دانلود مقاله بررسی یاتاقانهای مغناطیسی مقاله
چکیده:
همانطور که می دانیم یاتاقان های معمولی روتورها را توسط تماس مکانیکی مهار می کنند و تنها رابط بین روتور و استاتور، روغن می باشد. با توجه به این ویژگی این یاتاقان ها محدودیت هایی را در دور کنترل و نیروی قابل تحمل دارند چون در دورهای بالا بحث اصطکاک ، سایش و گرم شدن یاتاقان مطرح می شود.
با توجه به این محدودیت ها ، یاتاقان های مغناطیسی وارد صنعت شدند و توانستند شفت را توسط نیروهای مغناطیسی صورت معلق در میان خود مهار کنند و معزلات یاتاقان های معمولی را بر طرف کنند.این یاتاقان ها به علت آنکه روتور را معلق در فضا نگه می دارند دارای مزایای فراوانی نسبت به یاتاقان های معمولی هستند. ازجمله این مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– کارکردن در دمای بالاتر نسبت به مدلهای نیازمند روغنکاری
– کارایی بیشتر ماشین به علت حذف اصطکاک مکانیکی
– کنترل لرزش بهتر
– عمر طولانی و قابلیت اعتماد بالاتر
مطالبی را که درمورد یاتاقان های مغناطیسی در این مقاله بررسی می کنیم ابتدا کلیاتی در مورد یاتاقان های مغناطیسی و چگونگی کارکرد آنهاست. سپس به بررسی اجزاء مختلف این سیستم نوین می پردازیم و در انتها کاربردهای این سیستم را ارائه می دهیم.
امیدوارم این مقاله بتواند اطلاعاتی هرچند کوچک به خوانندگان خود ارائه دهد.
ظهور یاتاقان های مغناطیسی
یاتاقان مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی ، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلاء را به استفاده کنندگان عرضه می کنند. این یاتاقان ها بدون اصطکاک کار می کنند، فرسایش کمی دارند، در حین دوران ارتعاشات بسیار کمتری نسبت به بقیه یاتاقان ها ایجاد می کنند، می توانند مکان شافت را به دقت کنترل کنند، نیروهای خارجی وارد بر شافت را اندازه بگیرند و حتی شرایط کاری ماشین را تصویر کنند.
امروزه رشد تکنولوژی ، به ویژه در کنترل و پردازش دیجیتال، یاتاقان های مغناطیسی را به سوی طراحی نیرومندتر و به صرفه تر نسبت به گذشته هدایت کرده است. یاتاقان های امروزی برای محدودهِی گسترده ای از کاربردها، از تجهیزات نیمه هادی گرفته تا میکرو توربین ها و کمپرسورهای سرد سازی و پمپهای خلاء، مناسب هستند.
اساس کار یاتاقان های مغناطیسی
در سیستم یاتاقان مغناطیسی، محورها به وسیله ی نیروی الکترومغناطیسی حاصل از اعمال جریان الکتریکی به مواد فرومغناطیس یاتاقان ها، به صورت معلق نگه داشته می شوند. این سیستم شامل سه بخش اصلی است: محرک های یاتاقان، سنسورهای موقعیت، کنترل کننده و الگوریتم کنترل. دستگاه های معمولی شامل دو یاتاقان شعاعی مغناطیسی و یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد می باشند. این یاتاقان ها، شافت را در راستای پنج محور کنترل می کنند؛ دو محور مربوط به هر یاتاقان شعاعی است و محور پنجم در طول شافت قرار دارد. یاتاقان های مغناطیسی دارای اجزای ثابت و متحرک هستند که به ترتیب استاتور و روتور نامیده می شوند. استاتور یاتاقان های مغناطیسی شعاعی، به استاتور موتورهای الکتریکی شباهت دارد.
استاتور یاتاقان های شعاعی لایه لایه است، به این صورت که قطبهای مغناطیسی آن از لایه های نازک فلزی تشکیل شده است که بر روی هم قرار می گیرند و حلقه های سیم به دور قطب ها پیچیده می شوند.جریان الکتریکی کنترل شده که از سیم پیچها می گذرد، یک نیروی جاذب روی روتور فرو مغناطیس ایجاد می کند و روتور را در فاصله ی هوایی به صورت معلق نگه می دارد. فاصله ی هوایی معمولاً حدود ۰/۵ میلی متر در نظر گرفته می شود
فهرست
فصل اوّل: مقدمه و اصول اصلی کار یاتاقان های مغناطیسی
– مقدمه: ظهور یاتاقان های مغناطیسی ۱
– اصول و مبانی یاتاقان های مغناطیسی ۱۰
– مزایا و محدودیت ها ۱۷
– یاتاقان های مغناطیسی چگونه کار می کنند ۲۲
– ماهیت سیستم کنترل ۲۵
– سیستم کنترل چگونه کار می کند ۲۸
– خصوصیات دینامیکی روتور ۳۲
– یاتاقان های کمکی ۳۲
– کنترل تطبیقی ارتعاشات ۳۴
– سوالاتی که معمولاً پیرامون یاتاقان های مغناطیسی مطرح می شود ۳۶
فصل دوّم: اصول طراحی یاتاقان های مغناطیسی
– الکترومغناطیس ۴۱
فصل سوّم: انتخاب فاصله هوایی ۶۴
فصل چهارم: سنسورهای موقعیت
– مشخصات کلی سنسورها ۶۸
– موارد مقایسه ای ۶۸
– پرابهای صوتی ۷۰
– پرابهای ظرفیت ۷۱
– پرابهای نوری (تداخل سنجی) ۷۲
– پرابهای نوری (نعکاس) ۷۳
– پرابهای نوری (انسداد) ۷۴
– انسداد دیفرانسیلی ۷۵
– پرابهای جریان گردابه ای ۷۶
– پرابهای اثر Hall 77
– مدولاسیون همزمان ( سنکرون ) ۸۱
فصل پنجم:یاتاقان های کمکی
– مقدمه ۸۲
– فهرست واژه ها ۸۳
– مدل ۸۳
–
فصل ششم: طراحی محرک یاتاقان مغناطیسی کف گرد ۸۵
فصل هفتم: کاربردها
– کمپرسورها ۹۱
– تولید انرژی توزیعی ۹۸
– ماشین های ابزار ۱۰۱
– واحد تست و آزمایش ۱۰۶
– تجهیزات خلاء ۱۰۹
– توربین های گازی ( درجه حرارت بالا ) ۱۱۷
فرمت فایل: WORD
تعداد صفحات: 101
مطالب مرتبط