论文的目标是设计并完善一种成本低、效率高、供冰箱使用的直线压缩机。传统的冰箱内使用的压缩机是由旋转电机驱动,并通过曲柄连杆机构将旋转运动转化为活塞的直线运动。由于感应电机本身效率低及转化机构的的摩擦损耗,造成压缩机系统的整机效率比较低。为了提高压缩机的能源利用效率、与无害环保的制冷工质匹配,提出了直线压缩机。由于直线压缩机中的驱动力只在活塞的运动方向存在,所以活塞上无侧向力作用(或侧向力很小),使得压缩机可以实现无油润滑、迷宫密封。直线压缩机工作的频率固定,可以通过调节输入电压来调整活塞的行程及外止点的位置,从而达到连续调节流量的目的。流量的连续调节方式,使得直线压缩机在整个工作范围内都保持较高的效率,并且避免了频繁启动与停止带来的能量损耗和浪涌现象。本论文主要研究了冰箱用的永磁动圈型直线压缩机,该类型压缩机的磁场由永磁体产生;直线压缩机工作时,动子线圈中流过交变电流,由于电流与磁场的相互作用产生了驱动力。文中建立了包括了机械系统、电磁系统、热力学系统在内的直线压缩机系统的完整动力学模型。由于气体力、摩擦力的非线性,使得整个压缩机系统成为复杂的非线性系统,本文通过Newmark数值积分法进行求解。基于机械振动理论、电磁理论、热力学理论,并结合仿真计算与分析,设计并制造了一台永磁动圈型直线压缩机的原理性样机,并通过理论和实验相结合的方式,研究了直线压缩机的动力学特性、分析了包括气体力、摩擦力、线圈电阻及等效电感、附加电容、静态位置、共振弹簧刚度等在内的各种因素对压缩机性能的影响。理论分析和实验结果都表明:摩擦力和气体力的存在使得系统的位移响应减小,余隙增大,因此为保证一定压力下的排气量,系统必须提供足够的驱动力;通过增大共振弹簧刚度、线圈等效电阻及等效电感,减小活塞的静态位置,串联合理的电容等手段,都可以提高压缩机的性能。