[發明專利]一種動磁式直線壓縮機的磁路結構及其外磁極的設置方法

在審

• 申請號: 202110843125.0
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113507195A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 吳亦農;蔣珍華;朱海峰;湯逸豪;陳雷;王仕越;吳銀旭
• 申請（專利權）人: 南通智能感知研究院
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K1/06;F04B35/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種動磁式直線壓縮機的磁路結構，其包括下外磁極、上外磁極、磁鋼、線圈和內磁極，所述下外磁極、上外磁極、磁鋼、線圈和內磁極同軸設置，所述上外磁極和下外磁極均設置有有縫隙、棱和尖角結構，所述尖角結構內翻設置，所述上外磁極和下外磁極的外圓部分設置分割縫。本發明的優點在于：本發明通過采用尖角內翻式外磁極結構會減小壓縮機整體軸向尺寸，同時增加了磁鋼沿充磁方向的長徑比，使之能在退磁曲線中剩磁較高點工作。并且將尖角內翻式外磁極適量割縫可以在材料磁飽和范圍內減小磁滯損耗和渦流損耗，進一步優化電機效率。

技術領域

本發明涉及壓縮機領域，尤其涉及一種動磁式直線壓縮機的磁路結構及其外磁極的設置方法。

背景技術

動磁式直線壓縮機與斯特林制冷機的制冷循環是制冷的主要方式之一。壓縮機通過活塞的往復式直線運動產生循環動力，活塞由磁鋼、內磁極、外磁極、通電線圈形成的磁路組件激勵運動。外磁極作為磁路中軟磁材料的一部分，其形狀尺寸及自身材料屬性對電機的性能有很大的影響。為了減小軟磁材料的磁滯損耗和渦流損耗，現有技術中，其結構常采用硅鋼片堆疊和軟鐵割縫的方式，由于硅鋼片堆疊裝配工藝復雜，尚無有效的自動填裝設備，故裝配效率較低；軟鐵割縫式的外磁極與硅鋼疊片式的外磁極渦流損耗大小一致，但其易于加工，裝配工藝較為簡便，被廣泛的使用，仿真及實驗均證實硅鋼疊片式的外磁極結構與軟鐵割縫式的外磁極結構性能上較為接近。現有技術中的壓縮機外磁極尺寸較大，裝配效率較低，并且使用過程中磁滯損耗和渦流損耗較高，電機效率較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何減少壓縮機外磁極尺寸，提高裝配效率，針對上述要解決的技術問題，現提出一種動磁式直線壓縮機的磁路結構及其外磁極的設置方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種動磁式直線壓縮機的磁路結構，其包括下外磁極、上外磁極、磁鋼、線圈和內磁極，所述下外磁極、上外磁極、磁鋼、線圈和內磁極同軸設置，所述上外磁極和下外磁極均設置有有縫隙、棱和尖角結構，所述尖角結構內翻設置，所述上外磁極和下外磁極的外圓部分設置分割縫。

進一步的，所述下外磁極和上外磁極分別設置為上下兩段。

本發明的另一個目的是提供一種動磁式直線壓縮機用外磁極的設置方法，其通過如下方法對上外磁極和下外磁極的體積、棱厚度和進行材料選擇設置：

1)分別計算外磁極在交變磁場激勵下的磁滯損耗和渦流損耗；計算方法按照如下公式進行，

p_h＝C_hfB_mⁿV

其中，p_h為磁滯損耗；C_h為磁滯損耗系數；f為頻率；B_m為磁感應強度；V為外磁極體積；

p_e＝C_eΔ²f²B_m²V

其中，p_e為渦流損耗；C_e為渦流損耗系數；Δ為棱厚度；f為頻率；B_m為磁感應強度；V為外磁極體積；

2)選擇在外磁極材料磁飽和范圍內割縫能夠減小損耗的結果作為上外磁極和下外磁極的的設置參數。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明通過采用尖角內翻式外磁極結構會減小壓縮機整體軸向尺寸，同時增加了磁鋼沿充磁方向的長徑比，使之能在退磁曲線中剩磁較高點工作。并且將尖角內翻式外磁極適量割縫可以在材料磁飽和范圍內減小磁滯損耗和渦流損耗，進一步優化電機效率。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明中的上外磁極的俯視圖；