動磁式直線空氣壓縮機的研發(fā).pdf

1、論文的目標是在對動磁式直線壓縮機內(nèi)在機理研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計并完善一種微型、便攜式、高效率的動磁式直線空氣壓縮機。與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動的微型活塞式壓縮機不同，直線壓縮機是一種由直線電機直接驅(qū)動活塞作往復(fù)直線運動的新型壓縮機，省去了將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運動的曲柄連桿機構(gòu)，而且可以實現(xiàn)無油潤滑。直線壓縮機活塞的行程可以通過輸入電壓來調(diào)整，從而實現(xiàn)壓縮機流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，使得直線壓縮機在整個工作范圍內(nèi)都保持較高的效率。 本文研究的動磁式

2、直線壓縮機的軸向的往復(fù)電磁驅(qū)動力，是由勵磁線圈產(chǎn)生的交變磁場與永久磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場相互作用下產(chǎn)生的。本文建立了動磁式直線壓縮機的等效磁路模型，推導(dǎo)了電磁力的計算公式與系統(tǒng)電壓方程，進而建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并采用線性簡化法將非線性的氣體力簡化為等效的氣體剛度與氣體阻尼，利用龍格一庫塔法對簡化后的系統(tǒng)微分方程組進行了求解；建立了動磁式直線振蕩電機的有限元模型，模型中考慮了磁路的非線性特性、漏磁通及永磁體位置等因素的影響，揭示了電機推力、

3、位移和電流之間的相互關(guān)系，還給出了幾個不同電壓、不同時刻下的矢量磁通密度圖，直觀地顯示了磁場的分布特點及磁路的飽和特性，為動磁式直線壓縮機的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 動力學(xué)響應(yīng)最終決定了壓縮機的性能。本文利用等效磁路模型與有限元模型的計算結(jié)果，對影響動磁式直線壓縮機性能的關(guān)鍵因素進行了深入研究，包括勵磁線圈的位置、導(dǎo)線的直徑，活塞的直徑與行程、內(nèi)外軛鐵的尺寸等，以提高壓縮機的性能。同時通過吸取國內(nèi)外的成功經(jīng)驗，對動磁式直線壓縮機的動子支