电动压缩机的特征和构成

今天为大家介绍「电动压缩机」的技术知识科普，干货满满，内容主要有：压缩机的类型、电动压缩机的特征及型号、构成零件以及构造。压缩机的结构特征、压缩原理、压缩机油以及压缩机内的电机和控制电机转速的逆变器等内容科普。

 

压缩机类型

如图所示，利用皮带传递的发动机动力驱动压缩机运转被称作为皮带驱动型压缩机，而电动压缩机是通过电机运转直接驱动压缩机，逆变器控制电机运转。

 

 

电动压缩机的特征

通过控制电机转速来调整压缩机输出，实现高效的空调控制。发动机低转速时，皮带驱动型压缩机的转速也会降低，这也将相对降低空调的制冷效果，而使用电动压缩机即使在车辆停止行驶的时候，电机依然可以保持较高转速从而确保空调的制冷效果，因此兼顾了低油耗及舒适性，如今电动压缩机已被广泛搭载到HEV（混合动力）/PHEV（插电式混合动力）车辆上。   为了适应不同车辆的搭载需求，压缩机容量（压缩机旋转一周所释放的冷媒量）也会有差异。因此市场上的电动压缩机随着研发技术推进而不断迭代，目前，第三代电动压缩机已经逐渐成为主流产品。  

 

电动压缩机的构成

电动压缩机是由逆变器、电机和压缩机构成。  

1

逆变器

通过高压电池的直流电转换成交流电（三相），输送到电机。

2

电机

通过逆变器输出交流电（三相）驱动运转。

3

压缩机

采用涡旋型压缩机，由于压缩机与电机直接连接，所以电机直接控制压缩机运转，逆变器和电机在运转时会产生高温，因此压缩机采用了通过吸入的冷媒进行冷却降温的构造。

 

电动压缩机的构造

如前文我们讲过，随着市场需求和技术推进，电动压缩机产品也不断迭代，因此ES14型（第二代）和ESB20型（第三代）相比也更加具备了小型化和可搭载性

1

小型化

通过对磁铁的改良提升压缩机容量（14—>20cc），缩短了电机的轴承长度，实现了小型化

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提高可搭载性

由于逆变器位置的变更，相比于将电机装配在上部的ES14型（第二代），ESB20型采用了驱动轴上安装的方式，从而提高在车辆上的可搭载性。

有趣的知识增加了还有哦，由于ES14型的逆变器搭载位置外观形似驼峰，也被称为驼峰型；而ESB20型的逆变器、电机和压缩机的安装位置呈直线，因此被称为“同轴型”。

正是因为电动压缩机采用了涡旋型结构，所以便具备了 “小型、高效且静音”的特征。

哇，听起来就很厉害~ 请展开为我们介绍一下涡旋型结构的特征好吗？

当然~ 涡旋结构可通过提高电机转速控制来提升压缩机转速，在确保能够达到大容量压缩机同等性能的同时缩小了电动压缩机的体积，因此体积缩小也便于在车辆上搭载；在静音方面，涡旋型压缩机具备缓慢压缩的特性，在发动机停止时也能正常运转并实现静音（低噪音、低震动）的要求。

原来如此，请问压缩原理是什么？

冷媒通过动涡盘旋转进入压缩室（动涡盘和静涡盘之间的空间，如图橙色区域），随着动涡盘旋转，冷媒便可在压缩室区域逐渐被压缩。

    接下来，我们会就电动压缩机的压缩机油、电机、电机转速控制进行详细的介绍：

 

电动压缩机的压缩机油

为了防止压缩机烧结（锁住），压缩机需要加注压缩机专用油，压缩机专用油主要分为两类，分别是PAG油（聚烷撑乙二醇或聚醚合成油）和POE油（聚酯油）。

而且压缩机油的使用也有大学问，这两类压缩机油的区别在于，PAG油具有导电性，而POE油具有绝缘性。

皮带驱动型压缩机中加注的是PAG油。电动压缩机由于需搭载到HEV/PHEV/BEV车辆上，若加注的压缩机油具有导电性，会被系统误认为是车辆漏电而停止车辆正常行驶，因此电动压缩机中使用的是具有绝缘性的POE油。

 

电动压缩机的电机概要  

电动压缩机中使用的是无刷电机，转子材质是永磁铁，定子是由3个线圈（下图U相、V相、W相）组成绕组，当有交流电（3相）流经绕组时，就会产生磁场。通过驱动电路调整交流电的流动路径可以使磁场发生翻转，此时磁场便会牵动永磁铁转子旋转

说起无刷电机，这里也简单为大家介绍一下有刷电机的工作原理。有刷电机的电刷和整流器直接接触产生电流，通过改变电流方向使电机运转（如图所示）。

而无刷电机的优势在这里便得以显现，因为没有机械性零件接触，从而实现了静音旋转，也无需定期保养、更换电刷。

   

 

电机转速控制的概要  

电动压缩机中的逆变器电路负责控制电机的转速，逆变器能将高压电池输出的直流电转换为交流电（三相）。如图所示，经过逆变器电路的直流电变成了交流电，逆变器通过改变频率来控制电机的转速，从而使电机从低转速变为高转速。

   有趣的知识又增加了

插播一则知识小贴士：逆变器主要是负责将直流电转换成交流电的装置，与其具备类似功能的装置有整流器，而整流器则是将交流电转换成直流电的装置。

在HEV（混合动力）车辆搭载的逆变器是可以进行直流电和交流电双向转换的装置，另外还有DC-DC变压器，即直流电压转换装置，也是HEV(混合动力)车辆上不可或缺的装置。

审核编辑 ：李倩