رفتار ديناميكي يك روتور با ياتاقان مغناطيسي فعال با كنترل كننده فيدبك حالت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده ياتاقان‌هاي مغناطيسي قادر به حمايت از روتورها در غياب تماس مكانيكي هستند. ياتاقان مغناطيسي يك سيستم ياتاقان بدون روغن است كه از نيروهاي الكترومغناطيسي براي حفظ موقعيت نسبي يك مجموعه دوار (روتور) نسبت به يك جزء ثابت (استاتور) استفاده مي‌كند. در دهه‌هاي گذشته، علاقه فزاينده‌اي به‌نوعي بيرينگ مغناطيسي غيرفعال كه قادر به ايجاد سختي مثبت با استفاده از نيروهاي جريان گردابي است، وجود داشته‌است. سيستم‌هايي كه اين مفهوم را براي شناور شدن روتور پياده‌سازي مي‌كنند معمولاً به‌عنوان ياتاقان‌هاي الكتروديناميكي شناخته مي‌شوند. اين پژوهش به رفتار ديناميكي يك روتور با ياتاقان مغناطيسي فعال با كنترل¬كننده فيدبك حالت مي پردازد. ارتعاشات روتور با استفاده از معادلات ديفرانسيل غيرخطي مرتبه دو با عوامل غيرخطي مربعي و مكعبي مدل‌سازي شده‌است و با فرض عوامل غيرخطي ضعيف و تحريك نرم، از روش مقياس‌هاي چند‌گانه براي حل معادلات ديفرانسيل استفاده شده و نمودارهاي فركانسي بدست آمده‌است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش ضريب مشتقي كنترل‌كننده، رفتار سيستم به رفتار سيستم خطي نزديك‌تر مي‌شود و با افزايش فركانس تنظيم، رفتار سيستم از حالت خطي خارج‌شده و پديده‌هاي پرش مشاهده مي¬شود. نتايج به‌دست‌آمده حاكي از آن است كه دامنه پاسخ سيستم به صورت نوساني و پايدار است و نمودارهاي فازي به سمت يك چرخه‌ي حدي ميل كرده‌است. با توجه به اينكه تحريك ضعيف است، نمودار‌هاي فازي در دو راستاي افقي و عمودي تقريباً مقادير جابجايي و سرعت كمي را كسب كرده‌اند و نيروي تحريك نابالانسي و نيروي تحريك ناشي از ترم‌هاي غيرخطي، تقريباً سهمي يكسان در شكل فازي سيستم دارند.

236887

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان