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第26卷第3期 工 程 热 物 理 学 报 Vol.26,No.3 2005年 5月 JOURNAL O F ENGINEERINGTHERMOPHYSICS May,2005 高效率电磁驱动直线压缩机的研究 吴张华1,2罗二仓1戴 巍1胡剑英1,2 (1。中国科学院理化技术研究所， 北京 100080; 2.中国科学院研究生院， 北京 100027) 摘 要 本文设计了一台用以驱动热声制冷机的永磁长动圈式无阀型线性压缩机。文章从基本的方程出发给出了线性压 缩机设计的思路。在数值计算方面细致地考察了线性压缩机各参数，如动质量、弹簧刚度、频率响应以及声学负载等参数 的影响，为实际模型的设计提供了参考。 关键词 线性压缩机;热声制冷机;设计 中图分类号:TB652 文献标识码:A 文章编号:0253-231X(2005)03-0435-03 A STUDY OFHIGH PERFORMANCEELECTROMAGNETICALLY DRIVEN LINEAR COMPRESSOR WUZhang-Hua1,2LUOEr-CanglDAIWeilHUJian-Ying1,2 (1.TechnicalInstituteofPhysicsandChemistryofChineseAcademyofSciences,Beijing 100080,China; 2.GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing 100029,China) AbstractThispaperpresentsthedesignofavalvelesslinearcompressor,whichhasapermanent magnetandalongmoving-coil.Anditalsopresentsthedesignmethoddeducedfrombasicequations oflinearcompressor,whichactsasapowersourceinthethermoacousticrefrigeratorsystem.Some parameteroflinearcompressor,suchasmovingmass,springstiffness,workingfrequencyandacoustic load,areinvestigatedindetailinnumericalanalysis,anditprovidessomeguidelinesfordesigningan efficientlinearcompressor. Keywords linearcompressor;thermoacousticrefrigerator;design 1前 言 高强度的磁场。K为弹性元件，C为阻尼系数。为 充分利用磁场，设计采用长动圈结构。压缩机输入 线性压缩机是利用电磁力使电机动子作直线往 为两相正弦交流电，通电线圈在交变安培力及弹性 复运动的装置。它克服了传统压缩机的一些不足。首 元件作用下带动动子作往复运动，从而带动活塞等 先，传统活塞式压缩机采用曲柄连杆机构将回转式 扫气元件轴向运动产生压力波动。 电机的回转运动转换成活塞的往复直线运动，因而 在活塞上了形成较大的侧向力，加剧了活塞与气缸 的磨损，影响了效率与寿命;其次，传统活塞式压缩 机还有着体积大、效率低、噪声大等不足。而线性压 缩机具有效率高、可靠性好、结构简单、维护方便、 可控制行程等优点;20世纪60年代以来，线性压 缩机越来越引起了人们的兴趣。 2模型及基本方程 2.1模型