变频空调器有很多优点,但其压缩机需要在很宽的转速范围内运行.压缩机的性能和动力特性随转速或频率的变化需要加以研究.在全面深入地分析其内部工作过程的基础上,该文建立了变频单缸和双缸转子压缩机的热力学和动力学模型.热力学模型包括润滑油及工质泄漏、吸气管及气缸传热、吸气口及斜切口边缘节流、余隙容积高压气体膨胀、通过气阀的流动和气阀运动规律.动力学模型则系统分析了滑片、转子和曲轴的运动与受力、轴承特性、摩擦损失、径向间隙和润滑系统.该文还讨论了数值算法和程序结构.计算出的制冷量、输入功率、性能系数和转速与两台变频单缸、一台变频双缸和三台定转速的转子压缩机的性能实验结果进行了比较,误差较小.除所建立的数学模型较为完善外,该文还提出了一些新的子模型和公式:压差和转子与气缸壁面相对滚及滑动所引起的径向间隙泄漏模型,考虑阀片卷挠过程的气阀动力学模型,一套根据滑片头部与转子相对运动状态确定其摩擦力的公式和方法,以及转子和气缸壁面切向力和法向力的计算公式.并且该文还首次研究了转子和气缸面相对运动引起的泄漏,实现排气流道对气阀一系数和推力系数的影响,变频转子压缩机动载轴承摩擦功耗的计算,电机实现平均效率与其额定效率的差别及此差别与转速波动的关系.该文分析了转子压缩机的性能参数、效率、损失分布、运动件的动力特性、轴承特性等随效率的变化.结果表明相对泄漏和余隙容积损失随频率的增加而减小,传热和摩擦损失变化不大,排气阻力损失增加较多;高频时气阀闭合延迟,撞击速度有所增加;滑片与转子间的最小密封力随频率增加而减小,并且高频时两者可能脱离;低频时轴承会在很大的转角内会处于边界摩擦;由于变频器效率和电机效率的下降及泄漏损失的增加,低频时压缩机的性能系数和电效率降低较多;并且由于低频时单缸机转速波动较大,其电机实际平均效率远低于其额定效率,从而使其性能系数和电效率下降幅度远大于双缸机.