变频多联机系统控制策略及可靠性试验研究

摘要

变频多联机是目前中央空调市场主流的产品之一，近年的发展更是非常迅猛。目前多联机的可靠性方面的研究还属于起步阶段，本文主要是从多联机系统控制策略设计及系统选型方面对多联机可靠性的影响进行研究，主要采用试验的方法，先进行控制及制冷系统设计，通过一些理论计算分析，再配合大量可靠性实验来验证。这个过程虽然很耗时，但从目前的情况来看不失为是一种有效的手段。本文主要从控制、制冷系统、结构等几个方面展开可靠性实验，具体如下:
　　控制策略:对于变频多联机系统的控制是比较复杂的过程，本文主要针对其中对于可靠性影响最重要的几个方面进行研究及试验验证，主要有机组的启动、除霜的运转、对油的控制、相关的系统保护、压缩机的驱动的设计。除此之外控制逻辑决定了系统运行的稳定性和可靠性，它的设定主要是围绕以压缩机为主的制冷系统进行，保证系统没有回液、没有回油，使压缩机能够正常运转，在系统缺少冷媒的时候能够有效进行保护停机，不会使压缩机过热损坏。通过试验证明控制的策略及方案可以保证系统可靠运行
　　选型方面:包括压缩机、换热器、膨胀阀、油分离器、气液分离器、四通阀等主要部件。在这些部件里面，压缩机是设计的核心，系统的回路、控制的方案很大程度上都是围绕着压缩机而展开的。回路中的一些保护是以压缩机的运行范围而设定，压缩机的驱动要保证压缩机最大限度稳定运转，不过流、不退磁，控制逻辑是系统运行的大脑，其设定同样是围绕压缩机进行，保证系统没有回液，使压缩机能够正常运转，在系统缺少冷媒的时候能够有效进行保护停机，不会使压缩机过热损坏。
　　结构设计方面，通过软件进行应力分析，初步设计好结构之后，再进行应力、噪声等方面的测试，通过测试的结果对钣金、铜管等结构部件进行优化。
　　本文主要从控制策略为主的几个方面进行变频多联机系统设计，并通过大量的试验进行确认。在控制策略方面采用了逐级递增的压缩机启动方式，系统能够有效稳定的启动，除霜的过程采用智能控制有效地避免误除霜，提升了除霜运行的可靠性，同时采用定时回油循环，保证系统运转过程中压缩机不会缺油，对于压缩机的保护从温度、压力、电流三大方面进行，采用了先限、后降、再停的方式，最大限度保证系统运转又能有效进行保护，提高可靠性;系统的零部件选型主要是采用不重新发明轮子的方式，选择市场经过大量应用的零部件，以保证可靠性。结构方案主要是从噪声、振动、应力三个方面进行，采用了先建模、测试、改善的方法进行，有效地保证了系统运行的可靠性。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 变频多联机系统的特点

1．1．2 直流变频多联机的发展趋势

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内现状

1．2．2 国外现状

1．3 本文主要工作

第二章 变频多联机系统可靠性研究理论基础

2．1 变频多联机系统的可靠性研究方向

2．2 变频多联机系统主要部件计算模型

2．2．1 直流变频压缩机模型

2．2．2 冷凝器模型

2．2．3 蒸发器模型

2．2．4 电子膨胀阀模型

2．3 本章小结

第三章 变频多联机系统设计及主要部件选型

3．1 变频多联机系统组成及原理

3．2 直流变频多联机主要部件设计与选型

3．2．1 压缩机的设计与选型

3．2．2 换热器设计与选型

3．2．3 电子膨胀阀设计与选型

3．2．4 油分离器设计与选型

3．2．5 气液分离器模型与计算

3．2．6 四通阀设计与选型

3．2．7 管径设计

3．3 本章小结

第四章 直流变频多联机试验装置及控制策略

4．1 焓差实验台测试原理与要求

4．1．1 实验室基本要求

4．1．2 温度测试装置

4．1．3 静压测试装置

4．1．4 空气流量测试装置

4．2 数据采集与传输

4．2．1 TIMS测试用软件

4．2．2 合肥通用所测试软件

4．2．3 应力应变测试

4．3 测试内外机安装

4．4 控制策略

4．4．1 启动控制

4．4．2 内外机控制

4．4．3 除霜控制

4．4．4 回油控制

4．4．5 轮换控制

4．4．6 相关保护控制

4．4．7 变频压缩机控制

4．5 本章小结

第五章 变频多联机可靠性实验

5．1 变频多联机可靠性验证方案

5．2 直流变频多联机系统可靠性实验研究

5．2．1 超高温制冷启动及运行

5．2．2 低温制冷实验

5．2．3 除霜实验

5．2．4 非正常实验

5．2．5 长联管性能衰减实验确认

5．2．6 模块组合时可靠性确认

5．3 直流变频多联机结构可靠性实验研究

5．3．1 直流变频多联机应力应变特性研究

5．3．2 运输实验

5．3．3 直流变频多联机噪声特性研究

5．3．4 电控可靠性测试项目

5．3．5 电控发热实验

5．3．6 高温制冷重载运行

5．3．7 压缩机冻机后启动

5．3．8 高温情况下频繁启停实验

5．3．9 电控关键零部件温升实验

5．3．10 电源谐波与纹波测试

5．3．11 高转速下掉电实验

5．4 本章小结

第六章 研究工作总结与展望

6．1 研究工作总结

6．2 研究不足与展望

致谢

参考文献