[发明专利]一种动磁式直线压缩机的磁路结构及其外磁极的设置方法

说明书

本发明公开了一种动磁式直线压缩机的磁路结构，其包括下外磁极、上外磁极、磁钢、线圈和内磁极，所述下外磁极、上外磁极、磁钢、线圈和内磁极同轴设置，所述上外磁极和下外磁极均设置有有缝隙、棱和尖角结构，所述尖角结构内翻设置，所述上外磁极和下外磁极的外圆部分设置分割缝。本发明的优点在于：本发明通过采用尖角内翻式外磁极结构会减小压缩机整体轴向尺寸，同时增加了磁钢沿充磁方向的长径比，使之能在退磁曲线中剩磁较高点工作。并且将尖角内翻式外磁极适量割缝可以在材料磁饱和范围内减小磁滞损耗和涡流损耗，进一步优化电机效率。

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种动磁式直线压缩机的磁路结构及其外磁极的设置方法。

背景技术

动磁式直线压缩机与斯特林制冷机的制冷循环是制冷的主要方式之一。压缩机通过活塞的往复式直线运动产生循环动力，活塞由磁钢、内磁极、外磁极、通电线圈形成的磁路组件激励运动。外磁极作为磁路中软磁材料的一部分，其形状尺寸及自身材料属性对电机的性能有很大的影响。为了减小软磁材料的磁滞损耗和涡流损耗，现有技术中，其结构常采用硅钢片堆叠和软铁割缝的方式，由于硅钢片堆叠装配工艺复杂，尚无有效的自动填装设备，故装配效率较低；软铁割缝式的外磁极与硅钢叠片式的外磁极涡流损耗大小一致，但其易于加工，装配工艺较为简便，被广泛的使用，仿真及实验均证实硅钢叠片式的外磁极结构与软铁割缝式的外磁极结构性能上较为接近。现有技术中的压缩机外磁极尺寸较大，装配效率较低，并且使用过程中磁滞损耗和涡流损耗较高，电机效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何减少压缩机外磁极尺寸，提高装配效率，针对上述要解决的技术问题，现提出一种动磁式直线压缩机的磁路结构及其外磁极的设置方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动磁式直线压缩机的磁路结构，其包括下外磁极、上外磁极、磁钢、线圈和内磁极，所述下外磁极、上外磁极、磁钢、线圈和内磁极同轴设置，所述上外磁极和下外磁极均设置有有缝隙、棱和尖角结构，所述尖角结构内翻设置，所述上外磁极和下外磁极的外圆部分设置分割缝。

进一步的，所述下外磁极和上外磁极分别设置为上下两段。

本发明的另一个目的是提供一种动磁式直线压缩机用外磁极的设置方法，其通过如下方法对上外磁极和下外磁极的体积、棱厚度和进行材料选择设置：

1)分别计算外磁极在交变磁场激励下的磁滞损耗和涡流损耗；计算方法按照如下公式进行，

p_h＝C_hfB_mⁿV

其中，p_h为磁滞损耗；C_h为磁滞损耗系数；f为频率；B_m为磁感应强度；V为外磁极体积；

p_e＝C_eΔ²f²B_m²V

其中，p_e为涡流损耗；C_e为涡流损耗系数；Δ为棱厚度；f为频率；B_m为磁感应强度；V为外磁极体积；

2)选择在外磁极材料磁饱和范围内割缝能够减小损耗的结果作为上外磁极和下外磁极的的设置参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过采用尖角内翻式外磁极结构会减小压缩机整体轴向尺寸，同时增加了磁钢沿充磁方向的长径比，使之能在退磁曲线中剩磁较高点工作。并且将尖角内翻式外磁极适量割缝可以在材料磁饱和范围内减小磁滞损耗和涡流损耗，进一步优化电机效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中的上外磁极的俯视图；