴为X=58(即为判断的特定温度),再次拟合,如图3所示。
从图2中可以得出该型号的拟合曲线为:I实=0.5901+0.000233×(T-58)+0.000621×(T-58)2;关系数达到90.4%。压缩机温度T的范围一般为[15,85],因而0≤0.000233×(T-58)≤0.01,为了公式简化,该部分暂忽略不计。因而压缩机的判断电流与实际电流之间的关系为:I=I实-0.000621×(T-58)2,0.000621为该型号压缩机的温度补偿系数,最终关系为:I=I实-0.000621×(T-58)2。把原实验数据通过该公式转换,分布图如图4所示。
利用假设检验法进行验证该拟合是否可靠。58℃下电流为0.59A,即均值μ=0.59,标准差取σ=0.3,可把工艺范围严格控制在0.29A~0.89A,如果标准差不变,图4的数据作为样本,计算验证该拟合是否可靠。取α=0.05。假设H0:μ=0.59,H1:μ≠0.59。利用Minitab计算后得:
P=0.3>0.05,样本均值为0.59199,95%置信区间总体均值落在(0.58822,0.59575),μ=0.59落入此置信区间,直方图中H0所对应的均值落入均值的置信区间。因而假设H0成立,该拟合可靠性达到95%。
3 LabVIEW虚拟仪器的实现
下面使用LabVIEW实现该检测方法:
4 结 论
本文通过大量的实验数据对单相旋转压缩机运行的电流与壓缩机温度进行分析,所得结论如下:
(1)压缩机运转电流与温度呈二次关系
(2)可通过样机试验,按公式:I=I实-a×(T-T标)2得到温度补偿系数a与曲线对称轴T标来进行更加准确的电流控制提高检测质量。
参考文献
[1]潘宪生.气温及电压对风机电机电流的影响.北京:电世界,2000.
[2]牛群峰,黄 莉,黄均人.压缩机性能测试与参数计算的虚拟仪器实现.郑州:河南工业大学电气工程学院,2009.
收稿日期:2018-8-2