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电冰箱用线性压缩机研究与开发

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高效冰箱制冷压缩机研究方法分析

高效冰箱制冷压缩机研究方法分析

高效冰箱制冷压缩机研究方法分析摘要：本文章主要从冰箱压缩机方面的电机、轴承以及冷冻机油等等进行方法分析，包括我国的冰箱压缩机设计的特点以及设计方案进行设计研究，且主要介绍的是有关高效压缩机开发方面的问题，以及其相关技术的开发及试验情况的了解。

同时对于冰箱压缩机的改进以及优化，并对其效率也进行一定的提高。

关键词：高效冰箱制冷、压缩机、研究方法分析一、概述压缩机是整个冰箱的主要核心部分，是最主要的软件之一。

早在很久之前，也就是上世纪八十年代开始，我国就已经开始对冰箱制冷压缩机的相关生产方面进行了各种研究以及准备，尤其是在生产技术和设备方面，因此开起来有关冰箱压缩机的大幅度生产。

知道九十年代初期，有关冰箱压缩机生产的整体模式已经有了雏形，并在整体上实现了基本完成，这期间大概是经过了差不多十年的时间，历经大概十年的发展，冰箱压缩机到目前为止已经有了二十多家的生产企业，每年约生产超过两千多万台冰箱，产品主要以复活赛式为主要模式进行。

同时在这二十多家企业中，有一些企业是从国外引进其相关设备以及技术的。

比如像：浙江加西贝拉以及广州冷机等等，他们每年的生产力约在两百万台之上，它们是监听冰箱压缩机的主要生产方；对于国外生产这一方面，我国也有在国际上相对著名的企业，比如像上海扎努西、北京恩布拉克以及依靠国外二手生产线，还有依靠自身发展的企业，它们均主要投入与冷柜和市场维修方面。

根据最新修订的《家用冰箱耗电量限定值及能源效率等级》已经得到认可，并从2003年十一月一日开始实施。

同时新国标对于冰箱的耗电量作出很多的限制，目的也就是要加快节能产品开发，选择采用高效压缩机主要是为了冰箱更好的节能。

二、冰箱压缩机结构特点由于冰箱压缩机主要是以复活赛式的形式为主，在国际上主要以电机上置和电机下置这两种结构为主，日本松下是采用电机上置的结构，还有美国AMERICOLD等，在国内，我国广州冷机也是采用的电机上置。

对于电机下置国外主要有扎努西、阿斯佩拉等等，我国国内主要由黄石东贝以及浙江加西贝拉所采用的是点击下置。

电冰箱压缩机的研制

电冰箱压缩机的研制

电冰箱压缩机的研制随着电力电子技术的发展，IGBT等大功率开关器件价格的不断下降，无刷直流电动机控制技术的逐步成熟，为直流无刷电动机用于可变频冰箱压缩机系统打下了良好的基础。

加之市场竞争对冰箱节能、低噪声提出的更高要求，使得无刷直流电动机应用于冰箱压缩机成为可能。

关键词;工作原理压缩基础技术要求压缩效率功率变频压缩机在变频冰箱上的工作原理冰箱工作室通常分为冷藏室和冷冻室。

传统冰箱是通过感应冷藏室的温度来控制压缩机的工作状况，当冷藏室温度与设定温度的差值!小于某一阀值时，压缩机停机系统停止制冷；当大于阀值时，压缩机又通电，工作系统制冷，直至温度下降到设定范围，如此反复。

变频冰箱使用了变频压缩机，该种变频压缩机采用了可调速电机。

通过改变电动机的转速来改变压缩机的制冷量。

传统压缩机采用单相异步电动机。

冰箱的工作原理为：在冰箱工作室的温度与设定温度之差!较大时，压缩于倾斜毛的影响，也会使本体改变前进方向。

因此本产品上使用可检测万向轮方向的横向传感器，根据此传感器的信息可知道横向偏移，从而修正控制机器以高速运转，以获得快速制冷的效果。

随着温度降低，" 小到一定范围时，压缩机以低速运转。

当". 减小到一定程度时，压缩机停机。

由于压缩机以较低的转速运转，所以压缩机的开停次数较普通压缩机少。

另外，一个非常重要的因素，由于机械运转与流体力学的优化，变频压缩机在低转速的效率也很好（但由于润滑的原因，转速不能太低）。

由于下面三点的原因，使得变频冰箱的能耗大幅下降。

直流无刷电动机的效率高于传统单相异步电动机。

"冰箱低负荷时，输入功率很低。

减少开停次数，减少了启动过程的功耗。

本论文将一款普通的冰箱改造为变频冰箱，进行的耗电量实验，普通耗电量为34%:使用变频压缩机后耗电量为34%:节能35%。

使用变频压缩机后，有明显的节能效果。

为普通型的4小时耗电量测试曲线与变频型的8小时耗电量测试曲线的对比示意。

冰箱压缩机用直线电机的控制系统

冰箱压缩机用直线电机的控制系统

冰箱压缩机用直线电机的控制系统李志海,　郑水英(浙江大学化工机械研究所,杭州　310027) 摘　要:提出了一种基于单片机的可控硅输入电压控制系统,包括同步脉冲电路、触发电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元等。

通过单片机控制可控硅的控制角,使系统的输入功率改变,从而使压缩机的起动平缓并具有连续可调的排气量。

通过实验研究,表明该方案是切实可行的。

关键词:直线电机;压缩机;电压控制;单片机中图分类号:T M301.2∶T M359.4　文献标识码:A　文章编号:100128085(2006)0120033204Con trol Syste m of M ov i n g2Co il L i n ear M otor for Refr i gera tor Com pressorL I Zhi2hai,　ZHEN G S hui2ying(I nstitute of Che m icalMachinery,Zhejiang Univ.,Hangzhou310027,China) Abstract:I n this paper,the linear comp ress or contr ol syste m is studied.The contr ol circuit is composed of syn2 chr onous pulse circuit,trigger circuit,op tical is olat or circuit and dis p lay circuit.P I C single2chi p generates trigger pulse t o contr ol the Triac,and then make it possible t o contr ol the p ist on’s dis p lace ment,mean positi on and comp res2 s or’s capacity.The experi m ent results p r ove that the method is feasible.Key words:li n ear m otor;co m pressors;volt age con trol;si n gle ch i p m i crocon troller0　引　言目前,发达国家已经研制开发出了一种新一代制冷压缩机———直线压缩机(L MC)。

关于“压缩机与电冰箱匹配”的探讨

关于“压缩机与电冰箱匹配”的探讨

关于“压缩机与电冰箱匹配”的探讨制冷技术2009-09-19 21:08 阅读67 评论1 字号：大大中中小小来源：互联网电冰箱发展史近百年，但是，在电冰箱制冷“理论”里，还“缺少”压缩机与电冰箱的匹配“理论”。

对于压缩机与电冰箱匹配不当而出现的技术故障，工程人员往往不能给出正确的解释，还经常误认为是压缩机的问题，从而在电冰箱设计、试制方面，走了不少弯路。

在生产线上更换压缩机的关键时刻，也常常因为该何等匹配而没做匹配或匹配不当，给压缩机工作造成故障或严重故障。

压缩机与电冰箱的匹配，指压缩机的标准产冷量（Refrigerating Capacity）与电冰箱制冷负荷（Cooling Load，这里指狭义制冷负荷，即在最高环境温度下，环境空气对其冷室内空气的传热量）、压缩机的标准产冷量与电冰箱制冷系统的匹配。

科学地“匹配”，能使电冰箱的主要“工作能力”最佳，节能并降低成本。

电冰箱的主要“工作能力”包括它的振动级、噪声级、制冷能力、耗电量、耐久性等。

从实践中总结出的匹配方法针对电冰箱制冷系统，1994年12月，联合国环境规划署工业和环境部门下发了《制冷操作技巧培训手册》。

里面有膨胀阀节流的两个相互对应的制冷循环图：其一，是压焓图上制冷循环；另一是表示各部位制冷剂状态的制冷循环。

笔者认为，图上有三处严重错误（一处自相矛盾，两处与实际不符）。

《手册》里面对“压缩机工作工况”的认识笔者认为也是错误的。

这几处错误往往给一些技术人员造成“误导”。

因此，从事家用制冷器具生产、制造和科研工作的相关人员，在学习的同时，也应该积极钻研，在实际基础上获得的“真知”，做好压缩机与电冰箱的“匹配”工作。

电冰箱技术人员可以通过“找气量”进行匹配。

下面列举实例分析。

1、在生产线上，对电冰箱的回气管结霜，“找气量”化霜。

1992年，在一家名牌电冰箱的生产线上，笔者见到一台回气管结霜的冰箱，工人用排放制冷剂方法使霜化了并使“吸气温度”恢复了正常。

一种线性压缩机驱动方法及装置、线性压缩机、冰箱[发明专利]

一种线性压缩机驱动方法及装置、线性压缩机、冰箱[发明专利]

专利名称：一种线性压缩机驱动方法及装置、线性压缩机、冰箱
专利类型：发明专利
发明人：李秀军,彭汉光,孙彬,张善房,王国庆,侯同尧
申请号：CN201811573102.7
申请日：20181221
公开号：CN111425383A
公开日：
20200717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种线性压缩机驱动方法及装置、线性压缩机、冰箱，该方法包括获取线性压缩机的当前采样时刻的电压和电流，根据当前采样时刻的电压和电流确定线性压缩机的反电动势以及虚拟反电动势，根据线性压缩机的反电动势和虚拟反电动势，确定线性压缩机的动子在两相坐标系中的旋转角度，根据动子在两相坐标系中的旋转角度和预设值，控制线性压缩机的电压。

通过采样线性压缩机的电压和电流来确定线性压缩机的反电动势以及虚拟反电动势，通过增加一路虚拟反电动势来确定动子的旋转角度，确定出动子的位置，判断动子的旋转角度的大小来控制线性压缩机的电压的大小，实现对线性压缩机的驱动，可以解决驱动器在无位置传感器时估算位置的问题。

申请人：海信(山东)冰箱有限公司
地址：266736 山东省青岛市平度市南村镇驻地海信大道8号
国籍：CN
代理机构：北京同达信恒知识产权代理有限公司
代理人：黄志华
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科技成果——微型线性压缩机及其电子冷却装置

科技成果——微型线性压缩机及其电子冷却装置

科技成果——微型线性压缩机及其电子冷却装置
技术开发单位中科院理化技术研究所
项目背景
电子设备随着性能不断提升和集成化程度迅速提高，其设备发热量也越来越大，传统的空气自然对流冷却或风冷方式也无法满足其发展需求，需要采用主动制冷方式进行冷却。

目前尚无可以应用的微型压缩机以及相应的电子冷却装置。

技术特点
（一）微型线性压缩机
线性压缩机是采用直线电机驱动的压缩机，具有效率高、结构紧凑、体积小的特点。

由于直线电机的电磁驱动力方向始终与活塞的运动方向在同一直线上，活塞将不存在径向力或径向力非常小，极大地减少了活塞的摩擦功耗和磨损，可以延长压缩机的使用寿命，易于实现无油或少油润滑。

另外，线性压缩机可
以灵活调整的活塞行程也给线性压缩机的
变容量调节提供了更大的自由度。

本项目
研制出的微型线性压缩机，在制冷量为
100W情况下，耗电小于40W，体积小于
0.4L，效率高，体积小。

（二）新型冷却技术和电子冷却装置
本项目提出的冷却技术及其开发的冷却装置，采用目前最先进的微尺度换热和喷雾换热等强化换热技术，具有换热系统高、温控均匀、
散热器件结构紧凑等优点，顺应了目前高集成化电子设备散热的需求，是目前高功率电子设备和下一代电子设备冷却装置的换代产品。

应用场合和市场预测
本项目开发出的微型线性压缩机和及其冷却装置系列产品，可应用于计算机CPU、通讯设备、音响、LED显示屏、激光器等诸多电子设备冷却。

该系统产品按照每套售价为600元，利润按照30%，每年50万台销售量，年销售额为3亿元，年利润为0.9亿元。

合作方式合作开发。

关于线性压缩机的相关研究

关于线性压缩机的相关研究摘要：线性压缩机是一种常见的动力驱动设备，在制冷领域扮演着重要角色。

线性压缩机已有几十年历史，最早应用至斯特林制冷机中，凭借着噪音小、寿命长、磨损小等优势受到认可。

线性压缩机成功运用至制冷领域，让人们看到了广阔前景，其主要运用电磁力和弹簧力的共同作用，驱动活塞做往复运动，进而实现气体压缩。

本文主要讲解线性压缩机的相关研究的情况，重点论述间隙密封技术以及线性压缩机支撑技术等，同时阐述线性压缩机的发展方向。

关键词：线性压缩机；间隙密封技术；支撑技术从20世纪的太空计划实施后，长寿命的低温制冷机一直受到人们的广泛关注以及追求，线性压缩机在低温制冷机中可以作为压力波发生器，解决制冷机在应用过程中寿命较短的问题。

随着科学技术的发展，线性压缩机的应用范围明显增大，发挥出自身的利用价值[1]。

密封技术和支撑技术的不断发展，广泛应用于线性压缩机，可有效的延长压缩机的使用寿命和提升可靠性，使得线性压缩机的应用范围大幅扩展，特别是低温领域，可作为中层和平流层的探深仪器，发挥出自身的强大功能。

1 线性压缩机的研究进展1.1国内研究在20世纪60年代，我国开始研究线性压缩机[2]。

通过研究线性压缩机，最先在低温领域中应用，其中脉管制冷机的结构简单，振动低，电磁干扰较少，是研究的重点。

通过改变压缩机动圈式，深入研究动磁式方式，提高压缩机的功率。

在研究中输入不同的电功率，功率的增加伴随着冷却时间降低，表示通过提高压缩机的功率，可提高制冷机的制冷量及效率。

经过不断研究，相继出现单活塞、双活塞的线性压缩机。

随着高频脉管制冷机的质量、体积的优势的增多，逐渐向空间方向发展。

在研究中将双活塞线性压缩机作为研究方向，逐渐向高频、小型化、轻量化方向发展。

小型化、轻量化的压缩机能在红外探测器中应用，扩张线性压缩机的应用领域，在空间、军事技术方向发展。

由于材料限制无法通过大幅度提高充气压力的方法缩小体积，只能通过提高频率方法达到线性压缩机小型化目的。

电冰箱直线压缩机的启动控制方法初探

电冰箱直线压缩机的启动控制方法初探
李灿;邹慧明;唐明生;田长青;王敏
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2016(0)S1
【摘要】本文在直线压缩机矢量模型理论的基础上,设计了一种基于Lab VIEW的直线压缩机控制系统。

采用矢量算法进行相关参数的检测,实现行程、固有频率、电流与动子速度相位差等特性参数的实时动态监测。

通过PWM变频控制器输出电压、频率的跟踪调节,实现直线压缩机的稳定运行。

通过直线压缩机冰箱制冷系统启动运行控制实验及分析,验证了控制方法的可行性。

【总页数】4页(P33-36)
【关键词】直线压缩机;LabVIEW;控制系统;矢量算法
【作者】李灿;邹慧明;唐明生;田长青;王敏
【作者单位】中国科学院低温工程学重点实验室(理化技术研究所);热力过程节能技术北京市重点实验室(中国科学院理化技术研究所);中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM925.21
【相关文献】
1.电冰箱压缩机不启动常见故障分析与排除 [J], 卓洪强
2.严重落后于行业水平《电冰箱用全封闭型电动机-压缩机》国家标准修订工作启动 [J], 陈莉
3.电冰箱压缩机启动性能变差的改进方法 [J], 邢耀政
4.如何配置电冰箱压缩机的启动器和热保护器 [J], 宋如茂
5.如何配置电冰箱压缩机的启动器和热保护器 [J], 宋如茂
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图 3 动磁式直线振荡电机工作原理 本文中的研究采用了 Redlich 型圆筒式直线电机，具有结构紧凑、漏磁较小等特点，通 过优化设计，可以获得稳定的行波磁场，使动子在磁场中平稳运动。配以不同规格的谐振元 件后，可针对不同的负载条件获得较高的效率。图 4 为制作的直线电机样机。
图 4 直线振荡电机样机
[1] Redlich R, Unger R, Van der Walt NR. Linear Compressors: Motor Configuration, Modulation and Systems[C]. In: Proceeding of the International Compressor Engineering Conference at Purdue, Purdue Univ., 1996. 23-26. [2] Remich NC Jr. The Linear Compressor [M]. Chicago: Appliance Manufacturer, 1993. [3] 张立钦，邹慧明，徐洪波，田长青. 小型制冷装置用线性压缩机的研究及应用[J]. 压缩 机技术, 2008(5):1-6. [4] Huiming Zou, Liqin Zhang, Guohong Peng, Changqing Tian. Piston Stroke Design Optimization for Linear Compressor[J]. Advanced Materials Research. 2011, 189-193: 1635-1640. [5] J. Sung, C. Lee, G. Kim, et al. Sensorless control for linear compressors[J]. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2006, 24:273-286. [6] 邹慧明. 双缸对置式线性压缩机开发与研究[D]. 北京：中国科学院研究生院. 2010.
国家 863 计划课题（2007AA05Z258）
图 2 LGE 线性压缩机 图 3 Embraco 线性压缩机 国内关于冰箱用线性压缩机的研究起步相对较晚， 主要是高校和科研院所从事的探索性 研究。中国科学院理化技术研究所在原来脉冲管制冷用线性压缩机研究基础上，从 2005 年 开始电冰箱用线性压缩机的研制工作[4]，并在 2010 年完成了国家 863 计划课题 “电冰箱用 线性压缩机研究与开发”的研究，开发出电冰箱用线性压缩机样机，并开始着手实施产业化 工作。 2 直线电机的开发 直线电机驱动器是线性压缩机最重要部件。 理论上讲， 任何一种直线电机都可以成为线 性压缩机的驱动器。根据电冰箱用线性压缩机的工作特点，目前为止，国内外绝大多数的研 究都采用了动磁式直线振荡电机作为线性压缩机的驱动器， 其基本原理是通过在静止不动的 线圈中通以交变电流，产生变化磁场，并与永磁体构成的动子所产生的磁场相互作用，使动 子直接往复运动，如图 3[5]所示。
dx 计算得到。负载力由电机与负 dt
载之间设置的微型拉压力传感器测得。根据电机效率
T
100% ，其中电机输入功 Pi Pi
可以通过功率计直接测得，输出功 Po f Fl vdt ，根据公式分别测出电机运动的速度 v 和
0

作用给负载的负载力 Fl 后，通过积分计算得到，继而得到被测电机的效率特性。
在控制系统中采用 PWM 调制方式，对励磁电的电压和频率进行调节，从而有效地控制 线性压缩机工作状态和制冷量。开发的 PWM 调制驱动电路板见图 10。
图 10 采用 PWM 调制方式的驱动电路板 此外， 实现精确可靠的活塞行程控制的前提是活塞行程的检测。 但研究表明系统中增加 位移传感器后，一方面无法保证系统可靠性和灵敏度，另外还增加了成本[5]。因此在研究中 采用了自传感技术， 即一种利用直线电机本身作为位移传感器的技术， 与传统的位移传感器 不同，具有结构简单、成本低及易于维修等优点。 通过理论分析和方案设计，从硬件和软件两方面实施了控制方案。整个系统以 PWM 逆 变电路和一个 PC 上的 LabVIEW 程序为核心。激励电源的电压和电流分别由电压互感器和 电流互感器测量，信号经由数据采集卡采集，通过 R232 端口输入 LabVIEW 程序，用以计 算实际的活塞位移。真实位移同时也由位移传感器进行测量，并输入程序用于对比和校正。 另外一方面， 由数字温度传感器测量的排气侧温度参数也输入程序中， 在软件中计算相应的 制冷剂压力，并按预设算法计算出频率调整值和电压命令值，施加至电机。活塞行程控制方 案见图 11。
图 5 气体负载法电机效率测试原理图 图 6 为采用不同谐振弹簧在不同排气压力下的电机效率曲线。 当采用刚度为 54.44N/mm 的谐振弹簧组时，电机在 0.25MPa 的排气压力下效率最高，为 85.9% ；当采用刚度为 44.64N/mm 的谐振弹簧组时，电机在 0.4MPa 的排气压力下效率最高，为 84.7%；当采用刚 度为 38.4N/mm 的谐振弹簧组时，电机在 0.5MPa 的排气压力下效率最高，为 78.3%。
本文根据动磁式直线振荡电机特点， 提出了一种直线振荡电机效率测试方法 — 气体负 [6] 载效率测试法，如图 5 所示 。被测电机通过力传感器连接一个活塞，推动活塞在气缸中往 复运动压缩空气做功，通过调节排气阀调节排气压力，从而模拟不同的电机负载。电机运动 速度 v 可以通过位移传感器测得电机运动位移后根据 v
图 6 不同排气压力下的电机效率曲线
3 压缩机样机的开发 在开发直线振荡电机的基础上，进一步开发出适用于该直线电机结构特征的吸排气结 构，构成电冰箱用线性压缩机。其主要结构特点为：吸气通路在中空的活塞内腔中，通过位 于活塞顶端的吸气阀进入气缸， 被压缩后从位于气缸端头的排气阀排出。 这种结构的优点在 于， 线性压缩机的活塞行程是随着外部荷载工况的变化动态变化的， 因而可能会出现活塞冲 缸的现象， 为保证压缩机的可靠运行和长寿命， 采用非金属复合材料的排气阀配合螺旋弹簧 的排气装置可以很好地减小活塞冲缸带来的损害。吸排气结构示意图见图 7，线性压缩机样 机见图 8。
（a） （b） 图 1 传统往复式压缩机和线性压缩机的结构比较 线性压缩机的研究开发已有几十年的历史， 早期主要是应用于航天或军事领域的小型低 温制冷循环系统， 作为斯特林制冷机和脉冲管低温制冷机的压力波发生器。 随着人们对线性 压缩机认识的不断加深， 相关研究逐步转向民用领域。 目前在民用领域线性压缩机已经得到 了一些应用，主要有：日本的泽藤（SAWAFUJI）公司生产的小型冷藏箱，采用的是小型动 圈式线性压缩机；日东工器（NITTO KOHKI）公司生产的空压机、真空泵及小型冷藏箱均 采用的是线性压缩机；韩国 LGE 公司生产的 DIOS 双开门豪华冰箱搭载的是动磁式线性压 缩机（图 2） 。继韩国 LGE 的线性压缩机冰箱在全世界家电市场推广后，很多海外白色家电 和压缩机生产企业，如日本松下、神钢、瑞典 Electrolux，巴西 Embraco 等也在积极开发小 型制冷装置用线性压缩机[3]。2010 年，巴西 Embraco 发布了已完成冰箱用线性压缩机开发 的报告。Embraco 的线性压缩机是与新西兰 Fisher & Paykel 公司联合开发的，据称可实现无 油润滑，在结构上与 LGE 的线性压缩机有很大的不同（图 3）。
图 9 线性压缩机制冷变容量调节测试结果 4 行程控制系统的开发 线性压缩机中由于取消了曲柄连杆传动机构， 不受传动机构的刚性限制， 因此线性压缩 机的活塞在运动过程中的上死点和下死点均不固定， 其变化取决于直线电机励磁电压参数和 外界气体负载的变化。如果活塞行程减小，会大大降低制冷系统的制冷能力；而如果活塞行 程的突然变大， 会发生活塞冲缸现象， 这样不仅活塞行程的变化不仅会影响到线性压缩机的 正常工作，还有可能损坏压缩机。因此，线性压缩机行程控制系统目标是保证线性压缩机运 行时活塞行程稳定而不发生行程跳跃振荡以及冲缸现象， 同时在变工况情况下保证活塞达到 预定的上死点位置，保持线性压缩机高效运行。
图 11 活塞行程控制方案示意框图 5 结论 通过对直线电机、吸排气装置及控制系统的大量实验研究和理论分析，开发出采用 R600a 制冷剂的冰箱用线性压缩机样机，额定工况 COP 为 1.61。目前正在深入研究电磁、 机械、热工耦合特性，改进压缩机结构和加工装配精度，进一步提升 COP，为线性压缩机 产业化打下坚实基础。 参考文献
图 7 吸排气方式示意图 图 8 线性压缩机样机示意图 压缩机制冷性能试验依据国家标准 GB/T5773-2004 《容积式制冷剂压缩机性能试验方 法》 ，采用“第二制冷剂量热器法”作为主要测量方法，“水冷冷凝器量热器法”作为辅助测量 方法而进行。在标准压缩机性能实验台上，以 R600a 为制冷剂，测得线性压缩机样机在额 定工况下输入功率 133W，制冷量达到 215.8W，COP 为 1.61。并且该线性压缩机在小幅调 整驱动电压和频率的基础上，可实现 40 % - 100 %的制冷变容量调节，见图 9。
电冰箱用线性压缩机的研究与开发
邹慧明 ,张立钦
1 1, 2
，彭国宏
1, 2
，唐明生
1, 2
，田长青
1
（1.中国科学院理化技术研究所，北京
100190；2.中国科学院研究生院，北京
100190）
摘要：线性压缩机具有效率高、结构简单、体积小、容量调节性能优异等优点，是目前电冰 箱用压缩机的一个发展热点。 本文在分析国内外冰箱用线性压缩机的发展简况基础上， 介绍 了我们在直线电机、电机效率测量、吸排气装置、压缩机样机、压缩机控制器等方面的研究 开发情况。 1 前言 我国是制冷设备生产和应用大国， 相关统计数据显示， 目前我国冰箱的产量已居世界首 位，冰箱保有量已达 2 亿多台。在我国城乡居民的家庭用电量中，30%～40%左右为电冰箱 用电，其中压缩机消耗 80%以上电量，是电冰箱中最主要的耗能部件。因此提高电冰箱用 制冷压缩机的节能水平日益成为当前国内外的研究重点。 线性压缩机的研究正是在这一背景 下开展起来的。 与传统的往复式压缩机不同，线性压缩机是采用直线电机驱动（见图 1-b） 。由于省去 了传统往复式压缩机由旋转运动转换为直线往复运动的传动机构， 直线电机的电磁驱动力方 向始终与活塞的运动方向在同一直线上， 活塞将不存在径向力或径向力非常小， 极大地减少 [1] 了活塞的摩擦功耗和磨损，易于实现无油润滑 。因此线性压缩机具有效率高、结构简单、 体积小等特点[2]，且自由活塞也给压缩机的变容量调节提供了更大的自由度。