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冰箱用线性压缩机的电磁系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u28776冰箱用线性压缩机的电磁系统设计案例 1159971.1动子磁铁支架设计 123891.2直线压缩机的电磁系统 182501.2.1回路的电量关系 1289751.2.2电磁关系 224501.2.3能量关系 31.1动子磁铁支架设计为提高直线驱动器的性能，永磁体采用的是铷铁硼N45H，相对磁导率约为1.04。永磁支架应为非磁性、不导电、具有一定机械强度、由不锈钢制成。由于永磁体是径向磁化的，所以采用八个瓦形结构，通过紧固螺钉固定在永磁体支架上。磁铁的矫顽力约为96300A/m。1.2直线压缩机的电磁系统通过以上介绍，我们知道直线压缩机的特点是它的直线电机，所以电磁系统是直线压缩机的重要组成部分。无论什么类型的直线压缩机，其基本工作原理都是由电磁效应产生的磁力驱动。当电流通过线圈时，磁场产生驱动力，驱磁铁带动动子运动。通过三部分进行分析：1.回路中的电量关系；2.电磁关系；3.能量关系。1.2.1回路的电量关系当直线电机通入电源时，电源电压为u，磁场中的线圈通过交变的电流，受到安培力的作用而运动；电路中会产生动生电动势ε1以及感生电动势ε=ε此时的电路如图所示。图7-1电路图Figure7-1circuitdiagram于是列出：(uR整理有：u=iR−ε1.2.2电磁关系根据电路的分析，由电磁关系有：ε=−Nd式中:N表示线圈的有效匝数；d∅(z,i)是不考虑漏磁时，可表示为φ(z,i)=φ其中φ0φ(z,i)一般而言φ(z,i)是与电流和位移相关的函数，当行程振幅不大时，也可近似的认为φ即任一闭合回路中，磁压降的代数和等于磁动势的代数和，可表示为iN=hl+式中：iN为磁动势；h是磁场强度；l为磁路的长度；∑hlhδδ是气隙径向间隙；hδ=式中：hδμ0s是气隙中径截面面积；φi可以看出，φi与i成正比，令φ当工作电流不大时，磁路处于未饱和状态，工作过程磁导率变化不大。但是气隙中的磁阻却很大，可近似认为：Ndφ0dt=上式为气隙的均强磁通密度，l为导线的有效长度。则整理有u=iR+Belz`+Ldidt1.2.3能量关系系统的输入能量与输出能量一定是相等的，忽略产生的热量。输入能量只有输入的电功，为uidt、磁场力做功Fεdz、铁损i2Rdt因而能量方程为：uidt=Fεdz+i由于有摩擦，取驱动力为FεFε=Be接入电源为交流电源，则其电流可以表示为i=Imsin(50t) 式中：Im如此，令KεFε=KεI即激振力幅值F而激振力幅值计算涉及机械系统等效刚性系数K与等效阻尼系数C有关。Fg=A(K−mw2A为行程振幅20mm；令Q=K−mωFg=ACw可近似的取得Fg设选取的切割磁场通电导线允许的最大电流500mA，线直径1mm，气隙取s=0.5mm

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