动磁式直线振荡电机是一种新型结构的单相直线电机,与传统的旋转电机相比,直线电机可广泛应用于需要直线驱动的特殊场合,能够省去复杂的运动转换机构,可大大提高机械系统运行效率;与一般直线电机相比,单相的直线振荡电机可用于直线压缩机、血泵等需要往复直线运动的场合,并且具有结构简单、效率更高等特点。 论文以实现电冰箱环保和节能为出发点,以直线式冰箱压缩机驱动部分的动磁式直线振荡电机为主要研究对象,采用等效磁路法和有限元法相结合的手段,对电机电磁场及电机各项性能参数进行了计算:在等效磁路模型分析方法的基础上分别建立了方型和圆筒型电机的等值电路图,推导了电磁推力计算公式,建立了它们的动力学模型,推导了电系统电压方程式,采用Runge-Kutta法求得了微分方程组数值解;运用有限元软件建立了电机的有限元模型,求得了电机内部磁力线以及磁感应强度分布,并得到了电机动子位移-时间曲线、电流-时间曲线以及推力-时间曲线。对电机各项结构参数进行了设计计算。 实验研究是验证样机设计是否合理的重要途径。本文建立了一套科学的测试实验系统,通过对样机特性的研究,测试和分析了方型结构样机的位移、电压、电流、功率、功率因数等特性。试验结果表明,直线振荡电机驱动的压缩机省去了传统压缩机中将电机旋转运动转化为活塞直线运动的曲柄连杆机构,可以大大提高电机效率及压缩机的制冷系数。而且,直线压缩机的活塞行程及余隙容积可通过输入电压来调整,从而实现气量的连续调节,使得压缩机在整个工况范围内均能保持较高效率。