产品的功能说明和主要技术参数

一、压缩机的设计

无油的287kw离心压缩机

磁性轴承系统

磁性轴承在宇宙航空和大型工业机械等特殊应用中已使用了多年，但一直被限制在那些不计成本的xx应用中。多年的应用表明，该技术具有高可靠性并且能解决能效问题以及传统润滑不尽人意等问题。以前，这些轴承系统的制造价格非常昂贵，因而无法用于大批量生产。

通过数字控制的磁性轴承系统，在压缩机运转过程中其主要运动部件（转轴和叶轮）将产生悬浮效应。运转时转轴的悬浮作用xx了传统的油润滑冷冻压缩机系统中的摩擦损失，这是与传统压缩机相比较提高能效的{dy}步。

该轴承系统是一个可对5个轴进行控制同时了采用了偏移的{yj}磁铁设计，系统中的{yj}磁铁将担当主要的悬浮作用，而数字控制的电磁铁则作为动态调整系统。每个径向轴承由4个独立的磁性线圈进行操作，而线圈则受控于数字脉宽调制器。安装在轴承上的接近传感器可感应出小于0.00005”的转轴移动，通过该传感器可数字控制4个独立的脉宽信号。当转轴离开中心点，变化的磁场强度将作用于转轴将其带回需要的位置。通常，{zd0}的运行偏移限制在小于0.0005”。通过软件驱动的轴承控制可实时调节磁性轴承的磁场强度，从而控制了转轴的居中运动轨迹以及动态振动问题。转轴的轴向位置也是用类似的方法加以控制，不同的是，轴向位置是由压缩机叶轮的末端力来加以控制，磁性调节器通过施加合适的力以平衡转轴末端所受的力。此外，所设计的软件可自动补偿压缩机可能遇到的任何不平衡情况。与传统的轴承润滑系统需耗电10 kw相比较，包含了控制电器的磁性轴承系统所需的电功率仅为180W。

图1. 压缩机旋转和磁性轴承系统的横断面

主要用于平衡马达驱动器直流（DC）电流波动的电容器还可在电源中断的情况下，提供轴承系统的短时间电力。压缩机在毫秒时间内的失电，马达将切换到发电模式以供应轴承悬浮以及压缩机各控制系统所必须的电力。一旦发生电力故障，将对压缩机进行全面的保护。失电后，由于磁性轴承继续得到电容器施电，转轴将保持xx的悬浮状态，而电容器的电量则来自转轴的转动惯性所产生的电力。当关停压缩机时，通常由合成碳着陆轴承来支撑转轴。此外，该轴承还将发生意外事故时保护压缩机。

通常，磁性轴承的控制系统需独立的电气箱，这样的箱子体积大且相当昂贵。而在此设计中，大大地减小了该控制系统的尺寸，还被放入了机组内。因此，可在大幅度降低成本的同时提高机组的可靠性。

马达和变速驱动器

变速驱动器(VSD’s)通常用于大型的冷冻机装置中，实践证明它确能改善机器的能效。在部分负荷和低冷凝温度时，通过VSD’s降低转轴的运转速度及相连叶轮的线速度可满足较低冷冻剂流量和较低系统压力或温度的需求，从而大大降低能源的消耗。所节约的能源与压缩机运行速度的关系可由风机定律来描述，即能耗与转速的三次方成正比。也就是说，当速度降低时，所需的能耗将以所降速度的三次方关系减少。在低于额定负荷20%时，结合进口导向叶片的开度控制，能效特性得到了进一步的改善。

压缩机变速驱动系统还包含了一套将进线的3相（380V – 460V， 50/60 Hz）电源转变为直流电源的整流器。在DC电源的母线上有4个电容器，它可平衡电流的被动。IGBT又将直流电转化为供马达工作的变频交流电，同时还可实现软启动以大大减少启动的冲击电流（此压缩机的启动电流小于5安培）。典型的具有磁性轴承的VSD系统均较为庞大、昂贵且需单独的电气控制箱。但在本系统的设计中，转速控制换流器（直流变交流）xx被整合在压缩机中且成本大为降低。

专门用于此压缩机的马达为{yj}磁性的同步直流电动机，{zg}转速为每分钟48,000转。140马力此类马达的外型尺寸与1马力、4极感应马达的尺寸相同。马达的冷却使用了制冷剂，冷却回路在压缩机的设计中一并考虑，同时还兼顾对关键电子部件的冷却。通过负荷需求和压力/温度信号，软件驱动的马达和压缩机控制器将自动控制转轴的速度。

离心压缩机和制冷剂的选择

采用了2个开放式叶轮的2级流体动力学设计同时适用于有或没有经济器系统的运行。当气态制冷剂进入压缩机时，首先经过旋涡状的进口导叶。该导叶在压缩机运行时间通常保持xx开启状态，只有在接近喘振点时才需关闭、调整进口导叶的开度以保持系统的平衡。然后，制冷剂直接进入2个高速旋转的叶轮并获得能量。在{dy}级和第二级叶轮之间设计了一个系统使用经济器的制冷剂回路入口点。之后，气态制冷剂将通过特制的排放止回阀，当压缩机停机或使用并行的其它压缩机时，该止回阀将处于关闭状态以防止气体通过涡轮的返回而造成转轴/叶轮的反转。