動圈式直線壓縮機結構改進與實驗研究.pdf

1、壓縮機是冰箱等制冷系統(tǒng)的主要能耗部件，而傳統(tǒng)的往復活塞式壓縮機結構復雜，機械效率低，因此，高效壓縮機的研發(fā)已經(jīng)成為當今制冷業(yè)最緊迫的課題之一。在高效壓縮機的研發(fā)進程中，采用直線電機驅動的直線壓縮機作為一種理想的機型被提了出來。直線壓縮機的提出對冰箱等制冷系統(tǒng)的節(jié)能降耗具有極其重要的意義。本文采用數(shù)值模擬與實驗測試相結合的方法，針對原動圈式直線壓縮機樣機在設計和實驗中所發(fā)現(xiàn)的不足，進行優(yōu)化設計和改進以進一步提高動圈式直線壓縮機的性能。

2、r>　　 針對原動圈式直線壓縮機樣機電磁驅動力不足的問題，進行了磁路系統(tǒng)的結構參數(shù)優(yōu)化。為了解決按照動圈式直線壓縮機磁路系統(tǒng)實際結構進行建模時網(wǎng)格數(shù)量巨大而且計算無法收斂的問題，提出了一種新的建模方式并基于參數(shù)化設計語言APDL建立了動圈式直線壓縮機磁路系統(tǒng)的三維參數(shù)化有限元模型，進行電磁分析并通過實驗測試驗證了有限元模型的準確性和可靠性;分析發(fā)現(xiàn)了原樣機磁路系統(tǒng)存在問題的原因;研究了磁路系統(tǒng)各結構參數(shù)對磁場分布的影響規(guī)律，為優(yōu)化提供

3、了依據(jù);進行磁路系統(tǒng)優(yōu)化設計，得到了動圈式直線壓縮機磁路系統(tǒng)結構的最佳方案。
　　 結合動圈式直線壓縮機數(shù)學模型和原動圈式直線壓縮機樣機機械系統(tǒng)結構所存在的不足，對相應結構進行了設計和改進。給出了動圈式直線壓縮機數(shù)學模型，對數(shù)學模型中當量阻尼系數(shù)、電磁系統(tǒng)當量阻尼值和線圈所在環(huán)形氣隙處的磁感應強度值等進行了分析說明;闡述了數(shù)學模型的求解方法，為動圈式直線壓縮機機械系統(tǒng)的結構設計和改進提供了依據(jù);對原樣機的活塞、動子支承、線圈支架

4、等部件的結構形式進行了改進;分析并總結了板彈簧厚度、基圓半徑、渦旋槽槽寬和渦旋槽首尾封閉圓弧半徑等參數(shù)對渦旋臂板彈簧性能的影響規(guī)律，確定了本動圈式直線壓縮機所采用的板彈簧結構形式;最終設計加工了一臺渦旋臂板彈簧支撐的動圈式直線壓縮機樣機。
　　 進行動圈式直線壓縮機樣機實驗測試，以研究其性能。搭建了一套樣機實驗測試平臺;進行靜態(tài)特性測試，得到了線圈所在氣隙處的磁感應強度和動圈式直線電機的銅損和鐵損;進行空載實驗測試，得到了樣機的