Modelos do comportamento dinâmico e vibroacústico de compressores herméticos

Abstract

Este trabalho apresenta um modelo do comportamento dinâmico de baixas frequências de compressores herméticos usados em sistemas domésticos de refrigeração. O modelo considera regime normal de operação e regime transiente, este representando as condições de partida e parada. O estudo considera todos os componentes de seu mecanismo, os filmes de óleo de lubrificação, o torque indutivo do motor elétrico dependente da velocidade angular do eixo e a pressão na câmara de compressão dependente da posição angular do eixo. Foram calculados os esforços transmitidos para a carcaça através das molas de suspensão do conjunto interno e do tubo de descarga, bem como a resposta da carcaça a estas excitações. Um segundo modelo foi desenvolvido com o objetivo de determinar de forma rápida o ruído radiado na condição de regime permanente de operação abrangendo a faixa de frequências até 6.300Hz. Este modelo baseia-se no uso de funções de resposta em frequência referentes ao comportamento dinâmico, ou acústico, de cada componente que forma um compressor. Simplificações foram feitas tornando o procedimento bastante rápido e permitindo a análise das contribuições dos vários caminhos de propagação da energia vibroacústica para a carcaça e consequente radiação sonora. Seu uso é aplicável no desenvolvimento de novos produtos, o qual requer muitos testes envolvendo alterações nos vários componentes, permitindo avaliar as respectivas implicações no ruído final radiado.<br>

Abstract : This work presents a methodology for the low frequency dynamic behavior of domestic refrigerator compressor. The model represents all mechanism components, the oil lubricating film, the inductive electric motor torque dependent on the crankshaft angular velocity and the pressure in the compression chamber dependent on the crankshaft angular position. Also, are calculated the transmitted forces by the springs and discharge tube to the compressor shell with this model. A second model was developed with the goal to quickly determine the radiated noise in steady state of compression up to 6300 Hz. This model is based on frequency response functions of the dynamic and acoustic behavior of each compressor component. Some simplifications made the procedure very quick, allowing to analyze the contribution to the radiated noise by the vibroacoustic energy paths. The model can be applied to new products development, allowing many component modifications targeting the final radiated noise.