【正文】 組與電源斷開，壓縮機電機正常運行。其中電機轉(zhuǎn)子采用鼠籠式結(jié)構(gòu)；定子裝有運行繞組和啟動繞組，當(dāng)兩繞組中通入在時間上相差。 壓縮機電機工作原理　　功率較大的大中型商用制冷設(shè)備，一般采用三相異步電動機。 制冷部分是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等幾大部件組成的循環(huán)系統(tǒng)。測試系統(tǒng)均依地面而裝，松散龐大，環(huán)境溫度差異大。分別通過調(diào)節(jié)量熱器內(nèi)電加熱功率。以往的性能用的電功率和制冷量相對應(yīng)，通過測量電功率即可算出制冷量。安裝于一個整體機柜中。高效換熱器的研究是國產(chǎn)空調(diào)提高效率的一個重要方向[12]。 國內(nèi)制冷空調(diào)企業(yè)采用國外壓縮機(比如日本)，但是機組效率比日本企業(yè)低約很多。 2007年，據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)和冰箱用銅總計占中國銅需求量的75％。改善傳熱性能的方法。增加換熱面積可以選擇多種方法。換熱器材料的選擇不僅要求其具有較好的傳熱性能，還要考慮實際成本問題。在技術(shù)上，美國谷輪公司的數(shù)碼渦旋壓縮機和大金等的變頻控制渦旋壓縮機是目前壓縮機中比較先進的技術(shù)。氣體壓縮引起的力矩變動較小，在振動和噪聲以及效率等方面有其突出的優(yōu)點，已成為柜式空調(diào)、商用小型PAC的首選主機。由于日本的松下等公司在旋轉(zhuǎn)式壓縮機的產(chǎn)量和技術(shù)上有很強的實力，隨著CO2作為制冷劑，很多日本公司已經(jīng)開發(fā)了CO2旋轉(zhuǎn)式壓縮機。日本廠家在旋轉(zhuǎn)式壓縮機的產(chǎn)量和技術(shù)上處于主導(dǎo)和領(lǐng)先位置。如運行效率高、調(diào)速性能好、無渦流損失。這種結(jié)構(gòu)既克服了傳統(tǒng)的直流電機的一些缺陷，如電磁干擾、噪聲、火花可靠性差、壽命短。無刷直流電動機的使用推進了直流變頻技術(shù)的進步。完善變頻驅(qū)動壓縮機技術(shù)是制造商研發(fā)的重點。近幾年通過采用變頻調(diào)速控制、改善電機性能和降低氣閥損失等技術(shù)?！　‰姳?冷凍柜)和小型商用制冷設(shè)備主要采用全封閉往復(fù)式制冷壓縮機，從容量看，主要用于家用電冰箱(冷凍柜)和小型商用制冷設(shè)備中，世界市場年需求量約為8500萬臺。隨著研究的不斷深入和加工技術(shù)的進步，各部件也都達(dá)到了不同程度的發(fā)展。常用的有氨——水吸收式制冷機和溴化鋰——水吸收式制冷機，用熱源作為動力，消耗電力少，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易損件少，能量調(diào)節(jié)范圍大，是一種新發(fā)展起來的制冷機品種[11]。用于空調(diào)的機器多采用R1R12制冷劑[10]。 　　　(3)離心式制冷機：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使制冷劑氣體獲得動能，然后通過擴壓器提高其壓力并冷卻液化，節(jié)流而制冷。 　 各種類型制冷機主要特點如下：　　　(1)螺桿式制冷機：結(jié)構(gòu)簡單、易損件少、使用壽命長、單級壓縮比高，在大中型制冷量范圍內(nèi)有取代活塞式的趨勢。其中蒸汽壓縮式制冷機（活塞式、回轉(zhuǎn)式、螺桿式、離心式）、吸收式制冷機和蒸汽噴射式制冷機應(yīng)用較為廣泛。現(xiàn)代制冷機以蒸氣壓縮式制冷機應(yīng)用最廣。利用半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)制取冷量。依靠蒸汽噴射器（噴射式壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)。依靠吸收器發(fā)生器組（熱化學(xué)壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)，又可分為氨水吸收式、溴化鋰吸收式和吸收擴散式3種。依靠壓縮機的作用提高制冷劑的壓力以實現(xiàn)制冷循環(huán)，按制冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式制冷機（以液壓蒸發(fā)制冷為基礎(chǔ)，制冷劑要發(fā)生周期性的氣液相變）和氣體壓縮式制冷機（以高壓氣體膨脹制冷為基礎(chǔ)，制第 2 頁 共 66 頁冷劑始終處于氣體狀態(tài)）兩種。目前美國及其它國家都在努力來改進制冷機的性能和可靠性[9]。許多次都由于缺少合適的制冷機而阻礙了低溫條件在特殊場合的應(yīng)用。根據(jù)這個定義不包括通常用于工業(yè)液化系統(tǒng)的大型制冷機。效率的提高對便攜式設(shè)備和單兵裝備有重大意義，在相同的電池下可延長使用時間[7]。另外，當(dāng)整機尺寸小型化后更造成了許多新的密封薄弱環(huán)節(jié)[5]。這些機型都有一個共同的特點就是在用于微型機時其密封性差、泄漏大、效率低。　　目前這一領(lǐng)域的研究關(guān)鍵是微型壓縮機的開發(fā)，如何開發(fā)體積小、重量輕、工作平穩(wěn)、效率高的微型制冷壓縮機是一個世界性的前沿課題。　　微型制冷系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、工業(yè)、環(huán)境保護及醫(yī)療電子等各行業(yè)，美國已將這種技術(shù)用于伊拉克戰(zhàn)爭和第四代戰(zhàn)機上，引起了國際上的廣泛關(guān)注[2]。1930年出現(xiàn)了氟利昂制冷劑，促進了壓縮式制冷機的迅速發(fā)展。第 2 頁 共 66 頁19世紀(jì)50年代，法國的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水為工質(zhì)的吸收式制冷機和氨水吸收式制冷機。1844年，用在醫(yī)院中制冰和冷卻空氣。壓縮式制冷，熱電制冷和吸收式制冷是三種主要的制冷方法[1]。外加的能量有兩類：一類是機械能或電能；另一類是熱能。　　制冷是指用人工的方法將物體冷卻，使其溫度降低到環(huán)境溫度以下，并保持這個溫度。　　然而處理鋼材表面是在進入冷床冷卻之前，其表面溫度達(dá)到450℃左右，回收的處理液溫度也會很高，導(dǎo)致整個藥箱內(nèi)溫度不斷提升，最終會使防銹劑碳化失效，因此，需要對藥箱進行降溫?！　≡诂F(xiàn)階段，鋼材市場比較萎靡，很多鋼材廠家面臨著困境：生產(chǎn)出鋼材短期內(nèi)賣不掉，時間長了就會生銹，不生產(chǎn)鋼材，就面臨著倒閉。自動控制系統(tǒng)制冷畢業(yè)設(shè)計目 錄1 緒論 1 1 1 2 3 3 3 4 4 5 5 6 壓縮機電機工作原理 6 單相電機常用啟動型式 6 電阻分相啟動(RSIR) 6 電容分相啟動(CSIR) 6 電容啟動、電容運轉(zhuǎn)型(CSR) 7 現(xiàn)有啟動方式比較及其與啟動繼電器的配合 7 三種啟動方式比較 7 與啟動繼電器的配合 7 彈力式啟動繼電器 7 重錘式啟動繼電器 7 PTC 啟動繼電器 7 8 9 11 112 制冷方法和系統(tǒng)的選擇 13 13 13 13 15 163 鋼鐵防銹劑藥箱箱體的設(shè)計計算 17 17 18 18 18 204 小型制冷機冷凝器設(shè)計計算 22 22 22 235 小型制冷機蒸發(fā)器設(shè)計計算 31 31 326 小型制冷機壓縮機的選擇 38 49 49 40 40 40 41 427 小型制冷機毛細(xì)管的選型 44 45 468 小型制冷機輔助設(shè)備的選擇 47 48 循環(huán)回?zé)崞髯饔梅治?49 49 52 53 539 蒸發(fā)器溫度的自動控制 56 56 57 顯示界面方案 57 電源部分 57 鍵盤部分 58 58 58 DS18B20溫度測量部分 58 DS18B20的結(jié)構(gòu)及原理 58 60 61 62 6210 設(shè)計總結(jié) 63參考文獻 64致 謝 66附件1 翻譯原文附件2 有無回?zé)崞鞯腃O2亞臨界和跨臨界循環(huán)效率的研究iii1 緒論　　鋼鐵廠在生產(chǎn)出成品鋼材后必須在短時間內(nèi)將其賣出，使用鋼材的單位在購入鋼材后需要及時的對鋼材表面進行處理，達(dá)到防銹的目的。實踐表明，鋼材表面不做任何防銹處理，7到10天左右，表面就開始出現(xiàn)銹點，之后會以這些銹點為核心，表面快速生銹，進而銹蝕到內(nèi)部，影響鋼材性能。基于此種狀況，一種鋼鐵表面防銹劑被開發(fā)了出來，此種藥劑可在鋼材上冷床之前噴在其表面，達(dá)到防銹目的，一般情況下，防銹時間可以達(dá)到未處理鋼材的8倍左右，這樣就能為鋼材廠家提供足夠的緩沖時間，同時，表面不生銹也能成為其一大賣點?！　”菊n題的目的就在于設(shè)計出的制冷系統(tǒng)能使得要向內(nèi)部溫度恒定，制冷量必須和余熱量平衡，且隨著鋼材生產(chǎn)速度變化，制冷量也能夠相應(yīng)自動控制。制冷的方法雖然很多，但其的基本原理都是相同的，即應(yīng)用一種專門的裝置，消耗一定的外加能量，使熱量從溫度較低的物體傳給溫度較高的物體，從而獲得所需要的低溫。壓縮式制冷和熱電制冷需要消耗機械能或電能；吸收式制冷則消耗熱能。　　1834年。1872～1874年，并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機，這是現(xiàn)代壓縮式制冷機的發(fā)端。1910年出現(xiàn)了蒸汽噴射式制冷機。1945年，美國研制成功溴化鋰吸收式制冷機。大規(guī)模集成電路CPU芯片發(fā)展迅速，隨著運算速度和集成度的提高其散熱問題已成為世界難題[3]，而微型壓縮機制冷系統(tǒng)是有效的解決方案，并能夠應(yīng)用于多種電子、激光、紅外、雷達(dá)設(shè)備上[4]。國內(nèi)外目前所開發(fā)的這類壓縮機大都是采用傳統(tǒng)的經(jīng)典機型，例如三角轉(zhuǎn)子式、滾動活塞式、渦旋式、單螺桿式、滑片式等。造成這種結(jié)果的原因是：它們的機構(gòu)都具有線密封的特征，從而決定了其密封的薄弱環(huán)節(jié)太多。 微型球形制冷壓縮機是在王陸一的發(fā)明專利“一種用于壓縮機的變?nèi)菔綑C構(gòu)”的基礎(chǔ)上設(shè)計出的適用于微型制冷系統(tǒng)的壓縮機[6]，其主要目標(biāo)是解決其它形式的微型壓縮機泄漏大、效率低的問題?！　　靶⌒椭评錂C”這個術(shù)語一般系指能夠達(dá)到120K溫度以下的小型或中型制冷機[8]。最近10年來低溫在工業(yè)和軍事應(yīng)用的增加對低溫制冷機提出了迫切的要求。這個問題現(xiàn)在已被人們有所認(rèn)識。(1)壓縮式制冷機。(2)吸收式制冷機。(3)蒸汽噴射式制冷機。(4)半導(dǎo)體制冷器。 制冷機的主要性能指標(biāo)有工作溫度（對蒸氣壓縮式制冷機為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對氣體壓縮式制冷機和半導(dǎo)體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質(zhì)的溫度），制冷量（制冷機單位時間內(nèi)從被冷卻物體移去的熱量）、功率或耗熱量、制冷系數(shù)（衡量壓縮式制冷機經(jīng)濟性的指標(biāo)，指消耗單位功所能得到的冷量）以及熱力系數(shù)（衡量吸收式和蒸汽噴射式制冷機經(jīng)濟性的指標(biāo)，指消耗單位熱量所能得到的冷量）等?！　≈评錂C可分為：壓縮式制冷機、吸收式制冷機、蒸汽噴射式制冷機，半導(dǎo)體制冷。目前，我國除少數(shù)大冷量和特殊用途的冷凍機外，一般用途的活塞式、離心式、螺桿式、渦旋式 、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式制冷機，以及冷凍、冷藏、低溫試驗等設(shè)備都能自己制造。 　　(2)活塞式制冷機：技術(shù)發(fā)展比較成熟，效率高，使用溫度范圍廣，可制成大中小型各種規(guī)格產(chǎn)品，是各種制冷機中應(yīng)用最廣的機種。具有結(jié)構(gòu)緊湊，單機制冷量大，可進行能量調(diào)節(jié)等特點?！　　±梦談χ评鋭┑奈阶饔檬怪评鋭┱舭l(fā)而制冷?！　　　⌒⌒椭评錂C的發(fā)展與進步實際上是包括壓縮機、節(jié)流閥、膨脹機、氣體冷卻器和蒸發(fā)器各部件的發(fā)展與進步。目前，歐洲(主要是挪威、德國、丹麥和荷蘭等)、亞洲(日本、韓國和中國等)和美國三個地域水平發(fā)展比較快，也在一定程度上代表了國際先進水平。中國的年需求量在800～1000萬臺之間。電冰箱用小型全封閉往復(fù)式制冷壓縮機的性能系數(shù)(EER)。目前，在變頻技術(shù)方面，直流變頻備受關(guān)注。無刷直流電機與普通的交流電機或有刷直流電機的最大區(qū)別在于其轉(zhuǎn)子是由稀土材料的永久磁鋼構(gòu)成，定子采用整距集中繞組，簡單地說來，就是把普通直流電機由永久磁鐵組成的定子變成轉(zhuǎn)子，把普通直流電機需要換向器和電刷提供電源的線圈繞組轉(zhuǎn)子變成定子。又具有交流電機所不具有的一些優(yōu)點?！　⌒D(zhuǎn)式壓縮機多用于小容量空調(diào)器，窗式、小型分體式空調(diào)器和小型除濕機，年需求量為4000萬臺。變頻控制、艱缸機型和采用HFC制冷劑，旋轉(zhuǎn)式壓縮機的產(chǎn)量激增，中國目前是旋轉(zhuǎn)式壓縮機的主要產(chǎn)地和消費市場。 渦旋式壓縮機的歷史相對較短，由于在該類型壓縮機中?！?0kW之間，多數(shù)在3～6kW之問。 小型制冷機中的換熱器，如蒸發(fā)器、冷凝器和風(fēng)機盤管是進行空氣調(diào)節(jié)的主要設(shè)備，其優(yōu)化的依據(jù)是材料的選擇、換熱面積的增加和傳熱性能的改善。目前較多使用銅管，但由于銅材料的價格上漲，現(xiàn)多用銅管鋁翅片的結(jié)合以降低成本。如增加迎面換熱面積、增加管排數(shù)、增加翅片密度、增加冷凝器的過冷度。以各種強化的換熱管為主，還包括改進翅片設(shè)計。銅的價格飛速上漲，有專家提出在換熱器中采用銅鋁臺盤來降低成本，但是，銅鋁合金的回收和分離將會消耗更多的能量，長遠(yuǎn)看，得不償失。壓縮機的因素之外，高效換熱器的落后是一個重要方面。 測試系統(tǒng)的最大特點就是將制冷系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、輔助機械裝置及電氣系統(tǒng)進行一體化設(shè)計。進行合理布置。為了便于同類壓縮機性能之間的比較，國家標(biāo)準(zhǔn)對測試工況做了嚴(yán)格的規(guī)定，為了保證壓縮機在一定工況下穩(wěn)定運行，必須對吸氣溫度、吸氣壓力、排氣壓力、過冷溫度和環(huán)境溫度進行控制。循環(huán)制冷劑流量(即熱力膨脹閥開度)，冷凝器冷卻水量(即水量調(diào)節(jié)閥開度)、過冷度調(diào)節(jié)器及冷水機組來實現(xiàn)。不便于整體運輸與安裝調(diào)試，只能在現(xiàn)場進行制作安裝，制作和維護不便、成本高。壓縮機排出的高壓氣體首先進入冷凝器，在冷凝器中與冷卻水進行熱交換，冷凝成液體，然后經(jīng)過貯液器和干燥過濾器進入過冷溫度調(diào)節(jié)器，這時制冷劑已是高壓過冷液體，經(jīng)過膨脹閥節(jié)流成低壓氣液兩種流體，再進入量熱器進行吸熱蒸發(fā)成為低壓氣體，最后出量熱器進入壓縮機的吸氣口，被壓縮機壓縮和排出，完成壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)4個過程的循環(huán)，以達(dá)到制冷的目的[13]。電機與壓縮機之間屬開式或半封閉型，而小型商用制冷設(shè)備及家用電冰箱則采用單相異步電動機，電機與壓縮機封閉在統(tǒng)一的殼體內(nèi)，屬全封閉型。電度角的兩相電流，就能產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，鼠籠式轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)動。 單相電機常用啟動型式　　小型商用制冷設(shè)備和家用冰箱普遍使用單相交流電源。而運行繞組正相反，感抗比電阻大得多，兩繞組啟動電流之間出現(xiàn)相位差，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)子得到轉(zhuǎn)矩。故兩繞組的電流相差一個較大的相位角，從而產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。在啟動繼電器吸合狀態(tài)下它與分相電容并聯(lián),當(dāng)啟動繼電器觸點釋放后運行電容串接于啟動繞組參與運行，不僅改善了電機啟動特性。 現(xiàn)有啟動方式比較及其與啟動繼電器的配合 三種啟動方式比較　　從上述分析可以看出，電阻分相啟動結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠，但兩繞組起動電流之間相位角較小，只能產(chǎn)生橢圓形的旋轉(zhuǎn)磁場，啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電流大。因此，電阻分相啟動用于輸出功率較小的制冷設(shè)備(125W 以下)。 與啟動繼電器的配合　　單相異步電機不論采用哪種啟動方式，在電機啟動后轉(zhuǎn)速達(dá)額定值的時都必須及時將啟動繞組與電源斷開，否則較大的電流會使啟動繞組燒毀。 彈力式啟動繼電器　　由啟動器和過電流保護器組合而成。便于調(diào)整及組合回路提高啟動性能，利于電壓起伏較大地區(qū)使用及研究低壓啟動時使用