冰箱压缩机用直线电机的研究

论文摘要

本文对新型直线压缩机驱动用直线电机进行了研究,确定了以电励磁型动圈式往复直线电机作为冰箱制冷直线压缩机的驱动电机,对此种直线电机的工作原理、数学模型、设计方法与运行特性进行了研究,并设计试制了一台电励磁型动圈式往复直线电机样机。本文结合电机设计理论和动圈型往复直线电机的结构特点与工作特性,建立了电机机械系统和电磁系统数学模型;分析了电机系统内各个参数的来源以及它们之间的相互关系;利用UG三维造型软件与ANSYS电磁场分析软件建立了电机的三维实体模型并对其定子磁路进行了电磁场仿真。在原理样机研制过程中,对样机的主体结构进行了详细的设计计算,给出了电机磁路结构尺寸设计的理论依据和计算公式,其后对电机运行特性进行了理论计算,分析了影响电机效率的主要因素,并给出了电机设计的一般原则。最后,本文对样机的特性进行了试验研究,得出了样机的基本性能参数,分析了频率、电压及负载等对样机功率、效率的影响,为直线电机和压缩机一体化优化设计提供了参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 直线压缩机介绍
• 1.2.1 电磁振动压缩机
• 1.2.1.1 动铁型直线压缩机
• 1.2.1.2 动磁型直线压缩机
• 1.2.1.3 动圈型直线压缩机
• 1.2.2 直线步进电机（Linear Pulse Motor，LPM）驱动的活塞式压缩机
• 1.2.3 复合次级直线电机驱动的活塞式压缩机
• 1.3 本文主要研究工作
• 第二章 动圈型直线电机数学模型的建立
• 2.1 电机驱动工作原理
• 2.2 系统数学模型的建立
• 2.2.1 电机机械系统数学模型
• 2.2.2 电机电磁系统数学模型
• 2.3 电机运行特性理论分析
• 2.4 动圈型直线电机设计注意事项
• 2.5 本章小结
• 第三章 动圈型直线电机原理样机的研制
• 3.1 样机的结构和工作原理
• 3.2 电机设计
• 3.2.1 机械系统参数确定依据的选取
• 3.2.2 电机定子设计
• 3.2.3 电机动子设计
• 3.2.4 电机磁路主要尺寸的确定
• 3.2.5 电机动子支承设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 电机三维实体建模及定子磁场仿真
• 4.1 电机零部件的三维实体建模
• 4.1.1 电机零部件建模
• 4.1.2 电机虚拟装配
• 4.2 电机定子磁场仿真
• 4.3 本章小结
• 第五章 样机特性试验研究与结果分析
• 5.1 静态力特性
• 5.2 谐振频率特性
• 5.3 电压特性
• 5.4 本章小结
• 第六章 原理样机负载特性试验
• 6.1 气缸与活塞设计
• 6.2 气阀的选择与安装
• 6.3 样机负载特性实验
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文