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制冷压缩机是蒸汽压缩式制冷系统的核心部件。常重力条件下，关于压缩机的性能研究已经比较完善，但是在微重力条件下，对压缩机进行的性能研究鲜有报道，很多技术亦不是很成熟，需进行进一步的研究。本课题组与某航天院进行合作，旨在开发能用于微重力条件下的压缩机。 本文将压缩机设计成容积式三角转子压缩机。压缩机的设计遵循结构紧凑、小而轻的原则，以满足航天轻量化的要求。本文首先介绍了压缩机六大主要部件的设计与加工，然后对径向密封系统进行详细的受力分析以及运动分析，并在此基础上设计出了弹性与强度均符合要求的径向密封片弹簧。简要介绍了三角转子压缩机的相关泄漏特性。最后对设计、加工完成后的压缩机进行了调试，将其装配在测试平台上完成相关的实验研究。 本文在电机的选型过程中采用了两种对比调试的方法:1）开启式压缩机与全封闭式压缩机对比调试;2）直流无刷电机与直流有刷力矩机分别封装在压缩机内对比调试。结果表明，在电机力矩足够的前提下能实现制冷系统的制冷要求。 基于开启式压缩机以及全封闭式压缩机，通过改变实验系统的充注量，以研究不同充注量下的冷却效果:对于开启式压缩机，当制冷剂充注量达到110g，毛细管的长度约为2.0m时，系统便能够实现制冷量≥100W的任务要求，COP接近1;同样条件下对于全封闭压缩机，制冷剂充注量达到120g时，能够带走系统的100W制冷负荷，两组热沉得到有效地冷却，最终系统达到稳定的状态。 通过调节输入电压，以改变压缩机的转速，对压缩机的性能进行研究。实验中输入电压从10V增加至24V，当输入电压达到10V,压缩机功耗为28W时，系统制冷量可达100W，COP则达到了3.57，热沉平衡温度约为20℃。系统的蒸发压力则随着输入电压的增大呈现出一直下降的趋势，从输入电压10V对应的0.42Mpa，一直下降至输入电压24V对应的0.2Mpa左右，系统的冷凝压力基本保持在0.55Mpa～0.56Mpa左右。压缩机的耗功从28W增至189.6W，电流从2.8A增加至7.9A，系统COP从3.57减小至0.56，制热COPh从4.57减少至1.53。 最后基于该系统双热沉特性，对比分析了不同热沉排列方式（串联与并联）系统呈现出的差异性:系统的最佳充注量总是在该系统所能容纳的液态制冷剂(R134a)质量的60％左右，无关于热沉排列方式;串联热沉中后一个热沉的冷却总是伴随着延迟，而这种情况并联热沉不会出现;串联系统中当总制冷负荷一定时，两热沉各自制冷负荷相等时，系统获得最佳COP;当制冷负荷超出了制冷系统额定负荷时，并联热沉系统的冷却效果要优于串联系统。