چكيده
ياتاقانهاي مغناطيسي، به دليل عدم تماس مستقيم بين روتور و ياتاقان و عدم وجود اصطكاك، عمر بالا و هزينه تعمير و نگهداري كمتري داشته و روز به روز نياز به طراحي آنها بيشتر ميشود. ياتاقانهاي مغناطيسي داراي سه نوع غيرفعال (PMB)، فعال (AMB) و تركيبي (HMB) ميباشند. در ياتاقانهاي فعال، برخلاف ياتاقانهاي غيرفعال كه درآنها از يك مغناطيس دائم استفاده ميشود، نيروي مغناطيس قابل كنترل ميباشد. در اين پژوهش، از روتور جفكات كه دو انتهاي روتور، كه با سرعت ω دوران ميكند، توسط دو ياتاقان چهار قطبي مغناطيسي مهار شد. روتور انعطاف پذير بوده و يك ديسك صلب روي آن قرار داده شد تا ناميزاني (نابالانسي) استاتيكي كه روي ديسك قرار دارد موجب تحريك هارمونيك سيستم شود و باعث ناپايداري روتور شوند. به منظور نگهداري مركز هندسي روتور در مبدا مختصات در مركز ياتاقانها، جرياني مازاد بر جريان كنترلي ديناميكي سيستم، تحت عنوان جريان باياس (i0)، براي نگهداري وزن روتور در راستاي 𝑦 در الكترومگنتها توليد گرديد. نيروي مغناطيسي توليدي توسط قطبهاي مغناطيسي تابعي غيرخطي از جريانهاي عبوري از سيمپيچها و فاصله هوايي موجود در بين قطبها و محور ميباشد. همچنين رفتار غيرخطي سيستم در حضور نيروهاي ايجاد شده توسط ياتاقانهاي مغناطيسي فعال، با مدل شدن سيستم به صورت يك شفت انعطافپذير كه نيروي گريز از مركز و نيروي وزن نيز در نظر گرفته شدهبود، بررسي شد و با در نظر گرفتن يك كنترلر PD، معادلات ديفرانسيل غيرخطي حركت به دست آمد. سپس معادلات در راستاي x،y با استفاده از روش مقياسهاي چندگانه با استفاده از ضرايب كنترلي ثابت و متغير در نرم افزار ميپل محاسبه شد. نمودارهاي پرش با ضرايب كنترلي مختلف با استفاده از دادههاي حاصل از معادلات ترسيم شد و محدوده پرش مشخص شد. يافتهها نشان داد كه در محدوده〖0.00056
چكيده انگليسي :
Abstract
Magnetic bearings have a longer lifespan and lower maintenance costs due to the lack of direct contact between the rotor and the bearings and the lack of friction, and their design needs to be increased day by day. Magnetic bearings come in three types: inactive (PMB), active (AMB), and hybrid (HMB). In active bearings, unlike inactive bearings in which a permanent magnet is used, the magnetic force can be controlled. In this study, the Jeffcott rotor, which rotates the two ends of the rotor, which rotates at a speed of ω, was controlled by two magnetic four-pole bearings. The rotor is flexible and a rigid disk is placed on it to cause static noise on the disk to cause systemic stimulation and cause the rotor to be unstable. In order to keep the rotor geometric center at the origin of the coordinates at the center of the bearings, a current in excess of the systemʹs dynamic control current, called the bias current (i0), was generated to maintain the rotor weight in a 𝑦 direction in the electromagnets. The magnetic force generated by the magnetic poles is a nonlinear function of the currents flowing through the coils and the air distance between the poles and the axis. Also, the nonlinear behavior of the system in the presence of forces created by active magnetic bearings was investigated by modeling the system as a flexible shaft, which also considered centrifugal force and gravitational force, and by considering a PD controller, differential equations. Nonlinear motion was obtained. Then the equations in the direction of x, y were calculated using multiple scales using constant and variable control coefficients in Maple software. The jump diagrams were plotted with different control coefficients using the data from the equations and the jump range was determined. The findings showed that in the range of 〖0.00056
استاد راهنما :
مصطفي نصيري