永磁同步電機(jī)、高速電機(jī)直驅(qū)雙級(jí)葉輪、全工況“寬頻”氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)、雙級(jí)壓縮補(bǔ)氣增焓技術(shù)
2011年12月，格力永磁同步變頻離心式冷水機(jī)組經(jīng)中科院、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國(guó)制冷學(xué)會(huì)、中國(guó)制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)等權(quán)威機(jī)構(gòu)專家一致鑒定為：全球首臺(tái)高速大功率的直流變頻離心機(jī)組，達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先”水平；2015年，代表民族品牌中標(biāo)人民大會(huì)堂離心機(jī)采購(gòu)項(xiàng)目，這是中國(guó)民族品牌空調(diào)產(chǎn)品首次入駐人民大會(huì)堂。
高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙級(jí)葉輪，取消了常規(guī)離心機(jī)的增速齒輪裝置和2個(gè)徑向軸承，機(jī)械損失降低70%以上，提高機(jī)組效率。 直聯(lián)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，壓縮機(jī)的整體尺寸小，壓縮機(jī)體積與重量?jī)H為相同冷量常規(guī)壓縮機(jī)的40%。取消增速齒輪，沒有齒輪的高頻噪音，壓縮機(jī)運(yùn)行噪音更低，比傳統(tǒng)機(jī)組降低了8dBA以上。
針對(duì)25~100％負(fù)荷優(yōu)化設(shè)計(jì)葉輪、擴(kuò)壓器等，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)在所有負(fù)荷下的高效運(yùn)行，相比傳統(tǒng)的以滿負(fù)荷設(shè)計(jì)的機(jī)組，降低了壓縮機(jī)效率衰減；常規(guī)變頻離心機(jī)采用變轉(zhuǎn)速+導(dǎo)葉聯(lián)合進(jìn)行冷量調(diào)節(jié)，在50~60％負(fù)荷時(shí)，就開始關(guān)小導(dǎo)葉，降低部分負(fù)荷工況下機(jī)組效率；格力永磁同步變頻離心機(jī)在25％~100％負(fù)荷范圍內(nèi)，通過變轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)，從而減小導(dǎo)葉節(jié)流損失，提高機(jī)組全工況性能。
全球首臺(tái)大功率高速永磁同步電機(jī)，功率達(dá)400kW以上 ,轉(zhuǎn)速達(dá)18000rpm以上，電機(jī)效率高達(dá)96%以上，最高效率達(dá)97.5%，超過國(guó)家電機(jī)1級(jí)節(jié)能水平；體積小，重量輕，400kW的高速永磁同步電機(jī)重量?jī)H相當(dāng)于75kW的交流感應(yīng)電機(jī)；采用螺旋環(huán)繞的制冷劑噴射冷卻技術(shù)，對(duì)電機(jī)定子，轉(zhuǎn)子充分冷卻，電機(jī)溫度場(chǎng)均勻，可控制電機(jī)溫度在40℃左右，保證電機(jī)高效運(yùn)行。
高速永磁同步無位置傳感器精確控制技術(shù)，無需探頭即可感知電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，時(shí)刻精確監(jiān)測(cè)電機(jī)角度位置，提高可靠性；采用PWM可控整流技術(shù)，使變頻器輸出平滑的正弦波，提高電機(jī)效率；一體化設(shè)計(jì)，變頻器直接安裝在機(jī)組上，大大減小機(jī)組的占地面，為客戶節(jié)省機(jī)房面積。同時(shí)，所有通訊接線均在廠內(nèi)完成，提高機(jī)組可靠性。
獨(dú)有的低稠度擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)，機(jī)翼型葉片對(duì)氣體導(dǎo)流，有效地將高速氣體轉(zhuǎn)換成高靜壓氣體，實(shí)現(xiàn)壓力回收的高效率。在部分負(fù)荷下，葉片導(dǎo)流有效減少回流損失，改善部分負(fù)荷性能，擴(kuò)展機(jī)組運(yùn)行范圍，大幅度提升機(jī)組部分負(fù)荷性能。
機(jī)組采用雙級(jí)壓縮補(bǔ)氣增焓技術(shù)，相比單級(jí)制冷循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)效率提高了5%～6%；采用雙級(jí)壓縮，降低了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，使壓縮機(jī)運(yùn)行更可靠，使用壽命更長(zhǎng)。
根據(jù)三元流動(dòng)原理設(shè)計(jì)新型高效閉式葉輪，比開式葉輪具有更高效率和可靠性，采用翼型三維結(jié)構(gòu)葉輪，變工況適應(yīng)性更強(qiáng)，保證全工況效率更高；葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元強(qiáng)度分析，確保葉輪高速下運(yùn)行可靠；同時(shí)經(jīng)三坐標(biāo)檢測(cè)儀檢測(cè)、動(dòng)平衡試驗(yàn)和超轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、實(shí)際工況運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，有效保證設(shè)計(jì)要求和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。葉輪與主軸采用無鍵連接，避免了用鍵連接產(chǎn)生的局部應(yīng)力集中和轉(zhuǎn)子附加不平衡，提高壓縮機(jī)的可靠性和運(yùn)行平穩(wěn)性。
針對(duì)不同傳熱機(jī)理設(shè)計(jì)特殊換熱表面，傳熱效率更好，降低流動(dòng)壓力損失，減少能耗；過冷器位于冷凝器底部，采用高效過冷管，多次折流有提高機(jī)組過冷度，最高能達(dá)5℃；中間隔板采用比螺紋管厚一倍的光管與支撐板緊密脹接,保證銅管在冷媒高速?zèng)_擊下，不會(huì)因銅管與支撐板的碰撞產(chǎn)生破損，避免漏管產(chǎn)生故障。三V槽管板孔設(shè)計(jì)，熱交換管與管板在脹管過程中有足夠且均勻的空間，使脹管效果更佳。
高性能的32位CPU和DSP數(shù)字信號(hào)處理器，優(yōu)秀的數(shù)據(jù)采集精度和數(shù)據(jù)處理能力確保系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性和精度；彩色液晶觸摸屏，確保良好的人機(jī)交互，輕松實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制和調(diào)試時(shí)手動(dòng)控制；先進(jìn)的智能Fuzzy-PID復(fù)合控制算法，將智能技術(shù)、模糊技術(shù)與常規(guī)的PID控制算法相結(jié)合，確保系統(tǒng)具有更快的響應(yīng)時(shí)間，更好的穩(wěn)態(tài)性能。
