摘要：本文介绍了一种第二制冷剂量热器法全自动制冷压缩机测试试验台的工作原理及其在研制过程中为提高试验台的测量精度方面所采用的方法。经测试台实际运行表明,该控制技术达到良好效果,满足测试要求。
1 引言
在制冷装置中，压缩机是主要部件之一。由于压缩机不断地吸入和排出气体，才使制冷循环得以周而复始地进行，所以它是整个装置的“心脏”。在压缩机的生产和使用中，为了保证和提高压缩机的质量，对其性能测试就具有重要的意义。制冷压缩机性能试验装置是检测压缩机性能的重要手段和措施，是制冷设备厂家为产品开发、优化设计和质量检测提供试验数据的必备设备。应某空调厂要求，研制一测试装置，被试压缩机为活塞式和转子式两种，冷量范围为1000W～8000W。我们依据国家标准《ＧＢ5773—04容积式制冷压缩机性能试验台方法》，遵照合理实用、准确可靠和高效节能原则，从标准试验规定的多种测量制冷压缩机性能试验方法中选用方法为第二制冷剂量热器法，辅助方法为水冷冷凝器法。试验工况调节、试验数据采集和处理全部由自动完成实现。本文将就应用在该压缩机测试台上的控制技术的实现过程作一个介绍。
2. 测试要求
根据标准和实际要求，确定测试工况如下：
蒸发温度： －20～15℃
冷凝温度： 30～65℃
过冷度： 0～15℃
环境温度： 30±5℃
测试电源： 110～220V
电源频率： 50/60Hz
要测试的参数为：
（1）电力参数：电压、频率、功率因素、单位输入功率
（2）工况参数：吸气压力、排气压力、吸气温度、过冷温度、环境温度
（3）其它参数：过冷器进口温度、调节阀前压力、排气温度、量热器出口压力、压缩机表面温度
（4）量热器参数：量热器加热功率、量热器环境温度、量热器表面温度、第二工质压力、第二工质温度
（5）能力参数：单位制冷量、COP、EER
要控制的参数和精度如下：
吸气温度：15～40℃控制精度：±0.1℃
过冷温度：35～60℃控制精度：±0.1℃
环境温度：20～50℃控制精度：±0.1℃
吸气压力：0.4～1.2Mpa控制精度：±1.0％
排气压力：1.5～3.0Mpa控制精度：±1.0％
2 试验台工作原理
本试验台流程见系统图1。试验台由三套制冷系统组成，第一套是为被测压缩机维持测试所需的环境条件，通过电加热的PID控制，控制压缩机测试的环境温度在一定工况温度内。主要设备有风冷冷凝机组、表冷器、风机和电加热器；另一套为压缩机测试系统，主要设备有被测压缩机、量热器、冷凝器、过冷度调节器、冷却塔。第三套是通过过冷器并参与调节过冷度的辅助系统，由压缩机、水冷冷凝器、热力膨胀阀和蒸发盘管等组成。总的系统流程是：压缩机排出的高
图1 电量热器法压缩机性能试验台原理图
压气体首先进入冷凝器与冷却水进行热量交换，冷凝器中的冷却水由冷却塔提供，冷却水流量可由PID调节器控制电动调节阀来调节，制冷剂被冷凝成液体。然后经过干燥过滤器进入过冷度调节器，过冷器中有辅助系统的蒸发盘管和功率可调的加热器，通过PID调节加热功率来调节过冷度。从过冷度调节器出来的高压过冷液体制冷剂经过热力膨胀阀节流成低压的气液两相流体进入量热器，量热器内亦装有功率可调的电加热器和第二制冷剂Ｒ123，用以调节蒸发负荷，从量热器出来的低温低压制冷剂气体吸入和排出压缩机完成循环。
3 试验台的总体设计
为了保证压缩在一定工况下稳定运行，必须对吸气温度、吸气压力、排气压力、过冷温度和环境温度进行控制，我们分别通过调节量热器内电加热功率，循环制冷剂流量（即热力膨胀阀开度），冷凝器冷却水量（即水量调节阀开度）、过冷度调节器及风冷机组来实现。测试环境温度的控制采用智能仪表模糊—PID控制，控制电加热的输出量，对工况进行智能化的调节，使得进入工况的速度很快，大大缩短实现工况的时间，提高效率，并且控制稳定。测试环境的铂电阻悬挂在离表冷器风机出口较近的地方，防止压缩机自身的热量影响读数和控制。试验测试可以控制在±0.2℃。
图2 吸气压力调节原理图
图3 测控系统硬件组成
在研制测试台时，遇到的难题之一就是吸气压力的控制，标准规定压缩机每一个吸排气压力测量值与规定值间的最大允许偏差±1．0％，而测量值的每一个读数相对于平均值的最大允许偏差O.5％，由于吸气压力的绝对值很小，尤其在测