【摘要】： 論文的目標是在對動磁式直線壓縮機內(nèi)在機理研究的基礎上,設計并完善一種微型、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)動活塞作往復直線運動的新型壓縮機,省去了將旋轉運動轉變?yōu)榛钊鶑瓦\動的曲柄連桿機構,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。 本文研究的動磁式直線壓縮機的軸向的往復電磁驅(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、位移和電流之間的相互關系,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計奠定了基礎。 動力學響應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果,對影響動磁式直線壓縮機性能的關鍵因素進行了深入研究,包括勵磁線圈的位置、導線的直徑,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架、永磁體和彈簧進行了合理設計。并在此基礎上研制了一臺動磁式直線壓縮機。 本文建立了一套測試實驗系統(tǒng),對動磁式直線壓縮機樣機進行了性能測試實驗。測試了樣機在空載條件下的活塞位移、頻率、電流、電壓和功率等參數(shù)之間的相互關系、壓縮機的各種損耗與比推力。得到了樣機在空載和不同背壓下的共振頻率,研究了背壓對動子平衡位置的影響。給出了0.7MPa背壓下動磁式直線壓縮機的性能參數(shù),最后分析了影響動磁式直線壓縮機性能的原因。
【圖文】：

采用集中供氣方式導致機組單機容量減小，臺數(shù)內(nèi)的需求不斷增長。國外往復活塞壓縮機己經(jīng)隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，動工具、風動工具和便攜式空壓機的需求量大，在國內(nèi)空壓機制造廠尚未轉變傳統(tǒng)觀念時，機(簡稱直聯(lián)機)就像潮水一樣從境外涌入國并組合在一起的高速輕便微型空氣壓縮機，由電源，而受到個人用戶的喜愛。1993年以前，大利進口、售價約為1800元/臺，年銷售1~2量生產(chǎn)直聯(lián)機，目前制造水平已達一定水準，有是這種空壓機同傳統(tǒng)的往復式壓縮機一樣需要成活塞的直線運動，因此機械效率較低，比功率。

浙江人學碩}學位論文1.2.1動鐵式直線壓縮機的原理與研究現(xiàn)狀動鐵式直線壓縮機主要是采用動鐵式直線同步振蕩電動機(如圖1.3所示)驅(qū)動的往復式活塞壓縮機。動子用鐵芯材料做成，通過支撐件與活塞、彈簧連接在-起，置于強磁場中。當勵磁線圈通以交流電，就能產(chǎn)生交變磁場，，從而吸引鐵芯軸向運動，進而推動活塞往復運動。這種壓縮機動子質(zhì)量輕、慣性小、振動頻率低，與相同體積的其他壓縮機相比能產(chǎn)生較大的驅(qū)動力，壓縮比也較大，但動子在磁場氣隙中的運動是不穩(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，應用中性能無法與其他類型的壓縮機相比，將逐漸被淘汰。初級娜公線圈}}}}}}{}日… …山 山 Lhaaa皿皿 卜卜<飛 飛哪哪 lll \\\\\
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH45

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李志海;動圈式直線壓縮機若干關鍵問題研究[D];浙江大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王洋;雙定子動鐵式直線振蕩電機的設計與研究[D];浙江理工大學;2011年

本文編號：2600829