【正文】 度均勻，食品冷藏質(zhì)量好。此類電冰箱的蒸發(fā)器可裝在冷凍室與冷藏室隔層中，也可裝在冷凍室后壁隔層中，前者稱為橫臥式，后者稱為豎立式。 （ 2）風(fēng)冷式電冰箱 風(fēng)冷式電冰箱又稱無霜電冰箱。 按冷卻方式分類 （ 1）直冷式電冰箱 直冷式電冰箱又稱有霜電冰箱，是用蒸發(fā)器直接吸收食品熱量LD5801冰箱用連桿活塞式壓縮 機(jī)電容起動(dòng)與運(yùn)行電機(jī)設(shè)計(jì) 4 進(jìn)行冷卻降溫而得名，其箱內(nèi)空氣循環(huán)是依靠冷熱空氣的密度不同，使空氣在箱內(nèi)形成自然對流冷卻降溫。它具有體積小、重量輕、壽命長、無噪聲、無污染等優(yōu)點(diǎn)，但制冷效率低。次類電冰箱無運(yùn)動(dòng)部件，、因此噪聲低、振動(dòng)小、使用壽命長，但其降溫速度慢，不能用來速凍食品，多屬于小型冷藏箱，特別適用于無電源地區(qū)及賓館的客房。 （ 2）吸收式電冰箱 吸收式電冰箱是以熱能（如天然氣、熱水、煤油、太陽能等）為動(dòng)力，采用吸收 —— 擴(kuò)散式制冷方式，利用制冷劑蒸發(fā)吸熱制冷。 按制冷原理分類 （ 1）蒸氣壓縮式電冰箱 蒸氣壓縮式電冰箱是采用蒸氣壓縮式制冷方式，利用制冷劑的氣化吸熱原理進(jìn)行制冷。 （ 2）冷凍箱 冷凍箱指溫度只設(shè)在 18℃ 以下的冷凍室，用于食品的冷凍和貯藏。 LD5801冰箱用連桿活塞式壓縮 機(jī)電容起動(dòng)與運(yùn)行電機(jī)設(shè)計(jì) 3 第 2章 電冰箱的種類、技術(shù)性能 電冰箱的種類 電冰箱是小型箱體制冷裝置的總稱，種類繁多，名稱也各異，常按其使用功能、制冷原理、冷卻方式、箱門數(shù)量等進(jìn)行分類。 通過這些措施的綜合應(yīng)用，電動(dòng)機(jī)器噪音可普遍改善 24dB （ 4）可靠性問題 為保證壓縮機(jī) ——電動(dòng)機(jī)能長期穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，我們在制作時(shí)除考慮電動(dòng)機(jī)的電氣安全和材料的穩(wěn)定性之外，還嚴(yán)格控制電動(dòng)機(jī)整機(jī)水分含量和殘余雜質(zhì)含量，避免出現(xiàn)制冷系統(tǒng)毛細(xì)管雜質(zhì)堵塞和冰堵現(xiàn)象。 在對基波磁場進(jìn)行磁路計(jì)算的過程中，由于受所選導(dǎo)線規(guī)格、電容規(guī)格和定子線圈匝數(shù) 為整數(shù)及其他因數(shù)的影響，電機(jī)在設(shè)計(jì)中的額定運(yùn)行點(diǎn)其基波磁場也不可能是一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場，而是一個(gè)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。在單相電機(jī)設(shè)計(jì)中，一般可以采用轉(zhuǎn)子斜一個(gè)定子齒距，定子繞組采用正玄繞組，定、轉(zhuǎn)子之間保證 的同軸度，定、轉(zhuǎn)子鐵心保持有 力，這樣就可大大削弱高次諧波磁場，以至于單相電機(jī)電磁方案設(shè)計(jì)中高次諧波磁場可以被忽略，只對基波磁場進(jìn)行磁路計(jì)算和電機(jī)性能分析。顯然電機(jī)氣隙磁密的大小對惦記的振動(dòng)與噪音的大小有重大影響，因此選擇較低的氣隙磁密的減少電機(jī)噪音的方法之一，但氣隙磁密選擇太底，在電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出功率不變的情況下電機(jī)體積會(huì)相對地增加，因此氣隙磁密也不能選擇太低。 改善零部件之間的配合 ： 選擇合適的定轉(zhuǎn)子鐵心尺寸、軸承與軸承的配合等，削 弱因配合不當(dāng)引起震動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械噪音 。因此在電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中合理設(shè)計(jì)繞組，采用高磁感、低磁耗的硅鋼片，改進(jìn)工藝控制損耗，控制轉(zhuǎn)子電阻，就可以有效的提高電機(jī)效率 5%8%。較大的轉(zhuǎn)子電阻和定、轉(zhuǎn)子漏抗，也會(huì)造成啟動(dòng)不良。當(dāng)氣隙磁密 B 設(shè)計(jì)得越大，壓縮機(jī)的啟動(dòng)問題也越容易解決。本次設(shè)計(jì)是在這樣基礎(chǔ)上并根據(jù)電冰箱制冷壓縮機(jī)電機(jī)的性能、特點(diǎn)、工作環(huán)境和用戶要求等進(jìn)行的，為了進(jìn)一步改善低壓啟動(dòng)、提高效率、降低噪音、保證運(yùn)行可靠性而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。本課題 ——LD5801 冰箱用連桿活塞式壓縮機(jī)電容起動(dòng)與運(yùn)行電機(jī)設(shè)計(jì)所研究的單相電容起動(dòng)與運(yùn)行異步電機(jī)的起動(dòng)性能與運(yùn)行性能都很好，是目前單相電機(jī)中最理想的電機(jī)，前景非常樂觀。在單相電機(jī)的技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步減少電機(jī)的噪聲、提高電機(jī)的 效率、節(jié)約能源、盡可能節(jié)約原材料、降低產(chǎn)品價(jià)格。面對眾多的電冰箱產(chǎn)品，毫無疑問，質(zhì)量始終是人們購買某一商品所關(guān)注的焦點(diǎn)。LD5801冰箱用連桿活塞式壓縮 機(jī)電容起動(dòng)與運(yùn)行電機(jī) 設(shè)計(jì) 1 第 1章 緒 論 隨著社會(huì)的發(fā)展，伴隨著中國加入 WTO，我國國民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的不斷提高，電冰箱這一曾經(jīng)相對昂貴的家用電器越來越受到人們的青睞。作為一種大件、耐用消費(fèi)品，價(jià)格高、使用周期長的昂貴家電，除了具有節(jié)能、低噪音、制冷強(qiáng)勁外，還需要滿足壽命期內(nèi)低故障率與高可靠性的特征。 為了更快地發(fā)展家用電器，必須更快地增加單相電機(jī)的產(chǎn)量并進(jìn)一步提高質(zhì)量。作為電冰箱 “心臟 ”的制冷壓縮機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置單相異步電動(dòng)機(jī)也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，如何進(jìn)一步改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，以提高制冷壓縮機(jī)的性能和電冰箱整體質(zhì)量水平，使電冰箱獲得更加滿意的性能指標(biāo)，引起了各界的重視。 根據(jù)單相電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)電冰箱制冷壓縮機(jī)電機(jī)的用戶要求和實(shí)際使用工況，和電冰箱制冷壓縮機(jī)電 機(jī)特點(diǎn)，用最經(jīng)濟(jì)的方法設(shè)計(jì)電機(jī)，是電機(jī)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。 （ 1）低壓啟動(dòng)問題 由于我國的電力國情，要求壓縮機(jī)在電源電壓 165v 或更低電壓下啟動(dòng)運(yùn)行，因此我們在設(shè)計(jì)上要充分考慮壓縮機(jī)低電壓啟動(dòng)問題。但氣隙磁密的大小還影響其它性能指標(biāo)，不能片面提高。 （ 2）效率問題 針對制冷技術(shù)的發(fā)展趨勢，冰箱節(jié)能已成為當(dāng)今一大主流，主要要求與之匹配的壓縮機(jī) ——電動(dòng)機(jī)具有高效率。 （ 3）噪音 問題 減小噪音污染，改善生活環(huán)境，要求我們不斷技術(shù)改進(jìn)， 在壓縮機(jī)電機(jī)中主要是降低電磁噪音和機(jī)械噪音 ， 在機(jī)械噪音方面，保證轉(zhuǎn)子平衡， 改進(jìn)鑄鋁風(fēng)葉， 減小轉(zhuǎn)子軸LD5801冰箱用連桿活塞式壓縮 機(jī)電容起動(dòng)與運(yùn)行電機(jī)設(shè)計(jì) 2 向竄動(dòng)，增強(qiáng) 轉(zhuǎn)子 剛度等幾方面著手工作。 在 降低磁密 電磁噪音 方面我們可以進(jìn)行如下幾項(xiàng)工作 根據(jù)電機(jī)學(xué)原理可知，電機(jī)定、轉(zhuǎn)子空氣隙中的交變電磁力會(huì)使定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，而且電機(jī)定子所受到的徑向力與氣隙磁密的平方成正比。 其次 抑制氣隙磁場中的高次諧波有利于減低電磁噪音作用于電機(jī)定轉(zhuǎn)子空氣隙中的氣隙磁密除基波磁場外， 還有一系列高次諧波磁場，高次諧波磁場的存在也是引起電磁噪音的原因之一。 另外 限制電機(jī)氣隙基波磁場的橢圓率 。經(jīng)過分析，氣隙基波橢圓率控制在????? ?、F 時(shí)，電機(jī)的噪音值明顯偏低，其它電氣性能均較好，質(zhì)量穩(wěn)定。 我們 在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，根據(jù)制冷壓縮機(jī) ——電動(dòng)機(jī)本身的特點(diǎn)，采用比較成熟的設(shè)計(jì)程序，選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，以及對電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新，使其能與壓縮機(jī)達(dá)到最佳配合，從而最終提高壓縮機(jī)的整體性能，增強(qiáng)市場競爭力，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。 按使用功能分類 （ 1）冷藏箱 此類電冰箱沒有冷凍功能，主要用來食品和藥品的冷藏保鮮，也可用來短期貯存少量的冷凍 食品。 （ 3）冷藏冷凍箱 此類電冰箱兼有冷藏保鮮和冷凍功能，一般設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同溫度的貯藏室，分別用于冷藏與冷凍物品，且兩室之間彼此隔熱，各自配備可開啟的室門。它又分為電機(jī)壓縮式和電磁振蕩式兩種：前者在理論和制造工藝上都比較成熟，制冷效果較佳，使用壽命可達(dá) 1015 年，是目前世界上產(chǎn)量最大、普及范 圍最廣的電冰箱；后者是采用電磁振蕩式制冷壓縮機(jī)壓縮制冷，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但功率較小，只適用于 30100L 的小冰箱。其中，以氨 水吸收式和溴化鋰吸收式最為常見。 （ 3）半導(dǎo)體式冰箱 半導(dǎo)體式冰箱利用半導(dǎo)體材料的溫差電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)制冷 。需要直流電源，價(jià)格較高，適用于汽車、實(shí)驗(yàn)室等小型冰箱和微型制冷器。此類冰箱結(jié)構(gòu)簡單、凍結(jié)速度快、耗電少，但冷藏室降溫慢，箱內(nèi)溫度不均勻，冷凍室蒸發(fā)器易結(jié)霜，化霜麻煩。它是依靠箱內(nèi)風(fēng)扇強(qiáng)制空氣進(jìn)行對流 循環(huán)，使其與蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)對貯藏食品的間接冷卻。風(fēng)冷式電冰箱內(nèi)水分被空氣帶到隔層中的蒸發(fā)器表面凝聚而結(jié)霜，箱內(nèi)冷凍室和冷藏室內(nèi)表面上都不結(jié)霜，故稱無霜冰箱。缺點(diǎn) 凍結(jié)速度比直冷式冰箱慢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗電量大。 按箱門數(shù)量分類 （ 1）單門電冰箱 單門電冰箱只設(shè)一扇箱門，其箱內(nèi)上部有一由蒸發(fā)器圍成的冷凍室，可貯藏冷凍食品。單門電冰箱屬于直冷式電冰箱。它有兩個(gè)大小不等的隔間，小隔間為冷凍室，大隔間為冷藏室。這是近年來流行的產(chǎn)品。存取食品時(shí)拉動(dòng)抽屜非常方便，并減少了取放食品時(shí)的冷量損失，不同食品間也不串味，是高檔電冰箱 。各個(gè)生產(chǎn)廠家都有自己的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，一臺(tái)完好的壓縮式電冰箱，其主要技術(shù)性 能和指標(biāo)包括了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 電氣性能 電冰箱電氣性能主要是指它的絕緣阻值及耗電量。用試電筆檢查，試電筆不應(yīng)發(fā)亮。 （ 3）電冰箱的耗電量不應(yīng)超過其產(chǎn)品說明書中表明的 24h 耗電量的 15％。 表 電冰箱制冷性能 （ 1）箱內(nèi)溫度 電冰箱箱內(nèi)溫度有冷凍室溫度和冷藏室溫度之分，冷凍室溫度應(yīng)達(dá)到該冰箱星級(jí)標(biāo)記的要求，而冷藏室溫度應(yīng)符合下面的規(guī)定： （ 2）冷卻溫度 在環(huán)境溫度為 32℃ 時(shí)，冰箱內(nèi)不放置物品，并把風(fēng)門溫控器調(diào)至最大為止，讓壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 3）負(fù)載溫度回升速度 在環(huán)境溫度為 32℃ 時(shí)，冷凍室內(nèi)放置 的負(fù)載，切斷電源，室內(nèi)溫度從最低回升到其一半值時(shí)的時(shí)間不超過 300min。 啟動(dòng)性能 電源電壓保持在 180240V 范圍內(nèi)，當(dāng)環(huán)境溫度在 30℃ 左右時(shí)，人為的開、停車 3次，每次開車 3min、停車 3min，每次啟動(dòng)應(yīng)正常。這里，特別要提醒的是：當(dāng)電冰箱由寒冷的室外搬進(jìn)室溫下檢測時(shí)，必須放置 4h 以上，待電冰箱各部件溫度升至 20℃ 左右時(shí)，方可檢測啟動(dòng)性能。 （ 1）具有半自動(dòng)化霜裝置的電冰箱，當(dāng)運(yùn)行到冷凍室表面結(jié)霜后達(dá) 36mm 時(shí)，按下化霜按鈕，壓縮機(jī)應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開始化霜 .化霜結(jié)束后，壓縮機(jī)應(yīng)能自動(dòng)啟 動(dòng)，恢復(fù)制冷?；Y(jié)束，冷凍室內(nèi)的文生不應(yīng)高于 5℃ 。 防振與防噪性能 （ 1）振動(dòng) 將電冰箱安放平穩(wěn)后，通電使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，不應(yīng)有明顯的振動(dòng)感，其振動(dòng)速度的有效值不大于 。 電冰箱的發(fā)展趨勢 二十多年以來，科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn) ，許多制冷壓縮機(jī)所使用的氟利昂類制冷劑都會(huì)破壞大氣的臭氧層，引起地球的 “ 溫室效應(yīng) ” ，從而對人類的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。綠色冰箱所采用的制冷系統(tǒng)也可按普通冰箱的分類方法，分為直冷式、風(fēng)冷式、風(fēng)直冷混合式和單門、雙門、三門、多門等。如果把制冷劑比作人身上的血液，那么壓縮機(jī)就是人的心臟，它是制冷劑在制冷系統(tǒng)循環(huán)的動(dòng)力。按壓縮氣體的方式分， 有容積式和速度式；按壓縮機(jī)活塞在汽缸內(nèi)作用情況來分，有單作用式、雙作用式和級(jí)差式；按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的連接形式分，又開啟式、半封閉式和全封閉式；按壓縮機(jī)背壓（背壓是指壓縮機(jī)的吸氣壓力，也就是蒸發(fā)器的出口壓力，它與蒸發(fā)溫度有關(guān)）高低分，有低背壓、中背壓、高背壓式。使其體積減少，密度增加，提高了氣體的壓力，從而將氣體從低壓 端輸送到高壓端。 往復(fù)活塞式壓縮機(jī) 往復(fù)活賽式壓縮機(jī)的工作原理 往復(fù)活塞式壓縮機(jī)是目前大多數(shù)電冰箱所采用的壓縮機(jī)，通過曲柄連桿或曲柄滑管，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)?；钊麖南轮裹c(diǎn)開始向上移動(dòng)，氣缸內(nèi)的蒸氣被壓縮，體積減少，密度增大，蒸氣的壓力與溫度隨著上升。 （ 2）排氣過程 由于電機(jī)的帶動(dòng)，活塞繼續(xù)向上移動(dòng)，氣缸內(nèi)蒸氣的體積進(jìn)一步減小，密度變得更大，壓力和溫度繼續(xù)上升，當(dāng)蒸氣的壓力大于排氣腔的壓力和彈簧的壓力之和時(shí)，排氣閥片被沖開，高溫高壓的過熱蒸氣進(jìn)入排氣腔。 （ 3）膨脹過程 在電機(jī)的帶動(dòng)下，氣缸中的活塞從上止點(diǎn)開始向下移動(dòng)，這時(shí)吸、排氣閥全部關(guān)閉。當(dāng)蒸氣的壓力與吸氣腔和吸氣閥片上的彈簧彈力平衡時(shí)， 即完成了膨脹過程。當(dāng)氣缸內(nèi)蒸氣的壓力小于吸氣腔內(nèi)蒸氣的壓力與吸氣閥片上彈簧的彈力之差時(shí)，吸氣腔內(nèi)的飽和蒸氣頂開吸氣閥片，蒸氣被吸入氣缸內(nèi)，即完成了吸氣過程。隨著電機(jī)的不斷旋轉(zhuǎn)，活塞不停地在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮制冷劑氣體。余隙容積的大小視不同的機(jī)型而定，一般為 2%4%。以 93W 壓縮機(jī)為例，若余隙容積從 2%擴(kuò)大至 6%，制冷量就要下降一半，因此在修理、裝配壓縮機(jī)時(shí)，要注意閥板與氣缸頂面之間密封墊片的厚度和氣缸的尺寸。 往復(fù)活賽式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu) 往復(fù)活賽式壓縮機(jī)根據(jù)其曲柄與活塞的連接形式，分為滑管式、連桿式兩種。目前仍是國產(chǎn)和日本日立、三洋、東芝等電冰箱上采用的主要壓縮機(jī)型。三根支撐彈簧將壓縮機(jī) 和電機(jī)懸掛在機(jī)殼內(nèi)，使壓縮機(jī)減振效果好。軸承受理不良，活塞承受側(cè)壓力不均勻，容易單邊磨損，所以一般不適 動(dòng)質(zhì)量慣性力等多種交變負(fù)荷，它的曲頸和曲柄部分的軸承配合面還承受著高速摩擦，所以曲軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、較高的耐磨性，并應(yīng)具有較好的平衡性能，其選用的材料多為球墨鑄鐵和 45 號(hào)鋼。在滑管式壓縮機(jī)中，氣缸與活塞，機(jī)座孔與主軸頸、滑塊與曲柄銷、滑管與滑塊等由于高速運(yùn)動(dòng)，必須在各 接觸部位保持一定的油膜。這些功能是靠曲柄下部的吸油嘴和螺旋槽來實(shí)現(xiàn)的。 活塞和滑塊：活塞在氣缸中起著壓縮氣體的作用?；钊描T鐵鑄造而成，也可用優(yōu)質(zhì)碳素鋼分別加工后燒結(jié)而成。它的腰部中心開有一個(gè)圓孔，使滑塊能空套在曲柄銷上。 汽缸：汽缸是供活塞壓縮氣體的腔體，并對活塞起導(dǎo)向作用，因此承受著多種力的作用，對腔體有較高的強(qiáng)度要求，對氣缸筒有很高的精度要求。 曲柄滑管式壓縮機(jī)的氣缸外形像個(gè)元寶。其缸下平面與機(jī)座用螺栓聯(lián)接，兩者間有密封墊片。吸氣腔有 2 個(gè)吸氣口，而排氣腔只有一個(gè)排氣口，排氣管并不是直接而是通過高壓排氣緩沖管與排氣口相連的，這樣可使得排出的高壓蒸氣壓力均勻，并兼有消音的作用。吸氣閥片是舌形的，以便靠銷釘定位而緊夾在閥板和缸壁之間，；另一邊是自由端，他的舌尖部分插在氣缸一面的相應(yīng)凹槽中，凹槽的高度限制了簧舌的升程，是為吸氣閥的升程限制器。閥板與氣缸蓋、氣缸面之間，必須用耐用橡膠石棉墊密封。 機(jī)