MODELAREA NUMERICĂ CLASICĂ ȘI PARAMETRICĂ A UNUI MOTOR LINIAR. … [310446]

[anonimizat] A UNUI MOTOR LINIAR. …..

PROIECT DE DIPLOMĂ

ENUNȚUL TEMEI:

MODELAREA NUMERICĂ CLASICĂ ȘI PARAMETRICĂ A UNUI MOTOR LINIAR UTILIZÂND PROGRAMUL CST STUDIO SUITE.

CONȚINUTUL proiectului de diplomă

capitole

figuri

Anexe

LOCUL DOCUMENTĂRII:

[anonimizat]:

Conf.dr.ing.ec. Claudia PĂCURAR

Ș.l.dr.ec. Veronica MAIER

Data emiterii temei: 09.10.2018

Termen de predare: 08.07.2019

[anonimizat]: [anonimizat].dr.ing.ec. [anonimizat]

Ș.l.dr.ec. [anonimizat]: Deoarece acest proiect de diplomă nu ar fi putut fi finalizat fără ajutorul membrilor departamentelor Electrotehnică și Măsurări/Electroenergetică și Management și a [anonimizat].

Data: 08.07.2019 Cătălin-Andrei GAICU

Declarație: [anonimizat], [anonimizat].

Data: 08.07.2019 Cătălin-Andrei GAICU

CUPRINS

CAPITOLUL 1

INTRODUCERE

Lucrarea de diplomă cu titlul Modelarea numerică clasică și parametrică a unui motor liniar. (titlu economic), are ca obiectiv principal:

pe partea tehnică analiza prin modelare numerică tridimensională clasică și parametrică a unui motor liniar pentru determinarea distribuțiilor mărimilor de câmp specifice și pentru calculul forței care acționează asupra magnetului;

[anonimizat], în vederea determinării variației mărimilor și a forței în funcție de variația curentului care parcurge bobinele.

Pe parcursul acestui studiu se urmărește cum variază aceste mărimi specifice de câmp ca amplitudine și vectori în funcție de variația anumitor parametri. De asemenea ne propunem să determinăm valoarea optimă a [anonimizat].

[anonimizat], la care mișcarea se produce prin rotație. Într-[anonimizat]. Într-[anonimizat], iar rotorul se deplasează de-a lungul acestuia în linie dreaptă. [anonimizat] a reduce consumul de energie. [anonimizat].

[anonimizat] a [anonimizat], analiza clasică a [anonimizat] a [anonimizat]ectiv pentru forța care acționează asupra magnetului.

În Capitolul 2 al acestei lucrări sunt prezentate aspecte generale cu privire la motoarele liniare, principiile de funcționare al unui motor liniar, dar și tipuri de electromagneți necesari pentru a face un motor liniar eficient. De asemenea, sunt enumerate și tipuri de motoare liniare dar și avantajele și dezavantajele unui motor liniar.

În Capitolul 3 se prezintă aspecte cu privire la programul software CST Studio Suite, utilizat în realizarea analizelor numerice clasice și parametrice ale motorului liniar. De asemenea se descrie modul de implementare al problemei propuse pentru analiza clasică în programul CST Studio Suite și rezultatele obținute.

În Capitolul 4 este prezentată analiza parametrică a motorului liniar pentru determinarea variației mărimilor de câmp specifice, respectiv a forței care acționează asupra magnetului pentru variația curentului din bobine. Rezultatele analizei clasice sunt comparate la final cu cele obținute în urma analizei parametrice pentru validare.

CAPITOLUL 2

CONSIDERAȚII TEORETICE CU PRIVIRE LA MOTOARELE LINIARE

Motoarele liniare sunt motoare electrice de inducție care produc mișcare în linie dreaptă, diferite față de motoarele tradiționale, care produc o mișcare de rotație. Într-un motor electric tradițional, rotorul (partea rotativă) se rotește în interiorul statorului (o parte statică). Într-un motor liniar, statorul este desfăcut și așezat plat iar rotorul se deplasează de-a lungul acestuia în linie dreaptă. Motoarele liniare utilizează adesea magneți supraconductori care sunt răciți, atingând temperaturi scăzute pentru a reduce consumul de energie.

În ciuda numelui lor, nu toate motoarele cu inducție liniară produc mișcare liniară; unele motoare cu inducție liniară sunt utilizate pentru a genera mișcări de rotație de diametre mari unde utilizarea unui motor rotativ ar fi foarte costisitoare. Motoarele liniare, de asemenea, spre deosebire de motoarele rotative, pot da un efect de levitație. [1]

Fig. 1 Motor liniar Siemens SIMOTICS L-1FN3 [2]

2.1. Principiile de funcționare al unui motor liniar

Un motor liniar este un motor de inducție de curent alternativ care a fost „tăiat” având o formă liniară. Statorul este prevăzut sub forma unei piste de bobine plate din aluminiu sau cupru și este cunoscut ca „primar” al unui motor liniar. Rotorul are forma unei platforme mobile și este denumit „secundar”. Când curentul este pornit, „secundarul” alunecă de-a lungul „primarului” propulsat de un câmp magnetic.

Motoarele liniare au câteva avantaje față de motoarele obișnuite. Cel mai evident, nu există părți în mișcare care pot funcționa defectuos . Pe măsură ce platforma se deplasează deasupra pistei de bobine pe o pernă de aer, nu există pierderi de energie la frecare sau vibrații (dar deoarece stratul de aer este mai mare într-un motor liniar, este necesară o mai mare putere și în consecință eficiența este mai scăzută). Lipsa unei cutii de viteze intermediare pentru a converti mișcarea de rotație în mișcare liniară economisește energie. În sfârșit, atât accelerația cât și frânarea sunt realizate prin electromagnetism, motoarele liniare sunt mult mai silențioase decât motoarele obișnuite. [1]

Fig. 2 Analogie între un motor rotativ și un motor liniar[3]

Terminologie de legătură

Tabel 1. Terminologie de legătură între motoarele tradiționale și motoarele liniare

2.1.1. Magneți supraconductori

Principala problemă cu motoarele liniare a fost costul și dificultatea de a dezvolta electromagneți adecvați. Sunt necesari electromagneți foarte puternici pentru a levita (ridica) și pentru a deplasa ceva la fel de mare ca un tren, iar aceștia consumă de obicei cantități substanțiale de energie electrică. Acum, motoarele liniare utilizează adesea magneți supraconductori pentru a rezolva această problemă.

Dacă electromagneții sunt răciți la temperaturi scăzute folosind heliu lichid sau azot, rezistența lor electrică dispare aproape în întregime, ceea ce reduce considerabil consumul de energie. Acest efect util, cunoscut sub denumirea de superconductivitate, a făcut obiectul unei cercetări intense la mijlocul anilor 1980 și face ca motoarele liniare pe scară largă să fie mult mai viabile. [1]

Fig. 3 Magnet supraconductor de tip 20T [4]

2.2. Tipuri de motoare liniare

Există mai multe tipuri de motoare liniare care se folosesc în zilele noastre. Aceste tipuri de motoare liniare au avantaje și dezavantaje distincte și, pe baza aplicației, un motor va fi mai potrivit decât oricare dintre celelalte motoare. Aceste tipuri de motoare liniare sunt:

Motor sincron liniar fără pierderi în fier

Motor liniar sincron

Motoare liniare tubulare

Axe liniare

2.2.1. Motor sincron liniar fără pierderi în fier

Motorul sincron liniar este compus din două armături liniare: inductorul și indusul. Inductorul este partea fixă, cu magneți permanenți. Indusul este partea mobilă. Nu conține fier. Înfășurarea trifazată este înglobată în rășină. [5]

Fig. 4 Motor sincron liniar fără pierderi în fier [5]

2.2.2. Motor liniar sincron

Motor liniar sincron cu magneți din Nd-Fe-B alimentat cu tensiune sinusoidală Înfășurarea primară trifazată este realizată pe o armătură feromagnetică mobilă și este prevăzută cu un termistor PTC. Statorul este echipat cu magneți protejați față de umezeală. [5]

Fig. 5 Motor liniar sincron [5]

2.2.3. Motoare liniare tubulare

Motoarele tubulare liniare au două părți principale: magneți permanenți și un stator care găzduiește înfășurările. Dar, în designul tubular liniar al motorului, magneții nu sunt întinși pe o pistă plană; în schimb, magneții sub formă de disc sunt încorporați într-un tub (adesea denumit "tijă de împingere"), iar statorul înconjoară tija de împingere. [6]

Fig. 6 Motor liniar tubular [5]

2.2.4. Axă liniară

Axa liniară este un robot pe o axă alcătuit dintr-o placă de bază din duraluminiu pe care sunt fixate două căi de rulare liniare, un motor sincron liniar, un encoder (codificator) liniar, cabluri de alimentare, limitatori de cursă, suport de susținere cabluri și burdufuri de protecție. [5]

Fig. 7 Axă liniară [5]

2.3. Avantaje și dezavantaje ale motorului liniar

Avantajele motoarelor liniare în comparație cu motoarele rotative:

randament, repetabilitate mai ridicate;

precizie, timp de răspuns mai bun;

viteză, accelerații mai mari;

deplasare mai uniformă;

zgomot mai redus;

compatibilitate mai bună în condiții de mediu deosebite;

mai puține elemente și componente;

inerție mai redusă pentru deplasări mari;

nu există elemente intermediare între motor și sistemul de acționat; [5]

Dezavantaje ale motoarelor liniare:

preț și costuri mai ridicate;

axele verticale necesită contrabalansare;

motoarele liniare transmit direct forța, dar în consecință sunt influențate de variația sarcinii (instabilitate datorată variației sarcinii);

pentru motoarele cu structură magnetică deschisă, apar forțe mari de atracție între partea mobilă și partea staționara; particulele metalice sunt atrase magnetic; [5]

2.4. Aplicații ale motoarelor liniare

Mai mult de jumătate din toate motoarele liniare sunt utilizate în aplicații pentru mașini-unelte sau la fabricarea și asamblarea componentelor semiconductoare și electronice. Nu e de mirare că motoarele liniare sunt opțiunea precisă, dar în general costisitoare, în comparație cu alte dispozitive liniare. De fapt, aplicațiile pentru aceste componente relativ noi de mișcare sunt cele unde este necesară o poziționare rapidă și precisă sau traversarea lentă și extrem de stabilă a axei. [7]

Câteva exemple de aplicații ale motoarelor liniare sunt:

acționări cu antrenare directă (“direct drive”);

mașini cu viteze mari de tăiat (“high speed cutting machines”);

mașini-unelte: freze, mașini de găurit, mașini de polizat, mașini de asamblat, aparate de măsură;

industria semiconductoarelor;

optică: lentile, scannere, microscoape, mașini cu laser, mașini de asamblat fibre optice, mecanisme automate de focalizare;

sisteme de reglaj si ajustări;

trasatoare de curbe;

mașini în mediu nuclear;

sisteme poștale de marcat;

parcuri de distracții;

mașini de ambalat;

mese de poziționare;

roboți;

mașini automate de cusut;

dispozitive de poziționare a capetelor de disk drive;

sisteme de poziționat antene;

uși culisante;

simulatoare de mișcare; [5]

CAPITOLUL 3

MODELAREA NUMERICĂ CLASICĂ A MOTORULUI LINIAR

3.1. Prezentarea programului CST Studio Suite

CST Studio Suite este un pachet software de analiză electromagnetică 3D de înaltă performanță pentru proiectarea, analizarea și optimizarea componentelor și sistemelor electromagnetice (EM). Soluțiile pentru câmpurile electromagnetice pentru aplicații din spectrul EM sunt cuprinse într-o singură interfață în programul CST Studio Suite. Soluțiile pot fi cuplate pentru a efectua simulări hibride, oferind inginerilor flexibilitatea de a analiza întregul sistem format din mai multe componente într-un mod eficient și direct. Subiectele obișnuite ale analizei EM includ performanța, eficiența și performanța instalată a antenelor și a filtrelor, compatibilitatea electromagnetică și interferențele (EMC / EMI), expunerea corpului uman la câmpuri, efectele electro-mecanice ale motoarelor și generatoarelor și efectele termice în dispozitivele de înaltă putere.

Fig. 8 Tipuri de simulări ce pot fi realizate cu ajutorul programului CST Studio Suite

CST Studio Suite este utilizat în companii de tehnologie și de inginerie de renume din întreaga lume și oferă avantaje considerabile, facilitând cicluri de dezvoltare mai scurte și costuri reduse. Simularea permite utilizarea prototipurilor virtuale de către liderii din industrie, ceea ce înseamnă că performanța dispozitivului poate fi optimizată, problemele potențiale de conformitate pot fi identificate și atenuate la începutul procesului de proiectare, numărul de prototipuri fizice necesare poate fi redus și riscul de eșecuri de încercare și reamintește minimalizate. [8]

3.2. Modulele existente în programul CST Studio Suite

Prin asamblarea și modelarea sistemelor (SAM), CST Studio Suite oferă un mediu care simplifică gestionarea proiectelor de simulare, permițând construirea intuitivă a sistemelor electromagnetice și gestionarea directă a fluxurilor complexe de simulare utilizând modelarea schematică.

Fig. 9 Interfața grafică a programului CST Studio Suite [9]

Cadrul SAM poate fi utilizat pentru analizarea și optimizarea unui întreg dispozitiv care este format din mai multe componente ale căror interacțiuni trebuie luate în considerare. Prin SAM, curenții și câmpurile pot fi transferate de la un proiect de simulare la altul, chiar folosind diferite tehnologii de soluționare, pentru analiza la nivel de sistem.

SAM ajută utilizatorii să compare rezultatele diferitelor soluții sau configurații de model într-un proiect de simulare și să efectueze automat procesarea ulterioară. SAM permite, de asemenea, configurarea unei secvențe legată de simulări hibride și multifizice, de exemplu utilizând rezultatele simulării EM pentru a calcula efectele termice, apoi deformarea structurală.

Această combinație de niveluri diferite de simulare ajută la reducerea efortului de calcul necesar pentru a analiza cu exactitate un model complex. [9]

3.2.1. Antene, microunde și frecvențe radio

Modulul de antene este una dintre cele mai mari aplicații ale CST STUDIO SUITE și există multe fluxuri de lucru pentru acest modul pentru a se potrivi unei game largi de aplicații. Antenele pot fi proiectate și optimizate individual, dar și ca o parte a unei structuri la o celulă unitate sau pot fi instalate într-un dispozitiv sau pe o structură mai mare, cum ar fi o clădire, o aeronavă, o navă sau un satelit.

Tehnologia completă oferă inginerilor un set complex de instrumente pentru studierea performanțelor instalate ale antenelor pe vehicule, aeronave și stâlpi, precum și antene integrate în dispozitive electronice. Acest lucru se poate suprapune cu simulările electromagnetice biologice care permit utilizatorilor să calculeze performanța antenei și rata specifică de absorbție (SAR) pentru dispozitivele aflate în imediata apropiere a corpului. [8]

Fig. 10 Exemplu de radiație a unei antene instalate pe un autovehicul [8]

Simularea câmpurilor electromagnetice de înaltă frecvență este o altă componentă principală al programului CST STUDIO SUITE și include instrumente pentru o gamă foarte largă de aplicații cu microunde și frecvențe radio, permițând simularea în regim de undă și hibrid, fluxuri de lucru multifizice și cosimularea 3D/circuit.

Asamblarea și modelarea sistemelor (SAM) este foarte util pentru proiectarea microundelor și a sistemelor cu frecvențe radio, permițând asamblarea și simularea mai multor componente multiple.

Designul și sinteza filtrelor este o aplicație majoră a CST STUDIO SUITE, cu legături către o gamă largă de instrumente specializate care lărgesc semnificativ capacitățile de proiectare a filtrelor. Instrumentele de proiectare a filtrelor permit sinteza rapidă dar precisă și reglarea filtrelor, chiar și cele care sunt foarte sensibile sau cu topologii complexe. [8]

3.2.2. Proiectare electronică de automatizare (EDA) și electronice

Cu volume mari de date, structura compactă și structura complexă a circuitelor moderne, menținerea integrității semnalului (SI), a integrității de putere (PI) și a compatibilității electromagnetice (EMC) poate fi dificilă. CST STUDIO SUITE conține o serie de instrumente pentru a ajuta inginerii să proiecteze, să analizeze și să îmbunătățească aspecte legate de circuite imprimate(PCB). Instrumentele dedicate de simulare PCB din CST STUDIO SUITE pot fi folosite pentru a caracteriza un anumit comportament într-un mod foarte rapid. Acestea pot fi folosite pentru a caracteriza efectele, cum ar fi căderea de tensiune, impedanța rețelei de distribuție a puterii (PDN) și comportamentul de transmisie a rețelelor de semnale. Deconectarea condensatoarelor poate fi optimizată automat utilizând optimizarea Pareto pentru a echilibra prețul cu performanța. Simularea permite numeroase măsurători standard, cum ar fi parametrii S, diagrame oculare și reflectometria domeniului de timp (TDR), care urmează să fie reproduse folosind un prototip virtual, ceea ce poate contribui la reducerea costului și a duratei ciclului de proiectare.[8]

Fig. 11 Câmpul electric într-o plăcuță de memorie RAM [8]

3.2.3. Compatibilitatea electromagnetică (EMC) și interferența electromagnetică (EMI)

Compatibilitatea electromagnetică (EMC) și interferența electromagnetică (EMI) sunt două fețe ale aceleiași monede. Pentru ca respectiva compatibilitate electromagnetică să fie conformă, dispozitivul testat nu trebuie să producă emisii dirijate sau radiate care pot perturba alte dispozitive, în timp ce pentru imunitatea la interferențe electromagnetice, dispozitivul trebuie să reziste interferențelor așteptate, fie de la dispozitivele din apropiere, fie de la efectele electromagnetice naturale cum ar fi fulgerele, ori efectele pulsului electromagnetic (EMP).

Pentru simularea dispozitivelor electronice, tehnicile de rezolvare cu undă completă pot fi suplimentate cu simulare de circuit în CST DESIGN STUDIO.

Problemele EMC / EMI pot apărea din detalii aparent nesemnificative într-o structură complexă – de exemplu, un cablu, o fantă sau o intercalare. Matricea liniei de transmisie (TLM) este foarte potrivită pentru aceste situații și sprijină modele compacte care pot modela eficient structurile complexe.

Cablurile pot prelua câmpurile emise dintr-o parte a structurii, le pot conduce la o altă parte și apoi le pot radia, provocând și alte probleme de interferență electromagnetică. Tehnica de soluționare pentru domeniul de timp poate fi suplimentată cu simularea hibridă tranzitorie prin cablu. Acest lucru permite ca modelele cablului analitic și cablajelor de cablu să fie integrate în modelul 3D. [8]

3.2.4. Dinamica particulelor

Software-ul CST a fost utilizat în instalațiile de accelerare a particulelor încă din primele sale zile. CST STUDIO SUITE include mai multe instrumente pentru proiectarea dispozitivelor cu particule încărcate, de la dispozitivele cu microunde, cum ar fi magnetronii și tuburile electronice până la componentele ultrarelativiste pentru acceleratoarele de particule. Pentru a ajuta la proiectarea componentelor, comanda Wakefield calculează câmpurile din jurul fasciculelor de particule care circulă prin accelerator. Aceste particule produc câmpuri semnificative care pot interacționa cu structurile din interiorul acceleratorului, cum ar fi colimatoarele și detectoarele de fascicul sau pot perturba fasciculul. Pentru componentele cu un factor Q foarte mare, cum ar fi cavitățile acceleratorului, CST STUDIO SUITE oferă un calcul rapid al modurilor de rezonanță ale cavității. [8]

Fig. 12 Traiectoria particulelor în interiorul unui tub [8]

3.3. Implementarea motorului liniar în programul CST Studio Suite

Se va realiza o simulare magnetostatică cu ajutorul modulului CST EM STUDIO din pachetul de programe de modelare numerică CST STUDIO SUITE 2014, calculându-se forțele rezultate. Modelul din fig. 13 este un motor liniar compus din două bobine, două juguri de fier și un magnet permanent. Jugurile de fier formează un circuit magnetic care este condus de către bobine cu curenți de polaritate opusă. O forță dependentă de curent este apoi exercitată pe un magnet permanent mobil situat între juguri.

Fig. 13 Detalierea părților componente ale motorului liniar

În figura 14 este prezentată schița motorului liniar împreună cu dimensiunile componentelor considerate pentru modelarea motorului liniar în programul software CST Studio Suite

Fig. 14 Dimensiunile componentelor considerate pentru modelarea motorului liniar

După finalizarea etapelor de construcție, se vor efectua setările de rezolvare necesare și se va efectua o primă simulare. În final, calculul forțelor și caracteristica parametrilor de străpungere sunt utilizate pentru a verifica liniaritatea dispozitivului.

3.3.1. Crearea și definirea planului de lucru

Se rulează programul de modelare numerică CST STUDIO SUITE 2014 din meniul Start sau folosindu-se pictograma programului pentru implementarea motorului liniar.

a) meniul Start b) Pictograma

Fig. 15 Lansarea în execuție a programului

După ce s-a lansat în execuție programul CST STUDIO SUITE 2014, alegem modulul CST EM STUDIO(Fig. 16), după care se va alege crearea unui nou proiect și utilizarea unui șablon specific. (Fig. 17).

Fig. 16 Selectarea modulului CST EM STUDIO

În Fig. 17 apare fereastra de creare a unui nou proiect sau de utilizare a unui șablon existent.

Fig. 17 Crearea unui proiect și utilizarea unui șablon

După apăsarea butonului Ok, se va alege apoi modulul Statics and Low Frequency – Magnetic design

Fig. 18 Alegerea șablonului Magnet Design

După care se va alege fluxul de lucru Helmholtz Calibration Coils, conform Fig. 19

Fig. 19 Alegerea fluxului de lucru Helmholtz Calibration Coils

Se vor selecta apoi setările de rezolvare M-Static (Fig. 20), acestea setând automat unitățile de măsură necesare pentru simulare. (Fig. 21)

Fig. 20 Alegerea setărilor de rezolvare M-Static

După selectarea setărilor de rezolvare M-Static, programul va genera automat unitățile de măsura necesare conform fig. 21

Fig. 21 Unități de măsură

După alegerea setărilor de rezolvare, se va deschide o fereastră cu suprafața de lucru în centrul ecranului, în partea de sus aflându-se bara de meniu și pictogramele comenzilor iar în stânga ecranului este afișat arborele de navigare. (Fig. 22)

Fig. 22 Planul de lucru

Deoarece structura va fi definită într-un fundal în vid, trebuie definită dimensiunea spațiului gol exterior. Din meniul Simulation, se va selecta comanda Background conform Fig. 23.

Fig. 23 Selectarea comenzii Background

Apare fereastra Background properties, unde se va stabili o distanță de 10 mm față de limitele domeniului de calcul pentru fiecare direcție. Pentru a defini distanța o singură dată, se va bifa butonul Apply in all directions. Se va introduce o valoare de „10” în câmpul Distance după care se vor confirma setările prin apăsarea butonului Apply iar apoi prin apăsarea butonului OK. (Fig. 24)

Fig. 24 Fereastra Background Properties

Următorul pas va fi setarea proprietăților planului de lucru pentru a face planul de desen suficient de mare. Deoarece structura are o extensie maximă de 120 mm de-a lungul unei direcții de coordonate, dimensiunea planului de lucru trebuie să fie de cel puțin 120 mm. Din meniul View se alege comanda Working Plane Properties (Fig. 25)

Fig. 25 Alegerea comenzii Working Plane Properties

În fereastra Working Plane Properties se va introduce valoarea „120” in câmpul Size, se vor debifa câmpurile Auto iar în câmpul Snap width se va introduce valoarea „0.5”. Setările se vor salva apăsând butonul OK. (Fig. 26)

Fig. 26 Fereastra Working Plane Properties

3.3.2. Crearea geometriei motorului liniar

Definirea jugurilor din fier

Primul pas pentru construirea geometrică a motorului liniar este modelarea jugurilor din fier. În acest scop, trebuie mai întâi utilizat instrumentul de extrudare. Din meniul Modeling se va alege comanda Extrude… (Fig. 27)

Fig. 27 Selectarea comenzii Extrude

După selectarea comenzii Extrude, pentru a introduce coordonatele numerice, se va apăsa tasta Tab după care se va afișa următoarea fereastră (Fig. 28):

Fig. 28 Fereastra pentru introducerea coordonatelor

În acest caz, se vor introduce 9 puncte ce definesc poligonul care va fi extrudat pentru a forma primul jug. Se vor introduce coordonatele primului punct ca X = 0.5 și Y = 8 în caseta de dialog și se va apăsa butonul OK. Se va repeta procesul pentru toate cele 9 puncte introducând coordonatele din următorul tabel:

Tabel 2. Coordonatele punctelor poligonului

După introducerea ultimului punct, se va solicita introducerea înălțimii corpului de extrudare. Se va apăsa tasta Tab, introducând valoarea de „12” în câmpul Height și se va apăsa butonul OK. Se va afișa o fereastră cu un rezumat al intrărilor anterioare (Fig. 29)

Fig. 29 Fereastră cu rezumatul intrărilor anterioare

Se va verifica cu atenție toate aceste setări. În cazul apariției unei greșeli, se va modifica valoarea în câmpul de intrare corespunzător. Se va aloca acum un nume semnificativ corpului de extrudare prin introducerea de exemplu “jug1” în câmpul Name.

În continuare, se va defini materialul jugului. Deoarece nu a fost definit niciun material pentru jug, trebuie deschisă fereastra de definire a materialului selectând comanda New Material… din lista derulantă Material. (Fig. 30)

Fig. 30 Selectarea comenzii New Material… din lista derulantă Material

După selectarea comenzii New Material… se va afișa o fereastră cu proprietățile materialului. În această fereastră trebuie definit un nou nume de material(de ex. Iron-1000) în câmpul Material Name. În câmpul Type se va selecta tipul materialului Normal.

În continuare, se vor specifica proprietățile materialului în câmpurile Epsilon și Mue. Se va modifica constanta de permeabilitate Mue la „1000”. În final, se va alege o culoare pentru material prin apăsarea butonului Change. Fereastra ar trebui să arate ca și în Figura 31 după care se va apăsa butonul Apply, apoi butonul OK.

Fig. 31 Fereastra cu setările materialului

În fereastra de creare a extrudării se va apăsa de asemenea butonul OK pentru a crea primul jug. Jugul ar trebui să arate precum în Figura 32 :

Fig. 32 Primul jug creat

Următorul pas de construcție se va realiza prin definirea celui de-al doilea jug utilizând instrumentul de transformare. Selectați primul jug făcând dublu clic pe el sau selectând elementul „jug1” din arborele de navigare. (Fig. 33)

Fig. 33 Selectarea elementului “jug1” din arborele de navigare

Din meniul Modeling se va selecta comanda Mirror pentru crearea celui de al doilea jug de fier (Fig. 34)

Fig. 34 Selectarea comenzii Mirror

După selectarea comenzii Mirror, se va afișa o fereastră cu setările transformării obiectului. Se va introduce valoarea „1” în câmpul X. Pentru a crea o copie transformată a primului jug, se va bifa caseta Copy. Fereastra ar trebui să arate precum în Figura 35.

Fig. 35 Fereastra cu setările comenzii Mirror

După realizarea setărilor, se va apăsa butonul Apply după care butonul OK pentru a se crea cel de al doilea jug. Modelul ar trebui să arate acum precum în Figura. 36

Fig. 36 Crearea și celui de al doilea jug

Pentru a schimba numele celui de al doilea jug, se va selecta elementul “jug1_1” din arborele de navigare, iar prin dublu clic se va selecta comanda Rename pentru a redenumi jugul. (ex: jug2) (Fig. 37)

Fig. 37 Selectarea comenzii Rename

Definirea magnetului permanent

Definirea geometrică a magnetului permanent poate fi realizată cu ajutorul Brick tool. Din meniul Modeling se va selecta comanda Brick (Figura 38)

Fig. 38 Selectarea comenzii Brick

După selectarea comenzii Brick, prin apăsarea tastei Tab, se va afișa o fereastră unde se va cere introducerea coordonatelor magnetului. În câmpul X se va introduce valoarea „-20” iar în câmpul Y se va introduce valoarea „-7.5” (Figura 39). Analog se va face și pentru cel de al doilea punct. În câmpul X se va introduce valoarea „20” iar în câmpul Y se va introduce valoarea „7.5”(Figura 40) după care se vor confirma setările prin apăsarea butonului OK.

Fig. 39 Coordonatele punctului de Fig. 40 Coordonatele punctului de

începere al magnetului sfârșit al magnetului

După introducerea coordonatelor, va trebui introdusă înălțimea magnetului permanent. Prin apăsarea tastei Tab se va afișa o fereastră unde este necesară introducerea înalțimii magnetului. În câmpul Height se va introduce valoarea „12” după care se va apăsa butonul OK. (Figura 41).

Fig. 41 Introducerea înălțimii magnetului permanent

După introducerea înălțimii magnetului, se va afișa o fereastră cu setările magnetului. În câmpul Name se va introduce un nume semnificativ (Exemplu: magnet) (Figura 42)

Fig. 42 Fereastra cu setările magnetului

Înainte de crearea magnetului, este necesară definirea materialului magnetului. Se va selecta comanda New Material… din lista derulantă Material unde se va afișa următoarea fereastră: (Figura 43)

Fig. 43 Fereastra cu setările materialului

În câmpul Type se va selecta Normal iar în câmpurile Epsilon și Mue se va introduce valoarea „1”. În câmpul Name se va introduce un nume sugestiv al materialului(Exemplu: „material magnet”) după care se va alege o culoare a materialului. După realizarea setărilor materialului, se va apăsa butonul Apply după care se va apăsa butonul OK.

Pentru crearea magnetului, se va verifica ca setările să fie ca în Figura 44 după care, pentru a crea magnetul permanent, se va apăsa butonul OK.

Fig. 44 Fereastra cu setările magnetului

După verificarea setărilor pentru proprietățile magnetului și apăsarea butonului OK, modelul ar trebui sa arate precum în Figura 45.

Fig. 45 Construcția geometrică a magnetului permanent și al jugurilor de fier

Următorul pas este definirea vectorului de magnetizare al magnetului permanent. Din meniul Simulation se va selecta comanda Permanent Magnet. (Figura 46)

Fig. 46 Selectarea comenzii Permanent Magnet

După selectarea comenzii Permanent Magnet, se va cere selectarea suprafeței magnetului. Se va selecta suprafața magnetului cu dublu clic (Figura 47)

Fig. 47 Selectarea suprafeței magnetului permanent

După selectarea suprafeței magnetului, se va afișa o fereastră cu proprietățile magnetului. În câmpul Y se va introduce valoarea „20”. Fereastra cu proprietățile magnetului ar trebui să arate precum în Figura 48. Pentru a se salva setările făcute, se va apăsa pe butonul OK.

Fig. 48 Fereastra cu proprietățile magnetului

După realizarea setărilor, modelul ar trebui să arate precum în Figura 49.

Fig. 49 Vectorul de magnetizare al magnetului permanent

Definirea bobinelor

Ultimul pas în procesul de construcție al motorului liniar este crearea celor două bobine. Dimensiunile bobinei sunt definite de o curbă de profil și de o curbă a traiectoriei. De aceea, trebuie definite curbele înainte de a putea construi bobinele.

Din arborele de navigare, se va selecta Curves după care, prin apăsarea clic dreapta, se va selecta comanda New Curve (Figura 50)

Fig. 50 Selectarea comenzii New Curve

După selectarea comenzii New Curve, din meniul Simulation, se va selecta comanda Rectangle din submeniul Curves. (Figura 51)

Fig. 51 Selectarea comenzii Rectangle din submeniul Curves

După selectarea comenzii Rectangle, prin apăsarea tastei Tab se vor introduce coordonatele primului punct al dreptunghiului. În câmpul X se va introduce valoarea „40” iar în câmpul Y se va introduce valoarea „-8” după care se va apăsa butonul OK (Figura 52). Se va proceda similar și pentru al doilea punct al dreptunghiului. În câmpul X se va introduce valoarea „48” iar în câmpul Y se va introduce valoarea „8” după care se va apăsa butonul OK (Figura 53).

Fig. 52 Introducerea coordonatelor Fig. 53 Introducerea coordonatelor

primului punct al dreptunghiului celui de al doilea punct al dreptunghiului

După introducerea coordonatelor dreptunghiului, se va afișa o fereastră cu setările dreptunghiului după care se va apăsa butonul OK. (Figura 54)

Fig. 54 Fereastra cu setările dreptunghiului

Dupa crearea curbei de profil, este necesară crearea curbei de traiectorie. Pentru a defini curba traiectoriei, trebuie activat sistemul de coordonate de lucru (WCS). Din meniul Simulation se va selecta comanda Local WCS. (Figura 55)

Fig. 55 Selectarea comenzii Local WCS

După selectarea comenzii Local WCS, sistemul de coordonate de lucru(WCS) trebuie rotit in jurul axei „u” cu 90 de grade. Acest lucru se va realiza prin apăsarea combinației de taste Shift+U.

Totul este acum pregătit pentru a se crea curba de traiectorie a bobinei. Din meniul Simulation se va selecta comanda Rectangle din submeniul Curves. (Figura 56)

Fig. 56 Selectarea comenzii Rectangle din submeniul Curves

După selectarea comenzii Rectangle din submeniul Curves, prin apăsarea tastei Tab, se vor introduce coordonatele primului punct al dreptunghiului. În câmpul U se va introduce valoarea „47” iar în câmpul V se va introduce valoarea „-1” după care se va apăsa butonul OK. (Figura 57). Analog se va proceda și pentru introducerea coordonatelor celui de al doilea punct al dreptunghiului. În câmpul U se va introduce valoarea „61” iar în câmpul V se va introduce valoarea „13” după care se va apăsa butonul OK. (Figura 58)

Fig. 57 Introducerea coordonatelor Fig. 58 Introducerea coordonatelor

primului punct al dreptunghiului celui de al doilea punct al dreptunghiului

După introducerea coordonatelor dreptunghiului, se va afișa o fereastră cu setările dreptunghiului. Se vor confirma aceste setări prin apăsarea butonului OK. (Figura 59)

Fig. 59 Fereastra cu setările dreptunghiului

În continuare, se va defini prima bobină. Din meniul Simulation se va selecta comanda Coil. (Figura 60)

Fig. 60 Selectarea comenzii Coil

După selectarea comenzii Coil, este necesară selectarea curbei de profil din arborele de navigare. Așadar, din arborele de navigare, se va selecta rectangle1 (Figura 61) după care se va apăsa tasta Enter.

Fig. 61 Selectarea curbei de profil Fig. 62 Selectarea curbei de traiectorie

După selectarea curbei de profil, se va selecta curba de traiectorie. Din arborele de navigare, se va selecta rectangle2 (Figura 62) după care se va confirma prin apăsarea tastei Enter.

După selectarea curbei de traiectorie, se va afișa o fereastră cu setările bobinei. În câmpul Current se va introduce valoarea „0.1” iar în câmpul Number of turns se va introduce valoarea „1000” după care, pentru a se crea bobina, se va apăsa butonul OK. (Figura 63)

Fig. 63 Fereastra cu setările bobinei

După crearea bobinei, modelul ar trebui să arate precum în Figura 64:

Fig. 64 Crearea primei bobine

Pentru crearea celei de a doua bobine, din arborele de navigare, se va selecta coil1. (Figura 65)

Fig. 65 Selectarea coil1

După selectarea coil1 din arborele de navigare, prin acționarea clic dreapta, se va selecta comanda Transform… (Figura 66).

Fig. 66 Selectarea comenzii Transform…

După selectarea comenzii Transform… se va afișa fereastra din Figura 67. În câmpul U se va introduce valoarea „1”, celelalte rămănând cu valoarea „0”. Pentru a se crea o copie a bobinei, se va bifa căsuța Mirror după care se va bifa căsuța Copy. Pentru a se crea și cea de a doua bobină, se va apăsa butonul Apply după care se va apăsa butonul OK.

Fig. 67 Fereastra cu setările Mirror

După realizarea setărilor Mirror, s-a creat și cea de a doua bobină, motorul liniar fiind construit geometric în totalitate, conform Figurii 68.

Fig. 68 Construcția geometrică a motorului liniar

3.3.3. Definirea setărilor de simetrie și calculul forțelor

Domeniul de calcul este format dintr-un număr de șase fețe iar la fiecare dintre acestea necesită atribuită o condiție limită. De fapt, influența condițiilor limită pentru acest calcul este destul de mică, deoarece densitatea fluxului magnetic este în principal concentrată în interiorul nucleului de fier al structurii. Cu toate acestea, așa cum este menționat anterior, structura este încorporată într-o atmosferă de vid și, prin urmare, toate condițiile de limită ar trebui să fie setate la tipul "deschis".

Din meniul Simulation, se va selecta comanda Boundaries (Figura 69)

Fig. 69 Selectarea comenzii Boundaries

După selectarea comenzii Boundaries, se va afișa o fereastră cu limitele structurii. Toate câmpurile se vor selecta de tip “Open” (Figura 70).

Fig. 70 Setările limitelor structurii

În continuare, din meniul aceleiași ferestre, se va selecta Symmetry Planes, unde planul XZ se va modifica în unul magnetic, iar planul XY se va modifica în unul electric după care setările se vor salva prin apăsarea butonului OK. (Figura 71)

Fig. 71 Setările de simetrie ale planurilor

După realizarea setărilor, din meniul Simulation se va selecta comanda Mesh View (Figura 72)

Fig. 72 Selectarea comenzii Mesh View

După selectarea comenzii Mesh View, din meniul Mesh, se va selecta comanda Hexahedral din submeniul Global Properties (Figura 73)

Fig. 73 Selectarea comenzii Hexahedral din submeniul Global Properties

În continuare, după selectarea comenzii Hexahedral, din arborele de navigare se va selecta componenta „jug1” prin dublu clic. După aceea, se va afișa o fereastră cu setările Mesh ale componentei „jug1”. Se va bifa câmpul „Use edge refinement factor” și se va introduce valoarea „30”, după care se vor salva setările efectuate prin apăsarea butonului Apply respectiv OK. (Figura 74). Analog se va face și pentru componenta „jug2”. (Figura 75)

Fig. 74 Setările Mesh pentru componenta „jug1” Fig. 75 Setările Mesh pentru componenta „jug2”

După salvarea setărilor, se va închide meniul Mesh prin selectarea comenzii Close Mesh View. (Figura 76)

Fig. 76 Închiderea meniului Mesh

În continuare, din meniul Simulation se va selecta comanda Setup Solver (Figura 77)

Fig. 77 Selectarea comenzii Setup Solver

După selectarea comenzii Setup Solver, în fereastra apărută, se va modifica câmpul Accuracy în „1e-4” după care se va porni calculul câmpului magnetostatic prin apăsarea butonului Start. (Figura 78)

Fig. 78 Fereastra cu setările calculului câmpului magnetostatic

Acum că programul CST EM STUDIO a calculat densitatea fluxului magnetic și a câmpului magnetic, se pot calcula forțele asupra magnetului. Din meniul Post Processing se va selecta comanda Forces. (Figura 79)

Fig. 79 Selectarea comenzii Forces

După selectarea comenzii Forces, în fereastra apărută, se va apăsa butonul Calculate pentru a calcula forțele asupra magnetului. (Figura 80)

Fig. 80 Fereastra cu setările calculului forțelor

După apăsarea butonului Calculate, se va afișa o fereastră cu calculul forțelor pe magnetul permanent. (Figura 81). Din arborele de navigare, se pot accesa rezultatele privind forțele, densitatea de curent, etc. (Figura 82).

Fig. 81 Calculul forțelor asupra magnetului

După cum se poate observa din calcule, la un curent de 0.1 A, forța asupra magnetului este de 0,32 N.

Fig. 82 Rezultatele calculelor în arborele de navigare

3.4. Rezultatele modelării clasice a motorului liniar

În acest paragraf sunt reprezentate grafic distribuțiile mărimilor de câmp specifice pentru modelarea numerică a motorului liniar în analiză clasică. În Fig. 83 este reprezentată variația densității de curent sub formă vectorială în cele două bobine.

Fig. 83 Densitatea de curent ca vectori pe cele două bobine la un curent de 0,1 A

Se poate observa din reprezentare faptul că vectorii densitate de curent au același sens cu sensul curenților care parcurg cele doua bobine. Densitatea de curent variază între 0,34 și 0,94 A/mm2.

Fig. 84 Densitatea de curent ca amplitudine în juguri la un curent de 0,1 A

Se poate observa că densitatea de curent are valorile cele mai ridicate în miezul bobinelor.

Fig. 85 Distribuția vectorială a fluxului magnetic remanent în interiorul magnetului

După cum se poate observa în reprezentare, vectorii fluxului magnetic remanent au un sens ascendent în interiorul magnetului.

Fig. 86 Distribuția ca amplitudine a fluxului magnetic remanent în interiorul magnetului

Se poate observa că valorile fluxului magnetic remanent are valori mai scăzute pe muchiile magnetului (0.09 Tesla) față de miezul magnetului, unde valoarea fluxului magnetic remanent atinge valoarea de 0.2 Tesla.

Fig. 87 Distribuția vectorială a intensității câmpului magnetic

Din reprezentare se poate observa că vectorii intensității câmpului magnetic sunt îndreptați către intrefier. Valorile cele mai ridicate ale intensității câmpului magnetic se găsesc tot în intrefier, valori de 177 A/m.

Fig. 88 Distribuția vectorială a inducției magnetice

După cum se poate observa în reprezentare, vectorii inducției magnetice au același sens cu curenții ce parcurg cele două bobine. Se poate observa că valorile cele mai ridicate ale inducției magnetice se află în partea dreaptă a motorului, valori cuprinse între 1.1 și 1.3 Tesla.

Fig. 89 Distribuția ca amplitudine a densității energiei magnetice

Din reprezentare se poate observa că valorile cele mai ridicate ale densității energiei magnetice se află în intrefier și pe muchiile magnetului.

CAPITOLUL 4

ANALIZA PARAMETRICĂ A MOTORULUI LINIAR PENTRU VARIAȚII DE CURENT

4.1. Implementarea motorului liniar pentru analiză parametrică

Deoarece se dorește o dependență liniară între forța asupra magnetului și curenții de rulare a bobinei, următorul studiu se va concentra asupra acestui aspect. Prin urmare, definițiile actuale ale bobinelor, făcute în capitolul precedent, vor fi controlate de un parametru.

Din arborele de navigare, se va selecta prima bobină (coil1) și apăsând butonul click dreapta, se va selecta comanda Edit Coil Properties… (Figura 90)

Fig. 90 Selectarea comenzii Edit Coil Properties…

După selectarea comenzii Edit Coil Properties… se va afișa o fereastră nouă unde va trebui sa introducem o nouă variabilă în câmpul Current. Se va introduce o variabilă, de exemplu „current” după care se vor salva setările efectuate prin apăsarea butonului OK. (Figura 91)

Fig. 91 Fereastra Edit Coil Properties…

Deoarece acum se va schimba structura, rezultatele calculate anterior nu vor mai corespunde structurii actuale. Așadar, în fereastra apărută, se va păstra selectată opțiunea de a șterge rezultatele curente și se va apăsa butonul OK. (Figura 92)

Fig. 92 Fereastra cu ștergerea sau salvarea rezultatelor

După ce am șters rezultatele curente, se va afișa o nouă fereastră unde ni se va cere să introducem parametri noi pentru bobină. În câmpul Value se va introduce valoarea „0.1” iar în câmpul Description se va introduce un nume sugestiv. (Ex. curent bobina) după care se vor salva setările efectuate prin apăsarea butonului OK. (Figura 93)

Fig. 93 Fereastra New Parameter cu setările pentru parametri

Parametrul definit recent apare în fereastra Parameter List. Această fereastră este, de obicei, situată în partea stângă jos a ferestrei principale. (Figura 94)

Fig. 94 Fereastra Parameter List

Pentru cea de a doua bobină, se vor face setările identice ca și pentru prima bobină:

1. Se va selecta a doua bobină din arborele de navigare

2. Se va deschide fereastra de editare a parametrilor bobinelor selectând comanda Edit Coil Properties…

3. În câmpul Current se va introduce variabila „current”

4. Se vor salva modificările efectuate cu ajutorul butonului OK

Pentru a rula simularea, din meniul Setup Solver se va selecta comanda M-Static Solver. (Figura 95)

Fig. 95 Selectarea comenzii M-Static Solver

După selectarea comenzii M-Static Solver, se va selecta comanda Par. Sweep (Figura 96)

Fig. 96 Selectarea comenzii Par. Sweep

În fereastra nou apărută, se va apăsa butonul New Seq. după care se va apăsa butonul New Par. (Figura 97)

Fig. 97 Fereastra Parameter Sweep

După apăsarea butonului New Par. se va afișa o fereastră nouă cu setările parametrilor pentru simulare. Se vor efectua setările precum în Figura 98 și se vor confirma setările prin apăsarea butonului OK.

Fig. 98 Fereastra cu setările parametrilor pentru simulare

După efectuarea setărilor, se poate rula simularea prin apăsarea butonului Start (Figura 99)

Fig. 99 Rularea simulării prin apăsarea butonului Start

4.2. Rezultatele analizei parametrice

După ce simularea s-a finalizat, putem vizualiza forța asupra magnetului în raport cu variația curentului prin selectarea componentei „Force_abs_magnet” din arborele de navigare, din categoria Tables, (Fig. 100)

Fig. 100 Selectarea rezultatului din arborele de navigare

Fig. 101 Variația forței asupra magnetului în raport cu variația curentului

Se constată că așa cum era de așteptat, forța crește direct proporțional cu creșterea curentului.

Tabel 3 Valorile forțelor asupra magnetului în raport cu variața curentului

Se obține forța maximă de 3,27 N pentru un curent de 1 A

Fig. 102 Densitatea de curent ca vectori pe cele două bobine la un curent de 0,3 A

Din figura 102 se poate observa că densitatea de curent este mai mare în miezul bobinelor și scade pe măsură ce ajunge în marginile bobinelor. La un curent de 0,3 A, densitatea de curent pe bobine variază între 1,29 A/mm2 și 2,84 A/mm2.

Fig. 103 Densitatea de curent ca vectori pe cele două bobine la un curent de 0,6 A

Din reprezentare se poate observa că densitatea de curent pe cele două bobine crește odată cu creșterea curentului. Densitatea de curent are valorile mai mari în miezul bobinei și mai mici pe marginile bobinelor. La un curent de 0,6 densitatea de curent pe cele două bobine variază între 2,59 A/mm2 și 5,69 A/mm2.

Fig. 104 Densitatea de curent ca vectori pe cele două bobine la un curent de 1 A

Din figura 104 se poate observa că densitatea de curent pe cele două bobine atinge valorile maxime la un curent de 1 A. Densitatea de curent din bobine variază între 4,31 A/mm2 și 9,48 A/mm2.

Fig. 105 Inducția magnetică ca vectori la un curent de 0,3 A

Din figura 105 se poate observa că inducția magnetică are valori mai ridicate în partea dreaptă a motorului liniar. Inducția magnetică are același sens cu sensul curentului și la un curent de 0,3 A inducția magnetică are valori între 0,41 Tesla și 2,50 Tesla.

Fig. 106 Inducția magnetică ca vectori la un curent de 0,6 A

După cum se poate observa, inducția magnetică crește odată cu creșterea curentului. La un curent de 0,6 A. inducția magnetică are valori între 0,71 Tesla și 4,27 Tesla.

Fig. 107 Inducția magnetică ca vectori la un curent de 1 A

Din figura 107 se poate observa că inducția magnetică atinge valori maxime la un curent de 1A. Inducția magnetică are valori cuprinse între 1,11 Tesla și 6,65 Tesla.

Fig. 108 Intensitatea câmpului magnetic ca vectori la un curent de 0,3 A

Din reprezentare se poate observa că intensitatea câmpului magnetic are valori ridicate în intrefier. La un curent de 0,3 A, intensitatea câmpului magnetic are valori cuprinse între 0,032 A/mm și 0,29 A/mm.

Fig. 109 Intensitatea câmpului magnetic ca vectori la un curent de 0.6 A

După cum se poate observa în figura 109, intensitatea câmpului magnetic crește odată cu creșterea curentului. La un curent de 0,6 A, intensitatea câmpului magnetic are valori cuprinse între 0,056 A/mm și 0,46 A/mm.

Fig. 110 Intensitatea câmpului magnetic ca vectori la un curent de 1 A

În figura 110 se poate observa că intensitatea câmpului magnetic atinge valori maxime la un curent de 1 A. Intensitatea câmpului magnetic are valori cuprinse între 0,089 A/mm și 0,71 A/mm.

Fig. 111 Densitatea energiei magnetice la un curent de 0,3 A

Din figura 111 se poate observă că densitatea energiei magnetice are valorile cele mai ridicate în intrefier și pe muchiile magnetului. La un curent de 0,3 A, densitatea energiei magnetice are valori cuprinse între 0,156 J/m3 și 22635 J/m3.

Fig. 112 Densitatea energiei magnetice la un curent de 0,6 A

Din reprezentare se poate observa că densitatea energiei magnetice crește odată cu creșterea curentului. La un curent de 0,6 A, valorile densității energiei magnetice variază între 0,387 J/m3 și 69539 J/m3 .

Fig. 113 Densitatea energiei magnetice la un curent de 1 A

Din figura 113 se poate observa că densitatea energiei magnetice atinge valori maxime la un curent de 1A. Densitatea energiei magnetice variază între 139 J/m3 și 178000 J/m3

CAPITOLUL 5

De adăugat pe partea economică

CAPITOLUL 6

CONCLUZII

Din analiza parametrică se poate concluziona că forța asupra magnetului variază direct proporțional cu variația curentului.

Tabel 4 Valorile forțelor asupra magnetului în raport cu variața curentului

La un curent de 1 A se obține o forță maximă asupra magnetului de 3,27 N.

În tabelul 5 este prezentată o situație centralizatoare cu valorile minime și maxime ale mărimilor analizate la un curent de 0,1 A, 0,3 A, 0,6A și 1 A.

Tabel 5 Valorile minime și maxime ale mărimilor analizate

Fig. 114 Valorile minime și maxime ale densității de curent pe cele două bobine

Fig. 115 Valorile minime și maxime ale intensității câmpului magnetic

Fig. 116 Valorile minime și maxime ale inducției magnetice

BIBLIOGRAFIE

[1] Liasi S. G. ,„What are linear motors?”, ResearchGate, Presentation-Mai 2015

[2] https://www.infinitrade-romania.ro/categorie/marcicomercializate/siemens-motoare-si-generatoare/motoare-siemens/motoare-controlul-miscarii-siemens/motoare-liniare-siemens-simotics-l/

[3] https://www.automation.com/linear-motor-how-does-it-work

[4] https://www.setthings.com/ro/electromagneti-supraconductori/

[5] http://www.icpe.ro/ro/masini-electrice-speciale/motoare-liniare/

[6] https://www.motioncontroltips.com/when-do-tubular-linear-motors-outperform-traditional-designs/

[7] https://www.linearmotiontips.com/linear-motor-application-examples/

[8] https://www.cst.com

[9] https://www.cst.com/products/csts2/sam