مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی پارامترهای مؤثر سامانه یاتاقان مغناطیسی فعال به‌صورت تجربی و عددی

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
- یک سامانه یاتاقان مغناطیسی فعال طراحی و ساخته شده که در آن، با اعمال جریان کنترل شده به سیم‌پیچ‌ها، توسط یک کنترل کننده ID، نیروی جاذبه الکترومغناطیسی ایجاد و فاصله بین میله و آهنرباها کنترل می‌شود.سپس تأثیر پارامترهایی مانند فرکانس نمونه‌برداری، الگوی تحریک آهنرباها و فاصله هوایی بین رتور و استاتور بر پایداری سامانه یاتاقان مغناطیسی به‌صورت آماری با استفاده از نتایج آزمایشی تجربی تحلیل و بررسی شده است. همچنین تحلیل دینامیکی و تأثیر میدان مغناطیسی و تحلیل نیرو و با استفاده از تحلیل عددی ارائه شده است. با توجه به غیر‌خطی بودن سامانه تعلیق یاتاقان مغناطیسی، از نتایج این آزمایش برای بررسی اثر غیر‌خطی و کنترل مناسبتر سامانه استفاده شده است. در تحلیل عددی نحوه و شکل خطوط میدان مغناطیسی، پراکندگی و توزیع چگالی شار مغناطیسی و نیروی مغناطیسی اعمال شده بر میله آهنی به دو روش کار مجازی و تنسور تنش ماکسول بررسی شده است. در تحلیل آماری، نتایج تجربی مربوط به تأثیر تغییرات فرکانس و فاصله هوایی بین رتور و استاتور برای تعیین نقاط پایدار کاری استفاده شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and Numerical Analysis to Evaluate the Effect of Different Parameters on Active Magnetic Bearing System

نویسندگان English

Y. Hojjat
M. Mohamadi Moghadam
M. M. Sheikhi
Hosain . M. Mousavi Hondori
Tarbiat Modares University
چکیده English

An Active Magnetic Bearing (AMB) system is designed and manufactured, in which a controlled current is applied to the electromagnets of the stator by a PID controller and the generated attraction forces control the gap between rotor and stator. Effect of parameters, such as sampling frequency, excitation pattern, and the gap between rotor and stator on stability of AMB is statistically analyzed, using the experimental results. Furthermore, dynamic behavior of the system, effect of magnetic field and the resultant force, are numerically analyzed. As the system is nonlinear, experimental results are used to study the effects of nonlinearity and to control the system. In numerical analysis, the distribution and flux density of the magnetic field and the applied force on Iron shaft are calculated by Virtual Work and Maxwell Methods. In statistical analysis, the effect of frequency and gap between rotor and stator are used to determine the stable working point of the system.

کلیدواژه‌ها English

Magnetic Bearing
Magnetic Levitation
PID Control
statistical analysis
Excitation Pattern
Air Gap