涡旋变频压缩机由于采用了变频器(工作原理如图1所示), 因此其转速随频率变化而产生不同的输气量,从而使制冷、制热量增大或减小。当今全封闭变频压缩机的变频调节有交流变频和直流变频两种方式。交流变频压缩机一般指压缩机动力采用交流异步电机,由变频器向电动机定子侧线圈提供三相交流电流、产生回转磁场,从而在转子侧产生了二次电流, 因回转磁场和二次电流产生的电磁作用而产生回转。直流变频压缩机一般指压缩机动力采用直流无刷电机,即BLDC电机。工作时,定子通入脉冲直流电,产生旋转磁场与转子永久磁铁的磁场相互作用,产生所需的转矩,达到一定转速。此外,大功率变频压缩机逐渐引入更先进的变频控制方式,压缩机采用永磁同步调速电机,即PMSM电机。它们都通过将频率电压不可控的市电经过整流逆变等电力电子变换得到频率电压可控的电源驱动压缩机运转,从而控制压缩机吸排气量和能力输出。
图1 变频控制器工作原理图
数码涡旋压缩机(图2)利用涡旋压缩机的轴向柔性技术,动静涡盘能沿轴向脱离分开一段距离实现加载与卸载,即数码0和1的转变(图3)[。当动静涡盘处于密封状态时,压缩机100%运行;当动静涡盘轴向脱离时,压缩机吸-排气腔导通,压缩腔内无压缩,即压缩机电机虽然运转,但压缩机不作功。通过组合0和1状态的时间,即可实现任意比例的能力输出。
图2 数码涡旋压缩机
图3 调节机构
为确保活塞上移时顶部涡旋盘也上移,将活塞安装在顶部固定的涡旋盘处。在活塞顶部有一调节室,通过φ0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通,一外接电磁阀(PWM)连接调节室和吸气压力。当电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气压力,有一弹簧确保两个涡盘共同加载。电磁阀通电时,调节室内的排气被释放低压吸气管,它导致活塞上移,顶部涡盘也随之上移。该动作使两涡旋盘分隔,这样无制冷剂流量通过涡旋盘;外接电磁阀断电时,再次使压缩机满载,恢复压缩机操作。动静涡盘分离间距的幅度值约1.0mm。