一種基于溫度補(bǔ)償?shù)膲嚎s機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流測量與判定方法

摘 要：壓縮機(jī)在特定工況下的運(yùn)轉(zhuǎn)電流是判定壓縮機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)，但壓縮機(jī)進(jìn)入最終檢驗(yàn)需經(jīng)過烘箱把油漆烘干，而由于最終檢驗(yàn)?zāi)芰Φ挠绊?，造成壓縮機(jī)出烘箱后到檢測設(shè)備的時(shí)間不一致，溫度差異大，因而運(yùn)轉(zhuǎn)電流一致性差，簡單的采集運(yùn)轉(zhuǎn)電流難以評判壓縮機(jī)的質(zhì)量。我們通過收集各型號大量的數(shù)據(jù)，分析擬合了壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流與溫度的關(guān)系曲線，并設(shè)計(jì)了新型的測試系統(tǒng)，使用虛擬儀器實(shí)現(xiàn)，為檢驗(yàn)工藝制定提供了指導(dǎo)，更為壓縮機(jī)最終質(zhì)量檢測提供了保障。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)；運(yùn)轉(zhuǎn)電流；溫度補(bǔ)償

中圖分類號：TM925.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0271-02

1 引 言

旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)因其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)緊湊、零部件少、工作壽命長，廣泛應(yīng)用于房間空調(diào)、制冷器具、汽車空調(diào)及壓縮氣體裝置。壓縮機(jī)生產(chǎn)過程中，最終檢驗(yàn)作業(yè)是判定壓縮機(jī)質(zhì)量的保障，特定工況下的運(yùn)轉(zhuǎn)電流是判定壓縮機(jī)質(zhì)量的其中一項(xiàng)重要指標(biāo)，但壓縮機(jī)進(jìn)入最終檢驗(yàn)需經(jīng)過烘箱把油漆烘干，而由于最終檢驗(yàn)?zāi)芰Φ挠绊懀斐蓧嚎s機(jī)出烘箱后到檢測設(shè)備的時(shí)間不一致，溫度差異大，因而運(yùn)轉(zhuǎn)電流一致性差，給檢驗(yàn)工藝制定帶來了極大的困難，為了生產(chǎn)的順暢，工藝范圍極大，簡單的采集運(yùn)轉(zhuǎn)電流難以評判壓縮機(jī)的質(zhì)量。一直以來大家對電機(jī)運(yùn)行電流與溫度的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究，并擁有了一整套的可直接計(jì)算的理論，但是所有研究都集中電機(jī)本身，對于裝配后的壓縮機(jī)并未看到有相關(guān)研究。

本文從實(shí)驗(yàn)著手，通過收集各型號大量的溫度與運(yùn)轉(zhuǎn)電流數(shù)據(jù)，然后采用Minitab對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，再通過曲線擬合，最終簡化，得出壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流與溫度的關(guān)系曲線和溫度補(bǔ)償系數(shù)。通過設(shè)計(jì)新型的測試系統(tǒng)，使用虛擬儀器實(shí)現(xiàn)，給壓縮機(jī)最終檢驗(yàn)提供保障。

2 低壓電流-溫度關(guān)系曲線

最終檢驗(yàn)屬于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，需考慮生產(chǎn)節(jié)拍，而測量壓縮機(jī)內(nèi)部溫度極其困難，我們利用測量得到的壓縮機(jī)殼體溫度代替壓縮機(jī)溫度。圖1為25000臺C39系列某一型號壓縮機(jī)其它條件一致壓縮機(jī)溫度從18～78℃的運(yùn)轉(zhuǎn)電流分布的示例散點(diǎn)圖。

剔除特殊點(diǎn)后，從圖1可以大致看出壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流與壓縮機(jī)的溫度之間符合二次分布，可考慮二次擬合。通過實(shí)驗(yàn)收集到的其它系列型號的數(shù)據(jù)作圖發(fā)現(xiàn)，分布情況基本一致，結(jié)論一致。圖2為使用二次擬合的曲線。

從圖2中可以得出該型號的擬合曲線為：I實(shí)=2.694-0.07232×T+0.000621×T2；關(guān)系數(shù)達(dá)到90.4%。但該公式不能直接用于測量與判斷，測試系統(tǒng)能測量的是壓縮機(jī)運(yùn)行的實(shí)際電流I實(shí)與壓縮機(jī)的溫度T，判定的是特定工況（包含溫度）下的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流I，因而需最終目的是通過溫度的補(bǔ)償把實(shí)測壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流I實(shí)轉(zhuǎn)換成某一溫度下的電流I，即轉(zhuǎn)化為L實(shí)=a×T2+b×T+I。為了進(jìn)一步簡化，把對曲線的對稱軸平移至Y軸，選取原擬合曲線對稱軸為X=58（即為判斷的特定溫度），再次擬合，如圖3所示。

從圖2中可以得出該型號的擬合曲線為：I實(shí)=0.5901+0.000233×（T-58）+0.000621×（T-58）2；關(guān)系數(shù)達(dá)到90.4%。壓縮機(jī)溫度T的范圍一般為[15，85]，因而0≤0.000233×（T-58）≤0.01，為了公式簡化，該部分暫忽略不計(jì)。因而壓縮機(jī)的判斷電流與實(shí)際電流之間的關(guān)系為：I=I實(shí)-0.000621×（T-58）2，0.000621為該型號壓縮機(jī)的溫度補(bǔ)償系數(shù)，最終關(guān)系為：I=I實(shí)-0.000621×（T-58）2。把原實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過該公式轉(zhuǎn)換，分布圖如圖4所示。

利用假設(shè)檢驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證該擬合是否可靠。58℃下電流為0.59A，即均值μ=0.59，標(biāo)準(zhǔn)差取σ=0.3，可把工藝范圍嚴(yán)格控制在0.29A～0.89A，如果標(biāo)準(zhǔn)差不變，圖4的數(shù)據(jù)作為樣本，計(jì)算驗(yàn)證該擬合是否可靠。取α=0.05。假設(shè)H0：μ=0.59，H1：μ≠0.59。利用Minitab計(jì)算后得：

P=0.3>0.05，樣本均值為0.59199，95%置信區(qū)間總體均值落在（0.58822，0.59575），μ=0.59落入此置信區(qū)間，直方圖中H0所對應(yīng)的均值落入均值的置信區(qū)間。因而假設(shè)H0成立，該擬合可靠性達(dá)到95%。

3 LabVIEW虛擬儀器的實(shí)現(xiàn)

下面使用LabVIEW實(shí)現(xiàn)該檢測方法：

4 結(jié) 論

本文通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對單相旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)運(yùn)行的電流與壓縮機(jī)溫度進(jìn)行分析，所得結(jié)論如下：

（1）壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流與溫度呈二次關(guān)系

（2）可通過樣機(jī)試驗(yàn)，按公式：I=I實(shí)-a×（T-T標(biāo)）2得到溫度補(bǔ)償系數(shù)a與曲線對稱軸T標(biāo)來進(jìn)行更加準(zhǔn)確的電流控制提高檢測質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]潘憲生.氣溫及電壓對風(fēng)機(jī)電機(jī)電流的影響.北京：電世界，2000.

[2]牛群峰，黃 莉，黃均人.壓縮機(jī)性能測試與參數(shù)計(jì)算的虛擬儀器實(shí)現(xiàn).鄭州：河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，2009.

收稿日期：2018-8-2