关于转子式压缩机启动电磁音工艺试验分析

李旺宏，李晓文，梁泽建

（珠海凌达压缩机有限公司技术部，珠海 519070）

引 言

近年来，随着我国制造业的崛起，人民生活水平的提高，用户对空调器的品质和质量要求越来越高，整个行业由高速发展迈向高质量发展，随之对压缩机的质量和品质要求也越来越高。

2019年有客户提出某型号空调系统有少比例在启动瞬时有电磁音，启动后无异常，担心有质量问题，影响客户体验。电磁音的产生，是因为电机气隙空间的磁场是一个旋转力波，它的径向力波使定子和转子发生径向变形和周期性振动，由此产生的电磁噪声。旋转式压缩机通过电机转子上加装平衡块来平衡曲轴偏心质量所引起的旋转惯性力，但实际使用过程中，由于压缩机设计公差、零件质量，装配质量、运行工况等因素，始终存在转子与定子偏心的状态，导致电机气隙磁密变化，从而在转子上产生不平衡磁拉力，在电机高度较高、轴系刚度不足的情况下会产生电磁音。本文从客户端反馈的现象进行排查分析，并最终从工艺上给出控制启动电磁音的标准要求。

1 问题描述

根据客户反馈，有少数空调系统在启动瞬间有电磁音，时长不到1s，该系统使用的压缩机为小系列压缩机，使用的电源为115V/60Hz；为了方便试验验证确认，从客户端返回4套带压缩机的系统，其中2套启动无电磁音，2套启动有电磁音进行分析，分析步骤如下：

1）4套系统均进行重灌冷媒测试，测试电压为额定电压的90%，测试结果与客户端反馈的信息对比，验证结果全部与客户端反馈的信息一致，基本排除系统冷媒灌注量或灌注过程的问题，测试情况如下表1：

表1 重灌冷媒后系统电磁音试验情况表

2）在如上试验的基础上，将系统与压缩机互换，互换后的实验结果见表2，结果表明压缩机本身的差异是产生启动电磁音的主因，不是系统差异造成的。

表2 压缩机互换试验结果表

从以上试验分析得出，出现启动电磁音不是空调系统差异导致，是压缩机之间的差异导致，接下来将空调的核心部件压缩机作为研究对象，找出其个体差异点和工艺应对措施。

2 压缩机状态分析

电磁噪声由电磁场交替变化而引进某些机械部件或空间容积振动而产生的噪声。产生电磁噪音的原因有很多，比较复杂，而电机定转子同轴度是影响径向磁拉力的一个重要因素。对比6台从系统上拆下的压缩机，我们分析对比不同启动电磁音的压缩机，从表3的记录结果分析，启动电磁音与压缩机的定转子同轴度关系密切，系统上有电磁音的压缩机同轴度都是0.33mm塞片过，对应的同轴度较差，系统上无电磁音的压缩机同轴度都是0.34mm塞片过，对应的同轴度较好，同轴度塞片规格0.34mm是否通过是检验有无电磁的标准。

表3 启动电磁音压缩机状态分析表

图1 压缩机同轴度塞片检验图

3 反向验证确认

为了确定启动电磁音与同轴度的关系，根据压缩机状态的分析，装配不同同轴度的压缩机进行系统上验证，从表4的实验验证记录表分析，启动电磁音与同轴度关系密切；同时，对于塞片0.33过0.34不过有启动电磁音的压缩机进行返修，使其0.34过，同轴度变好，并将返修后的压缩机上系统验证，试验结果表明，上系统后启动电磁音合格，证明针对此款压缩机的启动电磁音，要从工艺上解决，则需要将同轴度控制在0.34mm塞片检验合格的状态，即同轴度控制在φ0.075mm。

表4 不同同轴度压缩机系统上验证记录表

总 结

压缩机启动电磁音在启动过程中因同轴度偏差导致产生的一种噪音，启动后即消失，不会造成严重的质量问题，也不影响的压缩机使用寿命。通过以上分析验证，需要解决本文中压缩机出现的启动电磁音问题，可以从工艺上找出控制同轴度的要求参数，将压缩机定转子同轴度控制在塞片0.34mm过的状态，即可解决。但同轴度提高加大了零部件的尺寸要求及生产难度，且影响同轴度的因素较多，从设计的角度上也可以降低启动电磁音问题，例如提升运行轴系的刚度，提升运行稳定性；合理选择气隙磁密，平衡电磁拉力与电机效率的关系；选择合适的绕组参数，电机叠高尽量减小等方面也可以解决启动电磁音问题，具体分析见后续的分析报告。