吸排气压力对线性压缩机性能影响分析
摘要：对电冰箱而言，压缩机在其中占据着非常重要的作用，与此同时也是电力消耗的重要组成部分，占据电冰箱与空调能耗的83%左右。目前复式压缩机在电冰箱中占据着主导的位置，但是相对而言，机械的整体效率比较低。在应用封闭压缩机输入功率中，只有50%左右的功率被应用。本文就系排气压缩机对线性压缩机性能的影响进行分析。
关键词：系排气压力;影响;线性压缩机性能
线性压缩机相对于复式压缩机来说，活塞收到的径向力减小，同时摩擦力也相对减少，这就提升了压缩机整体的工作效率，并且线性压缩机活塞行程会随着输入电压的变化而发生变化，因此，启动与调节压缩机相对而言比较容易，这样也就有效减少了点击频繁启动能量的消耗。观察LG实验数据我们可以得知，300L的冰箱如果用线性压缩机的话，总体电能可以节省25%。机器在运行中，活塞位移所生成的大小、位移的上止点在受到电击驱动里影响的同时，还会受到压缩机进排气压力的影响。
一、系统模型
在永磁材料研究不断深入的过程中，要想取代传统冰箱压缩机，动圈式线性压缩机最有可能。动圈式线性压缩的动子由动圈和活塞固定连接所组成，动圈在贴心和永久磁铁之间的空隙中间，气缸顶部设置排气阀，而活塞顶面上也同时布置着进气阀。当电流通过动圈时，活塞在磁场的变动下会受到和电流同频率的推动机振力，这样就会促使动圈式线性压缩机的动子形成进行往复运动，进而达到压缩气体的目的。动子的往复运动从本质上来说就与动力学、电磁学与热力学以及控制工程学等相关学科相关，进而可以将该系统模型分成为机械、电磁及热力学三个系统。
1.1 机械系统
当系统在运行时，机械系统组成了动子。活塞受力图和机械系统的结构图，见图1。
通过牛顿第二定律就可以了解到，机械系统强迫震动微方程式 可以表示为：
在这个方程式中，x(t)表示的是活塞离开坐标原点的距离m;t表示为时间s;m表示运动过程中的质量，其中主要包括了连接板、活塞、动圈与1/3的弹簧质量，单位为kg;c则表示为线性阻尼系数，包含电磁阻尼与活塞摩擦阻尼，Ns/m;方程式中的k是用来表示弹簧的刚度，N/m;fe为电磁驱动里N;fg为气动力N;ff表示为摩擦力，通常情况下摩擦力是相对较小的，可以合并到线性阻尼N中。
1.2 电磁系统
动圈在进行往复运动的时候，就会产生一定的电动势，其中电动势微εd与产生电动势εg，用式子表示则为：εi=εd+εg。在电动势欲外加电源电压共同作用的情况下，就会产生回路电流i，在此过程中线圈电阻R会形成电压降UR，通过克希荷夫定律与电磁关系就可以得到电压微分方程：
方程式中，Re为等效电阻Ω，Be为磁场磁通密度T，le为导线有效长度m，le为等效电感H。
1.3 热力学系统
通过质量守恒、能量守恒以及气体状态三方面的方程，可以获得压缩机气缸容积内状态发生变化的全过程。依据热力学的'第一定律，能够将外界对控制容积做功表示为正，不计进、出控制容器气体动能与势能，这样可以将控制其内容积压力变化规律用方程式表示为：
方程式中，m为控制容积气体的质量kg，v为气体速度m/s，h为焙值kJ/kg，Q为交换热量kW，控制容积分别为p、T、Vc，压力表示为Pa;温度用K表示;体积则为m3，o表示出口。
二、压缩机受吸气压力影响
压缩机在标准状态下运转，参数没有发生任何变化，吸气压力在0.5MPa、0.6MPa与0.8MPa等情况下会对排气压力产生不同的性能影响。从实际的运行状态就可以了解到，在吸气压力不断提高的时候，压缩机的制冷量与排气量比例会不断增加，吸气压力、压比与容积系数都会对压缩机的指示功率产生影响。如果吸气压力不断增加，压比将会减小，这时，容积系数将会增加，随之压缩机的指示功率也随之增加。从这就可以看出，电功率也在不断增大，吸气压力不断增大的时候，压缩机所消耗的电功率却会增加，增幅会远远高于制冷的幅度。所以，吸气压力的升高会使压缩机的功率产生降低趋势。
三、压缩机受到排气压力的影响
在平时应用的状况下，参数没有发生变化，吸气压力在0.051MPa、0.062MPa与0.081MPa的时候，排气压力发生变化就会引起压缩机发生变化。在吸气压力与吸气温度不发生变化的情况下，压缩机的制冷量、电功率与排气量以及性能指数值都会有所降低。产生这种结果的主要原因就是在排气压力不断增加的时候，压比会持续升高，使得排气量在不断加强的情况下，即使在吸气值与密度保持一定，饱和液体的值会不断地增加，这样就导致了压缩机单位制冷量逐渐下降。在压缩机运行制冷量不断下降的时候，压缩机的循环性能指数也会相应的下降。在实际启动压缩机的时候，排气压力并不会发生变化。但是在压缩机刚开始使用的时候，排气压力处于零状态。在此种情况下，如果没有将输入功率调低，将会产生不利影响。与此同时，在制冷工艺需求的过程中，压缩机的排气量与排气压力会随着变化而发生改变。
四、结语
在压缩机吸气压力不断升高的情况下，制冷量与电功率会不断增加，即使电功率与制冷量同时增加，但是制冷量的幅度显然低于点高功率。因此，在此种情况下应当尽可能保持压力稳定，不可将吸气压力升得过高。与此同时还应当注意压缩机运行的经济性能。
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