空调器压缩机选频隔振减振降噪研究

　　引　　言

　　噪声是评价空调器质量的一个重要指标,空调器工作时的噪声较大,严重污染和影响人们的生活环境。近几年来,国内外的许多学者对空调器的轴流风机、离心风机、以及风道的气动噪声作了较为深入的研究,而在压缩机的振动及噪声控制方面的文献较少。本文通过对窗式空调器进行动态分析,特别是对压缩机减振降噪问题进行了深入探讨,以其解决空调器的噪声污染问题。

　　1　空调器的噪声与振动分析

　　1.1　噪声分析

　　测试与分析系统如图1所示。实验是在半消声室内进行的。窗式空调器噪声的大小是由在标准点测取的声压级来衡量。标准点的选取是根据GB7725-87《房间空气调节器测试规范》的规定选取。实验测得空调器样机在四种工况下的标准点噪声声压级分别为:

　　低风50.5dB(A);高风54dB(A);

　　低冷53dB(A);50.5dB(A)高冷55dB(A)。

　　进一步对标准点噪声信号作功率谱分析得出,低风和高风工况的噪声主要是气动噪声,频率成分复杂,随机性较大;而低冷和高冷工况噪声自功率谱与压缩机单独工作时的噪声信号自功率谱较为接近,在242.19Hz、291.02Hz、339.84Hz等频率处的峰值较大,因此,压缩机是引起窗式空调器低冷和高冷工况机械噪声的根源所在。限于篇幅,只列出低冷工况及压缩机单独工作时的噪声信号自功率谱,如图2所示。

　　1.2　振动分析

　　为了识别窗式空调器的振动源,在空调器的箱壳顶部设置了拾振点,如图3所示,测取各拾振点在四种工况下的振动信号。经分析得出,在低风和高风工况下,窗式空调器的主要振动频率分量为风扇电机的激励频率及其六倍频分量。而在低冷和高冷工况下的主要振动频率分量为压缩机振动的基频及其倍频分量,如图4所示。

　　1.3　振动能量均值分析

　　为了进一步研究窗式空调器的振动情况,本文对箱壳顶部各拾振点在四个工况下的振动信号作了能量均值分析,其直方图如图5。

　　由直方图分析可以看出,在低冷和高冷工况下由于压缩机工作,箱壳顶部各拾振点振动能量比低风和高风工况明显增大。因此压缩机工作时使空调器产生相当大的振动,是主要激振源。

　　1.4　声振相干分析

　　图6和图7是箱壳拾振点5在低冷和高冷工况下的声振相干函数图。由图6和图7可以看出,在低冷和高冷工况下,标准点的噪声信号与箱壳顶部拾振点的振动信号相干性较好。其相干性好的主要频率成分为: 291. 02Hz、242.19Hz、339. 84Hz、193.36HZ。对比图2(b),可以看出这几个相干性好的频率值在压缩机单独工作时的标准点噪频谱中也存在。所以在低冷和高冷两工况下,压缩机的噪声对标准点噪声声压级的贡献较大,是空调器的主要振动通过其底脚传递到空调器的箱壳,使其振动与发声,因此必须对压缩机进行隔振处理。