线性压缩机电磁系统结构参数优化

发布时间：2020-12-17 03:20

　　线性压缩机的电磁路的形式和分布状态是影响压缩机效率的关键因素,以现有的一种动磁式线性压缩机的C型电磁结构为研究对象,首先根据基尔霍夫定律及虚功位移法推出了该型压缩机的等效磁路方程和电磁力表达式,获取了不同电流下、平均气隙半径下电磁力的变化规律,然后采用有限元仿真获取了磁通密度和磁力线分布状态,求得了电磁力随动子位移的变化规律,针对磁轭的磁感应强度超过硅钢片饱和磁场强度的问题,对磁轭的具体结构和参数进行了优化,结果表明:电磁系统在优化前的比推力大小为0.098 5 N/A·匝,优化后的比推力大小为0.099 1 N/A·匝。最后,搭建了电磁系统比推力测试实验台,对优化前、后的电磁系统的分析结果的准确性进行验证,研究结果对提高线性压缩机的工作效率具有重要价值。 

【文章来源】：机械设计与研究. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

压缩机原理图

比推力的大小决定了压缩机性能的好坏。本文研究的直线型压缩机其轴向剖面图如图2所示。磁钢为径向充磁,其中磁钢轴向长度和径向厚度分别为l 和c,磁钢与外磁轭之间的外气隙和磁钢与内磁轭之间的内气隙分别为a和b,外气隙、总气隙、磁钢、内气隙的平均半径为D1、D2、D3、D4。将该C型磁路结构进行简化(此时永磁体沿x方向移动),转化成等效磁路如图3所示。

磁钢为径向充磁,其中磁钢轴向长度和径向厚度分别为l 和c,磁钢与外磁轭之间的外气隙和磁钢与内磁轭之间的内气隙分别为a和b,外气隙、总气隙、磁钢、内气隙的平均半径为D1、D2、D3、D4。将该C型磁路结构进行简化(此时永磁体沿x方向移动),转化成等效磁路如图3所示。其中励磁线圈的磁动势为F线,磁钢沿轴向上下部分磁动势分别为F上磁和F下磁,磁钢轴向上下端的气隙磁阻分别为Rm和Rn,R1、R2、R3和R4分别对应图中磁钢左右部分的气隙磁阻,外磁轭轴向上下两部分磁阻分别为R上磁和R下磁,内磁轭磁阻为R上内,μ0为真空磁导率,μ1为磁钢相对磁导率,μr1为内外磁轭相对磁导率。其中 R= 1 μs ,l 为磁路长度,μ为相对磁导率,s为磁路截面积。


本文编号：2921321