[发明专利]时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法

说明书

本发明公开了一种时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法，其特征是对时变工况下制冷设备转子压缩机排回气管口进行振动测试，获得转子压缩机排回气管口的实测加速度响应时间历程信号，构建加速度期望响应矩阵；利用有限元方法构建制冷设备转子压缩机虚拟样机模型，应用虚拟样机模型分析制冷设备转子压缩机在白噪声载荷作用下排回气管口测点的加速度响应，求出传递函数矩阵。由时变工况下转子压缩机排回气管口测点的振动测试结果反算时变工况下制冷设备转子压缩机的载荷激励，利用迭代方法消除误差。本发明实现了时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励的辨识分析，为压缩机‑管路系统振动分析和管路结构的可靠性设计及评估等提供依据。

技术领域

本发明涉及一种时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法，用于时变工况下制冷设备压缩机-管路系统振动分析和管路结构的可靠性设计及评估。

背景技术

转子压缩机是目前制冷设备中最常用的动力装置之一，制冷设备转子压缩机载荷激励的辨识是对其压缩机-管路系统进行动力学分析评价的前提。专利号为CN104791234A的中国发明专利公开了一种“制冷设备转子压缩机启动工况下载荷激励测试分析方法”，该方法可以对启动工况下制冷设备转子压缩机产生的冲击载荷激励的峰值作用时间及峰值大小等进行辨识，但并不能对于任意时变工况下制冷设备载荷激励的时间历程进行辨识。实际上，受环境工况等影响，制冷设备转子压缩机绝大多数情况下的运行工况更为复杂，只有通过对于任意时变工况下的制冷设备转子压缩机载荷激励的时间历程进行有效辨识，才能有针对性地对于制冷设备压缩机-管路系统振动分析和管路结构的可靠性设计及评估提供依据，但迄今没有相关技术方案的公开报导。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法，通过对于任意时变工况下的制冷设备转子压缩机载荷激励的时间历程进行有效辨识，为制冷设备压缩机-管路系统振动分析和管路结构的可靠性设计及评估提供依据。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法的特点是：对时变工况下制冷设备转子压缩机排回气管口进行振动测试，获得制冷设备转子压缩机排回气管口的实测加速度响应时间历程信号，构建加速度期望响应矩阵；利用有限元方法构建制冷设备转子压缩机的虚拟样机模型，并应用虚拟样机模型分析制冷设备转子压缩机在白噪声载荷作用下排回气管口测点的加速度响应，求出传递函数矩阵。由时变工况下转子压缩机排回气管口测点的振动测试结果反算时变工况下制冷设备转子压缩机的载荷激励，并利用迭代方法消除误差。

本发明时变工况下制冷设备转子压缩机载荷激励辨识方法的特点是其按如下步骤进行：

步骤1、针对采用转子压缩机的制冷设备，在压缩机单体试验台架上或者在空调整机系统上进行时变工况下的排回气管口振动测试，所述转子压缩机包括压缩机本体和储液桶，排气口位于压缩机本体的顶部，回气口位于储液桶的顶部；

步骤2、分别取所述排气口为测点A、取所述回气口为测点B，并以测点A为坐标原点O，以过原点O的竖直方向为Z轴方向，以垂直于Z轴的平面为XOY平面，测点A和测点B的连线在XOY平面上的投影为X轴，Y轴垂直于XOZ平面，确立坐标系OXYZ；

步骤3、经实测并通过低通滤波信号处理获得时变工况下制冷设备转子压缩机测点A在X、Y及Z方向上的加速度响应时间历程信号为a_x、a_y、a_z，以及测点B在X、Y和Z方向上的加速度响应时间历程信号分别为b_x、b_y、b_z，构建加速度期望响应矩阵Y为：

Y＝[a_x a_y a_z b_x b_y b_z] (1)