關于轉子式壓縮機啟動電磁音工藝試驗分析

李旺宏，李曉文，梁澤建

（珠海凌達壓縮機有限公司技術部，珠海 519070）

引 言

近年來，隨著我國制造業的崛起，人民生活水平的提高，用戶對空調器的品質和質量要求越來越高，整個行業由高速發展邁向高質量發展，隨之對壓縮機的質量和品質要求也越來越高。

2019年有客戶提出某型號空調系統有少比例在啟動瞬時有電磁音，啟動后無異常，擔心有質量問題，影響客戶體驗。電磁音的產生，是因為電機氣隙空間的磁場是一個旋轉力波，它的徑向力波使定子和轉子發生徑向變形和周期性振動，由此產生的電磁噪聲。旋轉式壓縮機通過電機轉子上加裝平衡塊來平衡曲軸偏心質量所引起的旋轉慣性力，但實際使用過程中，由于壓縮機設計公差、零件質量，裝配質量、運行工況等因素，始終存在轉子與定子偏心的狀態，導致電機氣隙磁密變化，從而在轉子上產生不平衡磁拉力，在電機高度較高、軸系剛度不足的情況下會產生電磁音。本文從客戶端反饋的現象進行排查分析，并最終從工藝上給出控制啟動電磁音的標準要求。

1 問題描述

根據客戶反饋，有少數空調系統在啟動瞬間有電磁音，時長不到1s，該系統使用的壓縮機為小系列壓縮機，使用的電源為115V/60Hz；為了方便試驗驗證確認，從客戶端返回4套帶壓縮機的系統，其中2套啟動無電磁音，2套啟動有電磁音進行分析，分析步驟如下：

1）4套系統均進行重灌冷媒測試，測試電壓為額定電壓的90%，測試結果與客戶端反饋的信息對比，驗證結果全部與客戶端反饋的信息一致，基本排除系統冷媒灌注量或灌注過程的問題，測試情況如下表1：

表1 重灌冷媒后系統電磁音試驗情況表

2）在如上試驗的基礎上，將系統與壓縮機互換，互換后的實驗結果見表2，結果表明壓縮機本身的差異是產生啟動電磁音的主因，不是系統差異造成的。

表2 壓縮機互換試驗結果表

從以上試驗分析得出，出現啟動電磁音不是空調系統差異導致，是壓縮機之間的差異導致，接下來將空調的核心部件壓縮機作為研究對象，找出其個體差異點和工藝應對措施。

2 壓縮機狀態分析

電磁噪聲由電磁場交替變化而引進某些機械部件或空間容積振動而產生的噪聲。產生電磁噪音的原因有很多，比較復雜，而電機定轉子同軸度是影響徑向磁拉力的一個重要因素。對比6臺從系統上拆下的壓縮機，我們分析對比不同啟動電磁音的壓縮機，從表3的記錄結果分析，啟動電磁音與壓縮機的定轉子同軸度關系密切，系統上有電磁音的壓縮機同軸度都是0.33mm塞片過，對應的同軸度較差，系統上無電磁音的壓縮機同軸度都是0.34mm塞片過，對應的同軸度較好，同軸度塞片規格0.34mm是否通過是檢驗有無電磁的標準。

表3 啟動電磁音壓縮機狀態分析表

圖1 壓縮機同軸度塞片檢驗圖

3 反向驗證確認

為了確定啟動電磁音與同軸度的關系，根據壓縮機狀態的分析，裝配不同同軸度的壓縮機進行系統上驗證，從表4的實驗驗證記錄表分析，啟動電磁音與同軸度關系密切；同時，對于塞片0.33過0.34不過有啟動電磁音的壓縮機進行返修，使其0.34過，同軸度變好，并將返修后的壓縮機上系統驗證，試驗結果表明，上系統后啟動電磁音合格，證明針對此款壓縮機的啟動電磁音，要從工藝上解決，則需要將同軸度控制在0.34mm塞片檢驗合格的狀態，即同軸度控制在φ0.075mm。

表4 不同同軸度壓縮機系統上驗證記錄表

總 結

壓縮機啟動電磁音在啟動過程中因同軸度偏差導致產生的一種噪音，啟動后即消失，不會造成嚴重的質量問題，也不影響的壓縮機使用壽命。通過以上分析驗證，需要解決本文中壓縮機出現的啟動電磁音問題，可以從工藝上找出控制同軸度的要求參數，將壓縮機定轉子同軸度控制在塞片0.34mm過的狀態，即可解決。但同軸度提高加大了零部件的尺寸要求及生產難度，且影響同軸度的因素較多，從設計的角度上也可以降低啟動電磁音問題，例如提升運行軸系的剛度，提升運行穩定性；合理選擇氣隙磁密，平衡電磁拉力與電機效率的關系；選擇合適的繞組參數，電機疊高盡量減小等方面也可以解決啟動電磁音問題，具體分析見后續的分析報告。