در دانشگاه صنعتی امیركبیر؛
ساخت موتور سوئیچ رلوكتانس شبیه سازی و
پژوهشگران کشور موفق به طراحی، شبیه سازی و ساخت موتور سوئیچ رلوکتانس شدند.
به گزارش گردو دانلود به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، متین وطنی محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی، شبیه سازی و ساخت موتور سوئیچ رلوکتانس خطی بهبود یافته» اظهار داشت: در حوزه های صنایع از قبیل حمل و نقل ریلی و ساختمان سازی خیلی از جابه جایی ها با حرکت خطی انجام می شود.
وی اضافه کرد: بطور مرسوم حرکت خطی توسط یک تسمه که به وسیله ی یک قرقره به موتور الکتریکی دوار کوپل شده است، ایجاد می شود. بطور مثال سیستمی که امروزه برای آسانسورها بسیار رایج هستند به این صورت کار می کنند اما استفاده از یک موتور الکتریکی دوار و تجهیزات مکانیکی از قبیل تسمه و قرقره برای تولید حرکت خطی کمبودهایی دارد.
وی با اشاره به این مشکلات در موتورهای الکتریکی اظهار داشت: دقیق نبودن موقعیت جسم جابه جا شونده، دارای لرزش بودن، بازده پایین داشتن، عدم امنیت قطعی در مواقع بحرانی، گران بودن برای سیستم های با طول زیاد ازجمله این مشکلات به شمار می روند.
وی با تاکید بر اینکه این کمبودها با افزایش طول مورد نیاز برای جابه جایی به شدت آزار دهنده تر و برجسته تر می شوند، اظهار داشت: بدین سبب پیدا و ارائه کردن راهکاری برای کمبودهای اشاره شده مورد توجه قرار گرفت.
وی اضافه کرد: به عبارت دیگر معرفی یک سیستم محرکه با طول زیاد برای حرکت های خطی مورد نیاز در صنعت، حمل و نقل و ساختمان سازی که کمبودهای یاد شده را برطرف کرده باشد، مورد هدف قرار گرفت.
وطنی اضافه کرد: یک راهکار استفاده سیستم های محرکه ی خطی بجای سیستم های مرسوم دوار است، اما سیستم های محرکه خطی در طول زیاد قیمت ساخت بالا و چگالی نیروی پایین دارند.
وی افزود: بدین سبب هدف قطعی ما در این پروژه ارائه راهکاری برای کاهش هزینه ساخت و افزایش چگالی نیرو در سیستم های محرکه ی خطی برای کاربردهای با طول زیاد مشخص شد.
وی با اشاره به اهمیت این پروژه اظهار داشت: هدف های اصلی ما در انجام پروژه در دو گزینه ی یافتن راهکار یا روش جدید و ارتقای مرزهای دانش در این عرصه قابل بررسی است. در این پروژه کوشیدیم با ارائه ی راهکارهای جدید استفاده از موتورهای الکتریکی خطی را در طول زیاد اقتصادی نماییم.
وی اضافه کرد: در این مورد با کاهش چشم گیر مواد مصرفی در ساخت یعنی آهن و مس، هزینه ساخت را به صورت شایان توجهی کم کردیم. علاوه بر این، نوآوری های ارائه شده بهبودی شایان توجهی در چگالی نیرو حاصل کرد. هم چنین، با توجه اینکه راهکارهای پیشنهادی برای نخستین بار معرفی شده اند، این پروژه در زمینه گسترش علم هم موفق عمل کرده است.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به پروسه این پروژه اظهار داشت: انجام کار پنج مرحله پایه داشت که به ترتیب عبارتند از: مطالعه و پژوهش، ارائه چاره، طراحی، شبیه سازی و ساخت.
وی افزود: مرحله اول با مطالعه ی سیستم های محرکه ی پیشنهاد شده برای کاربرد مشابه با کاربرد مد نظر پروژه ی ما و بررسی معایب و مزایای هرکدام آغاز شد. این مرحله پایه و اساس قدم های بعدی در انجام پروژه بود.
وطنی با اعلان اینکه در گام دوم، با توجه با مطالعات انجام گرفته و نوآوری های پیشنهادی خودمان، یک موتور الکتریکی خطی با ساختار جدید پیشنهاد کردیم که علاوه بر پوشاندن معایب سیستم های مرسوم، مزایایی نسبت به سیستم های مشابه جدید خود نیز دارد، اظهار داشت: در روش رایج طراحی موتورهای الکتریکی، این روش را با مدل بسیار دقیق اجزای محدود ترکیب و موتور الکتریکی با ساختار پیشنهادی خودرا طراحی کردیم.
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: در گام بعدی وارد فاز شبیه سازی کامپیوتری شدیم. در این مرحله آخرین بررسی های مورد نیاز پیش از ساخت نمونه ی آزمایشگاهی از قبیل بررسی های الکترومغناطیسی و مقایسه با موتورهای الکتریکی موجود انجام شد. هم چنین طراحی قسمت های مکانیکی در این مرحله صورت گرفت.
وی اضافه کرد: در گام پایانی بر پایه ی نقشه های رسم شده، نمونه آزمایشگاهی موتور الکتریکی با حرکت خطی پیشنهادی ساخته شد و نتایج تجربی استخراج شد.
وطنی با اشاره به اینکه نتایج این طرح در چه صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، اظهار داشت: این طرح در صنایع چاپ، حمل و نقل و ساختمان سازی به صورت روشنی به کار می آید. همین طور در هر کجا که نیاز به حرکت خطی باشد سیستم پیشنهادی ما قابل پیاده سازی است.
وی اظهار داشت: در صنعت چاپ شامل پرینترها و پلاترهای با عرض بالا و هم چنین پرینترهای سه بعدی بعنوان محرک کارتریج قابل استفاده می باشد. در صنعت حمل و نقل و بطور مشخص در قطارهای مغناطیسی استفاده از موتور پیشنهادی بسیار مقرون به صرفه و مفید می باشد. هم چنین در صنعت ساخت و ساز و در بخش آسانسورها بعنوان محرک کابین آسانسور قابلیت استفاده دارد.
وطنی با اشاره به نتایج پروژه اظهار داشت: در ادامه برای دریافت عملی راندمان بیشینه از موتور الکتریکی تولید شده، باید با بهره گیری از روش های موجود در کنترل حرکت موتورهای الکتریکی، یک روش بهینه بمنظور کاهش حداکثری نوسانات نیرو در عین افزایش حداکثری نیرو تولیدی و بازده ارائه شود. در گام های بعدی می توان به صنعتی کردن این پروژه وارد شد.
وی با اشاره به خاصیت های طرح اظهار داشت: قیمت پایین تر در مقایسه با طرح های معرفی شده تا کنون، بازده بالاتر در مقایسه با دیگر موتورهای سوئیچ رلوکتانس خطی، چگالی نیرو بیشتر در مقایسه با دیگر موتورهای سوئیچ رلوکتانس خطی، وزن کمتر بخش متحرک در مقایسه با دیگر موتورهای سوئیچ رلوکتانس خطی از خاصیت های این طرح محسوب می شود.
وی افزود: با توجه به این که در داخل کشور برای تامین نیاز حرکت خطی از روش سنتی یعنی موتور دوار و تجهیزات مکانیکی استفاده می شود، نمونه داخلی صنعتی مشابه با کار ما وجود ندارد و اگر موردی بوده باشد فقط آزمایشگاهی و مطالعاتی است. نمونه های خارجی وجود دارند که اکثراً برای کاربردی که مورد استفاده قرار می گیرند طراحی و پیاده سازی شده اند. بطور مثال شرکت Thyssen Krupp در آسانسورهای نسل جدید از موتور الکتریکی خطی بمنظور جابه جایی کابین آسانسور بهره برده است.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح اظهار داشت: قیمت تمام شده پایین محصول، بازده بالاتر، چگالی توان بیشتر و… از مزیت های این طرح محسوب می شود.
گفتنی است: استاد راهنمای این پروژه دکتر مجتبی میرسلیم عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب