外文翻譯制冷壓縮機(jī)速度的模糊控制.doc

制冷壓縮機(jī)速度的模糊控制摘要在這篇文章里，所提到的是在通常應(yīng)用于商業(yè)上的蒸汽壓縮制冷裝之中，用模糊控制算法控制制冷壓縮機(jī)的速度使之達(dá)到最有效的速度來控制冷氣的溫度。它主要的目標(biāo)是根據(jù)模糊控制算法，通過變換器對壓縮機(jī)速度進(jìn)行連續(xù)調(diào)控，并估算節(jié)能效果；不同于傳統(tǒng)恒溫控制，這里通過控制壓縮機(jī)冷藏容量，施加給控制壓縮機(jī)50Hz的開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。通過控制壓縮機(jī)的電動機(jī)的供電電流達(dá)到的速度變化范圍是30-50Hz，由于轉(zhuǎn)動頻率過低會有因飛濺系統(tǒng)而出現(xiàn)的潤滑問題，現(xiàn)今所提供的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動頻率一般不考慮小于30Hz的。在這個范圍，在二個最適當(dāng)?shù)墓ぷ髁黧w之中，可以代替R22有很多，例如R407C(R32/R125/R134a23/25/52%組)和R507(R125/R143A50/50%組)比較好。壓縮機(jī)速度模糊控制與傳統(tǒng)的溫度控制相比，更多的用于冷藏和其他制冷系統(tǒng)。實(shí)驗結(jié)果表明，當(dāng)R407C作為工作流體時，可以達(dá)到顯著的節(jié)能效果，(13%)。值得注意的是，從節(jié)能觀點(diǎn)看，當(dāng)壓縮機(jī)速度變化時可以達(dá)到的最佳的效果。另外，考慮到變換器費(fèi)用問題，回收期要比可接受的產(chǎn)品型號更具有決定性。關(guān)鍵詞：壓縮系統(tǒng)；冷室；活塞式壓縮機(jī)；易變的速度；章程；模糊邏輯；R407C；R5071引言蒸氣壓縮冷卻裝置，雖則被設(shè)計滿足最大載荷，但為了延長壽命，通常在部分裝載下工作，并通過開關(guān)周期調(diào)控，在50Hz的頻率下運(yùn)作，這樣就決定了高能消耗量的恒溫控制。而且，制冷時耗電量低被認(rèn)為間接的釋放了溫室氣體；改進(jìn)上述的系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率可以減少這種排放物。各種各樣的冷藏容量控制方法和部分裝載理論表明壓縮機(jī)速度變異是最高效率的技術(shù)。1,2。冷藏容量控制這個方法在最近310年已經(jīng)被分析研究，包括提高壓縮機(jī)的速度以不斷的達(dá)到制冷效果。變換器可以被用于調(diào)控壓縮機(jī)速度。有電子易變速度驅(qū)動的不同的類型，但是脈沖寬度調(diào)整變換器(PWM)由于它的低成本和高效率而最適用。冷藏容量的此種控制應(yīng)用于商業(yè)壓縮機(jī)，雖則在節(jié)能上有優(yōu)勢，但也有某缺點(diǎn)例如設(shè)備的費(fèi)用和由壓縮機(jī)潤滑和可靠性11,12帶來的麻煩。最后問題是，當(dāng)熱轉(zhuǎn)換器的次要流體在氣相時，例如在被審查的工廠中時，是有害的。但是當(dāng)次要流體在液體階段時13它似乎是有利的。因此，本文的主要目的是設(shè)定控制器能夠連續(xù)調(diào)控沒有油泵的縮機(jī)和其他小型制冷設(shè)備。這種控制允許我們在任何時候調(diào)整壓縮機(jī)冷藏容量以得到冷卻載荷，因此壓縮機(jī)可能也運(yùn)轉(zhuǎn)在其他頻率小于50Hz。當(dāng)傳統(tǒng)的溫度控制用于冷藏或其他小型制冷系統(tǒng)時，壓縮機(jī)只能工做在50Hz。特別是，對比于常用的蒸氣壓縮冷卻裝置，本文提到了根據(jù)模糊邏輯的控制算法，能選擇在冷藏氣溫的作用的最適當(dāng)速度的壓縮機(jī)。除模糊邏輯之外，壓縮機(jī)速度控制也許可以通過其他技術(shù)也獲得例如傳統(tǒng)比例缺一不可和PID控制1418。特別是，模糊邏輯控制，比較PID，準(zhǔn)許根據(jù)設(shè)備工作狀況更好的使用實(shí)驗性知識和采取一個非數(shù)學(xué)的模型的控制邏輯。而且，關(guān)于PID控制的一個模糊控制器有時需要有可比性，或者在指定的工作點(diǎn)工作的更好。除提到一個模糊控制器以外當(dāng)冷卻裝載上有突然變化時調(diào)整時間快跳動小是其顯著的動力特征；所有這通常導(dǎo)致一個魯棒控制2224。因此，實(shí)驗性測試指導(dǎo)比較了工廠使用壓縮機(jī)冷卻容量控制系統(tǒng)的能力，模糊算法和確定壓縮機(jī)開-關(guān)周期的傳統(tǒng)溫箱都工作在50Hz的頻率。被測試的工作流體，R407C(主要是R32/R125/R134a23/25/52%)和R507(R125/主要是R143A50/50%)，是R22中最有替代性的。2.實(shí)驗工廠蒸氣壓縮實(shí)驗設(shè)備，如圖1所示的商業(yè)上通用的設(shè)備，是由以下部分組成，一臺液體接收器，一臺空氣冷凝器，三極管與二個擴(kuò)展閥門，一個是恒溫的一個是手工的，靠這些支撐冷藏室里面的一臺蒸汽壓縮器工作。就想廠商所說的，壓縮機(jī)可用流體R22、R507和R407工作；它用聚酯油潤滑，并且它的速度通過PWM變換器調(diào)控。并有一組三相電壓的整流器，即直流380V，50Hz和一個直-交三相交流電壓變換器；產(chǎn)品的變換器可調(diào)整電壓的頻率。與兩個閥門的三級管可以解決可能的麻煩，因為當(dāng)壓縮機(jī)速度變化時，擴(kuò)展閥們的工作是未知的13。使用的擴(kuò)展閥門是為R407C和R507特別設(shè)計的。使用R407并工作在50Hz時，當(dāng)溫度在-20到10C時冷凝器的容量在1.4-1.8kw范圍內(nèi)變化較大。為固定在冷凝器氣溫和模仿外部條件，在一個決熱的通道向其風(fēng)。使用調(diào)節(jié)器控制電阻可得到確定的溫度。在一些實(shí)驗性測試中，可通過與調(diào)節(jié)器有關(guān)的電暖氣來模擬冷藏負(fù)載，并且通過電力計測量電壓。表1列出了使用的變換裝置的規(guī)格。測試用具命名原則COP系數(shù)表現(xiàn)E_x放射性(W)ex具體放射本能(J/kg)f壓縮機(jī)電動機(jī)電源頻率(Hz)Lcp壓縮機(jī)功率輸入(W)m_質(zhì)量流率(kg/s)_Q熱力(W)T溫度(8C)T0環(huán)境溫度(8C,K)T時間(s)Tair；cs冷藏氣溫(8C)Tset調(diào)整點(diǎn)溫度(8C)希臘標(biāo)志h效率Dh焓變異(J/kg)DT溫度區(qū)別(8C)T無維的exergetic溫度下標(biāo)Cocp壓縮機(jī)des毀壞ev蒸發(fā)器exexergeticin入口is等熵mt熱力學(xué)out出口ref冷凍劑裝有與個人計算機(jī)連接的32張位A/D卡片，它有高采樣率并通過變換裝置模擬結(jié)果。數(shù)據(jù)收集軟件在Labview環(huán)境里已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并且能通過一個可以平衡能量和放射的軟件評估R407C和R507的熱力性質(zhì)。圖1.實(shí)驗系統(tǒng)的剪影表1Transducers規(guī)格3實(shí)驗描述要評估使用時產(chǎn)品的性能，有必要比較一下在50Hz時由開關(guān)周期調(diào)控和由由模糊算法控制時的耗能量。在實(shí)驗性測試，冷卻的裝載的不同的類型已經(jīng)考慮了。首先，當(dāng)對冷藏門有周期性開關(guān)和與室外空氣不可避免的熱交換時的實(shí)驗已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。這些實(shí)驗已經(jīng)在各種各樣的溫度下測試完成了，而且當(dāng)外界溫度為18.8C時每隔20分鐘就打開冷藏庫門5分鐘，這樣得到的冷庫溫度正好在5.0到25.8C。另外在有些測試中冷卻負(fù)載可通過位于冷藏室的可控制電子加熱器獲得，而在其他測試真正的冷卻負(fù)載被認(rèn)為是可以保存200kg水果和蔬菜5.8C。在這前二個情況下，每10分鐘打開冷藏門來模仿真正的工作環(huán)境；而且，實(shí)驗在冬天和夏季都進(jìn)行了測試。在夏天的測試中由于電暖氣加熱而是冷凝器外面的溫度保持在32.8C，而在冬天室外0.2%0.15C0.2；0.5F.S0.2%0.5%F.S.；0.5%F.S.02kg/min2100to5008C110bar；130bar03kW360420V；016ACoriolis作用質(zhì)量流率RTD1004根導(dǎo)線測量儀絕對電壓的壓力電力計電能準(zhǔn)確性范圍變換裝置氣溫被保持在10.8C。實(shí)驗結(jié)果主要為體現(xiàn)耗電量，它由好耗電能米來衡量，并由節(jié)能效果評估得到。這個持續(xù)2天的測試，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了R407C和R507。4.在壓縮機(jī)速度控制的模糊邏輯模糊邏輯代表允許我們獲得從隱晦，模棱兩可或者不定的信息的被定義的解答的方法學(xué)。對于此模糊的過程非常類似那人腦能夠發(fā)現(xiàn)被定義的結(jié)論從接近的信息和數(shù)據(jù)開始。與經(jīng)典邏輯方法對比，那要求描繪現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型等式的一個確切的定義，模糊邏輯允許我們解決不明確定義的問題，并且為哪些是困難的，甚至不可能，確定一個確切的數(shù)學(xué)模型。所以，人的經(jīng)驗和知識為此種塑造是必要的。特別是，模糊邏輯是非線性控制問題的解答的一個合法的選擇。實(shí)際上非線形性通過規(guī)則、會員資格作用和推理過程被對待，保證更加簡單的實(shí)施和較小設(shè)計費(fèi)用。在另一邊一個非線性模型的線性略計是足夠簡單的，但是它有限制的缺點(diǎn)控制表現(xiàn)，并且可能發(fā)生，在一些情況中，昂貴。而且，模糊控制器是健壯的并且允許我們通過使用其他規(guī)則或會員資格作用體會在一個非常單一方式上的改善或變化。模糊控制的許多例子可以在一些最近應(yīng)用找到。特別是，在熱化透氣和空調(diào)產(chǎn)業(yè)有氣溫和濕氣2528的各種各樣的模糊控制應(yīng)用。一個模糊控制器的設(shè)計需要三個根本階段。第一是建立輸入和輸出可變物。第二是定義輸入和輸出可變物的會員資格作用。為時是選擇或公式化控制規(guī)則。本文的主要目標(biāo)是確定一個模糊控制器能夠調(diào)控電的壓縮機(jī)motor供應(yīng)潮流頻率。在圖2商業(yè)avalaible冷藏氣溫的模糊控制過程的結(jié)構(gòu)圖報告。圖2.模糊控制算法結(jié)構(gòu)圖特別是，圖顯示二輸入一產(chǎn)品模糊控制器。輸入變數(shù)是在調(diào)整點(diǎn)溫度和空氣的真正的溫度的之間溫度區(qū)別在冷藏(T)，and的這個溫度區(qū)別衍生物與時間(d（T）/dt)的；模糊的輸出變量是壓縮機(jī)電動機(jī)（f）的供應(yīng)潮流的頻率：模糊邏輯根據(jù)代表可變物的可能的價值的決心的模糊設(shè)置了。關(guān)于傳統(tǒng)邏輯理論的模糊的理論，元素可能屬于或不一個特殊集合，允許元素的部份會員資格對集合。可變物的每價值描繪的是為改變與連續(xù)性從零到一個的會員資格價值。因此，定義建立可變物的會員資格率在某一集合易變的其中每一的會員資格作用是可能的。從一個有效的觀點(diǎn)，模糊的控制器接受輸入變數(shù)的價值，進(jìn)行有些操作并且確定產(chǎn)品價值。這