【摘要】： 論文的目標(biāo)是在對(duì)動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)內(nèi)在機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并完善一種微型、便攜式、高效率的動(dòng)磁式直線空氣壓縮機(jī)。與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的微型活塞式壓縮機(jī)不同,直線壓縮機(jī)是一種由直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的新型壓縮機(jī),省去了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),而且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油潤(rùn)滑。直線壓縮機(jī)活塞的行程可以通過(guò)輸入電壓來(lái)調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)流量的連續(xù)調(diào)節(jié),使得直線壓縮機(jī)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都保持較高的效率。 本文研究的動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)的軸向的往復(fù)電磁驅(qū)動(dòng)力,是由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)與永久磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)相互作用下產(chǎn)生的。本文建立了動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)的等效磁路模型,推導(dǎo)了電磁力的計(jì)算公式與系統(tǒng)電壓方程,進(jìn)而建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并采用線性簡(jiǎn)化法將非線性的氣體力簡(jiǎn)化為等效的氣體剛度與氣體阻尼,利用龍格一庫(kù)塔法對(duì)簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)微分方程組進(jìn)行了求解;建立了動(dòng)磁式直線振蕩電機(jī)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(jī)推力、位移和電流之間的相互關(guān)系,還給出了幾個(gè)不同電壓、不同時(shí)刻下的矢量磁通密度圖,直觀地顯示了磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)及磁路的飽和特性,為動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 動(dòng)力學(xué)響應(yīng)最終決定了壓縮機(jī)的性能。本文利用等效磁路模型與有限元模型的計(jì)算結(jié)果,對(duì)影響動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)性能的關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入研究,包括勵(lì)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(jī)的性能。同時(shí)通過(guò)吸取國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)的動(dòng)子支架、永磁體和彈簧進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)。并在此基礎(chǔ)上研制了一臺(tái)動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)。 本文建立了一套測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。測(cè)試了樣機(jī)在空載條件下的活塞位移、頻率、電流、電壓和功率等參數(shù)之間的相互關(guān)系、壓縮機(jī)的各種損耗與比推力。得到了樣機(jī)在空載和不同背壓下的共振頻率,研究了背壓對(duì)動(dòng)子平衡位置的影響。給出了0.7MPa背壓下動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)的性能參數(shù),最后分析了影響動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)性能的原因。
【圖文】：

采用集中供氣方式導(dǎo)致機(jī)組單機(jī)容量減小，臺(tái)數(shù)內(nèi)的需求不斷增長(zhǎng)。國(guó)外往復(fù)活塞壓縮機(jī)己經(jīng)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，動(dòng)工具、風(fēng)動(dòng)工具和便攜式空壓機(jī)的需求量大，在國(guó)內(nèi)空壓機(jī)制造廠尚未轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念時(shí)，機(jī)(簡(jiǎn)稱直聯(lián)機(jī))就像潮水一樣從境外涌入國(guó)并組合在一起的高速輕便微型空氣壓縮機(jī)，由電源，而受到個(gè)人用戶的喜愛(ài)。1993年以前，大利進(jìn)口、售價(jià)約為1800元/臺(tái)，年銷售1~2量生產(chǎn)直聯(lián)機(jī)，目前制造水平已達(dá)一定水準(zhǔn)，有是這種空壓機(jī)同傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)一樣需要成活塞的直線運(yùn)動(dòng)，因此機(jī)械效率較低，比功率。

浙江人學(xué)碩}學(xué)位論文1.2.1動(dòng)鐵式直線壓縮機(jī)的原理與研究現(xiàn)狀動(dòng)鐵式直線壓縮機(jī)主要是采用動(dòng)鐵式直線同步振蕩電動(dòng)機(jī)(如圖1.3所示)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式活塞壓縮機(jī)。動(dòng)子用鐵芯材料做成，通過(guò)支撐件與活塞、彈簧連接在-起，置于強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)勵(lì)磁線圈通以交流電，就能產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，，從而吸引鐵芯軸向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種壓縮機(jī)動(dòng)子質(zhì)量輕、慣性小、振動(dòng)頻率低，與相同體積的其他壓縮機(jī)相比能產(chǎn)生較大的驅(qū)動(dòng)力，壓縮比也較大，但動(dòng)子在磁場(chǎng)氣隙中的運(yùn)動(dòng)是不穩(wěn)定的，容易偏離氣隙中心軸線，從而在活塞上產(chǎn)生很大的徑向力【’7]，增加了活塞與氣缸之間的摩擦和磨損，應(yīng)用中性能無(wú)法與其他類型的壓縮機(jī)相比，將逐漸被淘汰。初級(jí)娜公線圈}}}}}}{}日… …山 山 Lhaaa皿皿 卜卜<飛 飛哪哪 lll \\\\\
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH45

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王基超;王文;;微小型對(duì)置式線性壓縮機(jī)特性分析[J];低溫工程;2012年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李志海;動(dòng)圈式直線壓縮機(jī)若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];浙江大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王洋;雙定子動(dòng)鐵式直線振蕩電機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D];浙江理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2600829