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线性空调压缩机摘要：LG电子为使用R410A制冷剂的分体式热泵开发了一种高效节能的线性压缩机，ASHRAE-T条件下的LG空调线性压缩机的绝热性能高于82%。随着输入电压水平的变化，该压缩机的容量可以调制以得到更好的系统效率。开发的该种线性压缩机随着容量的变化，显示出能源效率的微弱变化。一、介绍在成功的空调线性压缩机的基础上，LG电子致力于开发一种高效节能的空调线性压缩机。因为空调的负载远远高于冰箱，并且空调所需的容量调制范围比空调大，因此，在开发空调线性压缩机的过程中，需要克服如下几点关键技术要求：1、简洁和高效率线性电机的开发；2、减少噪音和震动的先进技术；3、准确调节活塞冲程的电子控制器；4、扩展容量调节调节范围的技术。二、开发（一）概述图1显示了线性空调压缩机的配置，为了使线性活塞往复运动，该压缩机使用了动磁式线性电机。通过使用动磁式线性电机，由于电机的成本效益使得到最小负载成为可能。用几个螺旋压缩弹簧线圈制作共振系统，并且由于线圈可以减小侧力。为直接取代传统压缩机，总体结构被设计成垂直式，并且低压容器也被改编为适合线性压缩机的类型。为润滑滑动部分和冷却压缩过程中产生的热量，设计了抽油系统，这为活塞轴承提供了足够的油。图1 开发的线性空调压缩机的结构（二）线性电机图2显示了线性电机的配置。电机定子被嵌在钢架中的移动磁铁分为外部和内部核心，在外芯中安装了一个环形线圈。为了实现电机的最小损耗，线性电机的分层被安排在径向方向，图3显示了环形线圈的切面图。开发的线性电机的效率在负载条件下超过了92%。 图2 线性电机的原理图图3 外核（三）阀门系统为了保证活塞的少量超出的行程，用弹簧悬起了圆盘式阀门。这个阀门因为具有比簧片阀更大的流通面积，所以其能大大减少由于过度压缩而造成的损失。吸入阀和吸入的流动路径放在活塞上，以将流动阻力和加热吸入气体的损失降到最小。三、性能（一）压缩机的效率开发的线性电机效率已超过了92%，在线性压缩机中没有曲柄机制、滑动轴承和曲柄连杆轴承。由于简单的机制，摩擦损失比传统压缩机要少得多。开发的线性压缩机的机械效率在负载条件下超过了95%。此外，摩擦磨损的可靠性比传统的压缩机有了很大提高。线性压缩机的阀门系统可以减小流动阻力、过度压缩的损失和燃气加热的吸力，这有助于提高压缩效率。线性压缩机的泄漏损失是微不足道的，因为因为它的压缩机制由活塞和气缸组成，这特别适用于减少泄漏。考虑到上述所有的问题，LG线性压缩机实现了极高的工作效率。（二）容量调节线性压缩机的容量调制可以通过控制活塞排量来实现。图4显示了开发的线性空调压缩机容量调制的特点。如图所示，在ASHRAE-T条件下的容量调制范围是1000-6000W的冷却能力。在额定制冷量范围内，在ASHRAE-T条件下，3500W处显示出了最大能量效率比。由于机械效率的降低，在冷却区域的小范围内有一个小的能效比下降。和传统压缩机相比，由于该压缩机泄漏损失是微不足道的，所以小容量区域内的容量调制特性非常出色。在开发的线性压缩机中，可以调制10%-100%的排量。它不仅能够克服在极端寒冷天气中的最大供热能力，也能克服秋季和春季的小容量节能问题。冷却能力（W） 图4 ASHRAE-T条件下，R410A制冷剂达到的线性压缩机能量效率比 （三）噪声和振动该种空调压缩机的噪声特性和传统往复式压缩机基本上是相同的。图5显示了ASHRAE-T条件下，线性压缩机的声音功率水平。由于吸入阀和排出阀噪声的影响，2.5千赫和3.15千赫频带的噪声起主导作用,总声功率水平大约是67分贝。由于整个压缩机被悬架弹簧隔离开，在ASHRAE-T条件下的振动水平非常低。图5 ASHRAE-T，使用R410A制冷剂条件下的声功率级（四）压缩机的规模和重量 由于线性电