基于Maxwell 2D的永磁直线压缩机运动特性分析.pdf

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1、·机械制造·李桂银．等·基于Maxwell2D的永磁直线压缩机运动特性分析基于Maxwell2D的永磁直线压缩机运动特性分析李桂银，时岩，陈佼，胡乐乐(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094J摘要：设计一款动圈式永磁直线双缸压缩机，介绍其结构和工作原理，并利用实验方法间接求出系统的阻尼系数。应用Maxwell2D软件对直线压缩机的谐振频率特性、O．8MPa负载下的压缩机运动特性进行求解。计算结果表明：直线压缩机系统的固有谐振频率随着负载压力的增加而升高，加载的激励电流与系统的谐振频率一致时，压缩机处于谐振工作状态，运行特性最佳。关键词：直线压缩机：运动特性：Maxwel

2、l2D中图分类号：TH45文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)04—0020—03MovementCharacteristicAnalysisofPermanentMagnetLinearCompressorBasedOnMaxwell2DLIGuiyin．SHIYah．CHENJiao．HULele(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Thispaperdesignsamovingcoiltypep

3、ermanentmagnetlinearcompressorwithdoublecylinders，introducesitsstructureandworkingprinciple，indirectlycalculatesthedampingcoeficientofsystem，usingtheexperimentalmethodsandusesMaxwell2Dsoftwaretosolveitscompressormotioncharacteristics，resonancefrequencycharacteristicsofthelinearcompressorunde

4、rtheloadOfO．8MPa．Theresultsshowthatthenaturalresonancefrequencyofthelinearcompressorisincreasedwiththeincreasingofloadpressure，whiletheresonantfrequencyofsystemdoesthesamewiththeexcitationcurrent，thecompressorworksinresonancesta。tusanditsworkcharacteristicsisbest．Keywords：linearcompressor；mo

5、tioncharacteristics；Maxwell2D型的动圈式永磁直线双缸压缩机。与原有压缩机相比，由0引言于动子在两个运动方向上都能够进行压缩和排气，因此整个系统排气更连续。且双缸对称的设计，在往复运动时压压缩机是一种通过压缩气体或其他压缩剂以提高压缩机两端的活塞均受到相同的气体压力，不仅降低了弹簧力对外做功的机构。该机构已经在冰箱、斯特林制冷机和的设计难度．也降低了压缩机的控制难度J。压缩机结电子元器件冷却等领域得到应用[1]。永磁直线压缩机构如图l所示。该压缩机在结构上为对称布置。压缩机与传统的压缩机相比，在结构上省去了运动转换装置和电励磁结构。活塞受电动机动子的直

6、接驱动而运动，由电压或电流直接控制活塞的运动行程，因此具有结构紧凑、噪声低、效率高等优点。永磁直线电机作为永磁直线压缩机的驱动装置，利用电磁力和机械谐振推动活塞往复运动对外做功，同时永磁直线压缩机系统在运行方式上可以看作是一种机械振动系统，系统振动特性的优劣，会直接影响整个压缩机运行效率。由于运用实验的方法考察压缩机的性能会花费大量的人力和物力，而采用仿真分析的方法具有快速、节省成本的优点，文中应用有限元软件Maxwell2D分析该压缩机的运动特性、8一气缸盖与阀组件；2、7一端盖；3一隔磁环；4一压缩机外套压缩机结构和工作原理5一动子线圈；6一永磁体；9一活塞；l0一连接杆：

7、11一压缩机内套；12一活塞压缩腔在实验室现有直线压缩机的基础上．设计一款新图1动圈式永磁直线压缩机结构图基金项目：江苏省自然科学基金(BK20130757)作者简介：李桂银(1987一)，男，江苏徐州人，硕士研究生，主要研究方向为汽车安全、节能与环保技术。·20·http：／／ZZHD．chinajouma1．net．cl'lE-mail：ZZHD@chainaj0uma1．net．cn《机械制造与自动化》·机械制造·李桂银．等·基于Maxwell2D的永磁直线压缩机运动特性分析工作时，永