شبیه سازی موتور سوئیچ رلوكتانس آسانسور در دانشگاه امیركبیر
به گزارش ابزار اپل یک محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی، شبیه سازی و ساخت موتور سوئیچ رلوکتانس جهت استفاده در آسانسور شدند.
به گزارش روز یکشنبه دانشگاه صنعتی امیرکبیر، متین وطنی محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی، شبیه سازی و ساخت موتور سوئیچ رلوکتانس خطی بهبود یافته» با بیان اینکه، خیلی از جابه جایی ها در حوزه های مختلف صنایع از قبیل حمل و نقل ریلی و ساختمان سازی با حرکت خطی انجام می شود، اضافه کرد: به صورت مرسوم حرکت خطی توسط یک تسمه که به وسیله یک قرقره به موتور الکتریکی دوار کوپل شده است، ایجاد می شود.
وی افزود: به صورت مثال سیستمی که امروزه برای آسانسورها بسیار رایج است، به این صورت کار می کند، اما استفاده از یک موتور الکتریکی دوار و تجهیزات مکانیکی از قبیل تسمه و قرقره برای تولید حرکت خطی دارای کمبودهایی است.
این محقق، دقیق نبودن موقعیت جسم جابه جا شونده، دارای لرزش بودن، بازده پایین داشتن، نبود امنیت قطعی در مواقع بحرانی، گران بودن برای سیستم های با طول زیاد را همچون مشکلات موتورهای الکتریکی برشمرد.
وی با تکیه بر اینکه این کمبودها با افزایش طول مورد نیاز برای جابه جایی به شدت آزار دهنده تر و برجسته تر می شود، اظهار داشت: ازاین رو پیدا و عرضه کردن راهکاری برای کمبودهای برای حرکت های خطی مورد نیاز در صنعت، حمل و نقل و ساختمان سازی مورد توجه قرار گرفت.
وطنی خاطرنشان کرد: یک راهکار استفاده از سیستم های محرکه خطی به جای سیستم های مرسوم دوار است، اما سیستم های محرکه خطی در طول زیاد قیمت ساخت بالا و چگالی نیروی پایین دارند.
این محقق افزود: ازاین رو هدف قطعی ما در این پروژه عرضه راهکاری برای کاهش هزینه ساخت و افزایش چگالی نیرو در سیستم های محرکه خطی برای کاربردهای با طول زیاد مشخص شد.
وی درباره اهمیت این پروژه عنوان کرد: هدف های اصلی این پروژه در دو گزینه یافتن راهکار یا روش جدید و ارتقای مرزهای دانش در این عرصه قابل بررسی است. در این پروژه تلاش کردیم با عرضه راهکارهای جدید استفاده از موتورهای الکتریکی خطی را در طول زیاد اقتصادی نماییم.
وطنی اضافه کرد: در این مورد با کاهش چشم گیر مواد مصرفی در ساخت یعنی آهن و مس، هزینه ساخت را به صورت قابل ملاحظه ای کاهش داده ایم. علاوه بر این، نوآوری های عرضه شده بهبودی قابل ملاحظه ای 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 در باره فرآیند این پروژه اظهار داشت: انجام کار پنج مرحله پایه داشت که به ترتیب عبارتند از: مطالعه و پژوهش، عرضه چاره، طراحی، شبیه سازی و ساخت.
وطنی افزود: مرحله اول با مطالعه سیستم های محرکه 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.
وی با اشاره به 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 هم 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 خویش را طراحی کردیم.
این محقق افزود: در گام بعدی وارد فاز شبیه سازی کامپیوتری شدیم. در این مرحله آخرین بررسی های مورد نیاز پیش از ساخت نمونه آزمایشگاهی از قبیل بررسی های الکترومغناطیسی و مقایسه با موتورهای الکتریکی موجود انجام شد. هم چنین طراحی قسمت های مکانیکی در این مرحله صورت پذیرفت.
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 ضمن 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. همینطور در هر کجا که احتیاج 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 به صورت 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.
وی اظهار داشت: تابحال چهار مقاله کنفرانسی با نمایه IEEE، یک مقاله ژورنال در Transaction on Transportation Electrification و یک ثبت اختراع انتشار یافته است.
وطنی همینطور اظهار داشت: موتور الکتریکی پیشنهادی ما ساختار جدید دارد که تا پیش از این در هیچ مرجعی معرفی نشده است. نوآوری های مهم ساختار پیشنهادی ما عبارتند از استفاده از ساختار مادولار و ایجاد انحراف زاویه در دندانه های بخش متحرک. این نوآوری های مزایای الکترومغناطیسی قابل توجهی مثل تقویت چگالی شار مغناطیسی در فاصله هوایی، کاهش تعداد دور مورد نیاز سیم پیچ، افزایش چشم گیر چگالی نیرو تولیدی، کاهش نوسانات نیرو و افزایش بازده بوجود آورده است.
وی درمورد خصوصیت 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 خصوصیت های این طرح به حساب می آید.
وطنی افزود: با عنایت به این که در داخل کشور برای تأمین 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 صرفاً آزمایشگاهی و مطالعاتی است.
وی خاطرنشان کرد: البته نمونه های خارجی وجود دارند که اکثرا برای کاربردی که مورد استفاده قرار می گیرند طراحی و پیاده سازی شده اند. به صورت مثال شرکت Thyssen Krupp در آسانسورهای نسل جدید از موتور الکتریکی خطی به منظور جابه جایی کابین آسانسور بهره برده است.
این محقق ضمن اشاره به مزیت های رقابتی طرح عنوان کرد: قیمت تمام شده پایین محصول، بازده بالاتر، چگالی توان بیشتر و... از مزیت های این طرح به حساب می آید.
استاد راهنمای این پروژه دکتر مجتبی میرسلیم عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.
منبع: iostools.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب