2011年第1期（总225期）
文章编号：1006-2971(2011)01-0007-06
压缆机技术 Compressoce
基于Simplorer和Maxwell联合运行的线性压缩机仿真模拟
慧明，张立钦1.2，国宏1,2，田长青
（1.中国科学院理化技术研究所，北京100190;2.中国科学院研究生院，北京100190）
摘要：基于Simplorer仿真软件和Maxwell磁场二维瞬态分析软件联合仿真平台，建立了线性压缩机的仿真模型，实现线性压缩机电磁场数值分析、机械振动动力学分析以及电路系统特性分析的联合仿真模拟。采用该仿真模型分析了线性压缩机在不同工况下的性能特点，并将仿真结果与样机压缩空气实验
结果相比较，验证了仿真模型的可行性。关键调：线性压缩机；伤真模拟：动力学
中图分类号：TH457
文献标志码：A
SimulationofLinearCompressorBasedonSimplorerandMaxwell
ZOU Hui-ming',ZHANG Li-qin'-2,PENG Guo-hong'-2, TIAN Chang-qing
(1. Technical Institute of Physies and Chemistry, Chinese Academy of Sciences,Bejing 100190, China ;
2. Graduate Uninersity of Chinese Academy of Sciences,Bejing 100190,China)
Abstract: This paper establishes a simulation model for linear compressor based on Simplorer simulation plat-form and Maxwell simulation platform to achieve the joint simulation of electromagnetic field,mechanical dynam ics and electrical system analysis on linear compressor. The characteristics of linear compressor working with air on variable conditions are analyzed by the simulation model. The simulation model is validated well by the com-
parison between the simulation results and the experimental data Key words: linear compressor;simulation; dynamies
0引言
采用直线振荡电机作为驱动装置的线性压缩机
主要由机械系统（直线电机驱动活塞往复运行）、电磁系统（电源驱动直线电机）和热力系统（活塞压缩气缸内气体组成，相比于传统旋转电机驱动的活塞压缩机，该类压缩机效率较高。然而，其工作原理相对复杂，工作性能受外部工况的影响较大，还具有一定的非线性动态特性1-4】，不能直接套用旋转电机驱动的活塞压缩机的分析方法，因而有必要建立适合线性压缩机的仿真模型，进行动态性能模拟与分析。
由于线性压缩机是由机械系统、电磁系统和热力系统耦合而成的机电一体化系统，各部分之间相收稿日期：2010-11-10
基金项目：国家863计划课题（2007AA057258）
互影响，只有建立一个能够同时进行机械系统的动力学分析、电磁场的数值分析以及电路系统的控制调节性能分析的仿真模型，才能更准确的进行线性压缩机的仿真模拟3)。本文在Simplorer仿真软件和Maxwell磁场二维瞬态分析软件联合仿真平台上[6]，将Maxwell磁场二维瞬态分析的结果直接引入Simplorer仿真软件中进行联合运行，建立了动磁式线性压缩机的仿真模型，用于线性压缩机的性能分析，指导线性压缩机结构和控制系统的设计。
动磁式线性压缩机的基本原理[7-9]
图1所示为动磁式线性压缩机的结构原理图。
动磁式线性压缩机采用动磁式直线电机作为驱动装置，电机由励磁线圈，内、外定子及永磁体组成，永磁体径向充磁在磁路中产生恒定方向的磁场，励磁线圈接通交流电后在磁路中产生了方向交替变化的磁