直线压缩机是一种由直线电机直接驱动活塞做往复运动的新型压缩机,与传统的旋转电机驱动的活塞压缩机相比,省去了将旋转运动转变为活塞往复运动的曲柄连杆机构,具有结构简单,效率高,运行可靠等优点.该文在热力学、动力学和电磁学理论的基础上,对新型永磁直线电机驱动的直线压缩机工作过程和运动特性及其主要性能影响因素作了深入研究和分析,并进行了原理样机的设计和研制.在深入分析和研究直线压缩机工作过程和运动特性的基础上,该文首次提出了永磁直线压缩机的设计原则和方法,并设计和研制了首台原理型样机.在设计中提出了改进的分体式气阀结构和底部轴向进气的气路设计,改善了压缩机内的气体流动,使直线压缩机的设计更为合理.在推导出径向永磁直线电机的效率公式的基础上,提出了直线电机的设计原则,并分析了影响直线电机效率的主要因素.实验研究是验证压缩机理论模型和设计是否合理的重要途径.该文通过对原理样机性能和特性的实验研究,得出了压缩机的基本性能参数和频率、电压及负载等基本特性,分析了频率、电压及负载等对压缩机功率、流量、效率等的影响,同时也提出了样机设计中存在的一些不足,为改进设计提供了依据.