第 11 期
2003 年 11 月
西 安 交 通 大 学 学 报 JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
Vol. 37
;11
No,西安)
摘要:研究了一种新型结构的直线压缩机, 可应用于冰箱, 空调等小型制冷设备. 由于采用新型磁阻式直线 电机驱动, 使压缩机结构简单, 易于控制, 可实现高效节能. 分别以 R13= 和 R@00 作为制冷剂, 对直线压缩 机的性能参数做了理论计算, 对压缩机的工作过程和阀片运动规律等进行了计算机数值模拟, 得到了直线压 缩机的性能参数以及阀片的运动规律, 活塞受力等情况, 为直线压缩机的设计提供了理论依据. 计算结果表 明: 对于小型制冷设备, 直线压缩机的性能将比现在普遍使用的往复活塞式压缩机的性能优越; 直线压缩机 磨损较小, 具有较高的效率和经济性, 而且控制系统灵活, 变频效果较好. 因此, 直线压缩机是一种理想的新 机型, 有望取代现有的往复活塞式压缩机. 关键词:直线压缩机; 磁阻电机; 模拟; 制冷; 冰箱 中图分类号:TA=BB 文献标识码:A 文章编号:02B3 - (2003) - >C7X 11 111> 0B
Study on Linear Compressor for Household Refrigerator
He Zhilong, Li Liansheng,Shu Pengcheng
( SDEool oF EGHIJK GL MoNHI EGJOGHHIOGJ,XO' G JO oPoGJ UGO,REOG )
Abstract:A GHN PKSH lOGH I DoTSIHQQoI N Q SIHQHGPHL,NEODE DoUlL VH NOLHlK UQHL OG IHFIOJHI PoIQ GL OI DoGLOW POoGHIQ. ETSloKOGJ lOGH I IHlUDP GDH ToPoI,PEH DoTSIHQQoI E Q QOTSlH DoGFOJUI POoG,EOJE HFFODOHGDK, GL H QK Po VH DoGPIollHL. TEH QOTUl POoG oF PEH DoTSIHQQoI NoIXOGJ SIoDHQQ GL VHE
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第 37 卷
均匀将引起附加的侧向力, 导致活塞与气缸之间的 摩擦以及支撑部位的摩擦与磨损. 针对这些问题, 本 文做了以下分析与研究.
维紊流模型对 NavierStokes 方程求解, 则计算复杂, 计算时间长, 对计算机的要求也很高, 在微机中应用 较为困难. 根据容积式压缩机压缩气体的特点, 本文对直 线压缩机的工作过程作了以下假设: 一维稳态流动; 不考虑流动中的轴向换热; 气缸内气体状态是均匀 的. 直线活塞式压缩机系统示意图如图 3 所示, 气 体从吸气管进入, 经吸气消音室, 吸气腔到气缸, 然 后通过排气腔, 排气消音室和排气管排出. 整个区域 可划分成 14 个单元, 每个单元为一个控制容积, 对 控制容积采用通用的控制方程联立求解, 就可以求 出各控制容积中气体 在 不 同 时 刻 的 状 态 参 数 压 ( 力, 温度等) 进而可以求出整个循环的性能参数, , 容积效率 η 和性能系数 COP) 如压缩机的耗功, ( 等 值.
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压缩机结构
直线压缩机可以被广泛应用于各种制冷系统,
其结构简图如图 1 所示. 特别是冰箱与冷冻冷藏箱, 直线压缩机的驱动电机采用新型直线磁阻电机 (LRM) 与传统的旋转电机相比, , 具有效率高, 易控 制等特点. 图 2 是这两种电机的效率比较 图中 n, ( n0 分别为直线和旋转电机的转速) 与动圈式永磁 . 直线电机相比, 磁阻电机具有结构简单, 成本低, 寿 命长等优点. 电机的动子与活塞直接相连, 动子两端连着两 个谐振弹簧, 气缸固定在电机的定子上, 缸体上装有 吸排气阀片, 吸排气腔和吸排气消音室等. 动 阀板, 子在电磁力的作用下推动活塞做往复振荡运动, 并 在控制电流和弹簧的作用下做谐振运动. 高的容积 效率对应于恰当的活塞余隙, 活塞余隙的止点位置 控制是通过传感器和控制电路来实现的.