Bir doğrusal kalıcı mıknatıslı senkron motorun yardımcı diş ve kaykı teknikleri ile vuruntu kuvvetinin eniyileştirilmesi

Abstract

Kalıcı mıknatıslı doğrusal senkron motorlar, dişli kutusu, kayış kasnak mekanizması gibi aktarma organlarını ortadan kaldırdığı için son yıllarda endüstriyel otomasyon sistemlerinde sıklıkla tercih edilmektedir. Güç elektroniği alanında yaşanan gelişmeler ve mıknatıs maliyetlerinin önceki yıllara göre nispeten düşmesi bu motorlar alanında yapılan çalışmalara ivme kazandırmıştır. Doğrusal senkron motorların kullanıldıkları sistemde ekstra bir mekanik bağlantı elemanının olmaması bu motorların hızlı cevap yeteneğine sahip olmalarına, yüksek hızlara ulaşabilmelerine ve hassas pozisyonlama yapabilmelerine olanak sağlamaktadır. Ayrıca bu motorların kayıplarının düşük, kuvvet yoğunluklarının yüksek olması da bu motorların tercih edilirliğini arttırmaktadır. Gerçekleştirilen bu çalışmada endüstriyel bir otomasyon sisteminde kullanılmak üzere vuruntu kuvveti azaltılmış, kuvvet yoğunluğu yüksek bir doğrusal senkron motor tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan yapının 1-iten 1-izleyenli olması sebebiyle motorda yapısal özelliklerinden kaynaklanan vuruntu kuvveti ve son etkisi kaynaklı kuvvet dalgalanması mevcuttur. Bu çalışmada kuvvet çıkış kalitesini etkileyen bu parametrelerin minimize edilmesi için çeşitli analizler ve optimizasyonlar gerçekleştirilmiş, çalışma sonunda hedef başarıyla gerçekleştirilmiştir. Yapılan performans testleri sonucunda motor analiz verileri ile test sonuçlarının uyumluluğu gözlenmiş, sonuçlar ayrıntılı bir şekilde sunulmuştur.

Permanent magnet linear synchronous motors are often used in industrial automation systems since they resolve the demand for the transmission components such as gearboxes and belt systems. Developments in the field of power electronics and relatively lower magnet costs compared to previous years have accelerated this area. Linear synchronous motors are used in the systems without extra mechanical components; thus, these motors can respond quickly, have high speed and provide accurate positioning. In addition, low losses and high force densities increase the preference of these motors. In this study, a linear synchronous motor that detent force is minimized and force density is increased design has been realized for use in an industrial automation system. Designed 1-track 1-forcer linear motor has end force and detent force due to its structural properties. In this study, various analyses and optimizations were performed to minimize these parameters that affect force output quality. The target was successfully carried out at the end of the study. As a result of the performance tests, the results of the motor analyses and the test results were observed and compared. All studies were presented in detail.