Piezoelektrik motorların tasarımı, kontrol mekanizmaları ve sonlu elemanlar modeli üzerine bir araştırma
An investigation of design, control mechanisms and finite element modelling for piezoelectric motors
- Tez No: 341697
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA REŞİT USAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Piezoelektrik, Ultrasonik, Modal Analiz, Harmonik Analiz, PZT4, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Piezoelectric, Ultrasonic, Modal Analysis, Harmonic Analysis, PZT4, Finite Element Method
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Günümüzde teknolojik gelişmelere ve endüstriyel uygulamalara paralel olarak, elektrik motorlarının kalite ve çeşitliliğinin geliştirilmesi konusu önem kazanmıştır. Endüstride kullanılacak yeni motorların yüksek hız, yüksek moment, düşük ağırlık, küçük boyut ve uzun ömürlü olmaları istenmektedir. Bu bağlamda birçok motor geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni motordan biri de piezoelektrik motordur.Bu çalışmada yapısında piezoseramik malzemelerin kullanıldığı motorların temel kavramları, çalışma prensipleri ve kontrol mekanizmaları hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca ultrasonik frekans aralığında çalışan bu motorların çalışma prensiplerini incelemek için literatürde mevcut olan motor modellerinin önce dinamik modeli sonra bu motoru harekete geçirecek kontrol kartı ve sürme teknikleri incelenmiştir. Bu motorların karakteristik çalışmasını ortaya koyan Modal ve Harmonik analizleri, Sonlu Elemanlar tabanlı paket programı olan ANSYS ile incelenmiştir. Bu bağlamda incelenen piezoelektrik liner motor tasarımları ve analizleri doğrultusunda model olarak PiezoMotor firmasına ait PiezoLEGS - LL1011A liner motor tipi seçilmiştir. Analizler, PZT4 olarak seçilen piezoseramik malzemeleri iki ayrı yüke maruz bırakarak yapılmıştır. İlk olarak piezoelektrik motor modeline kuvvet uygulanıp piezoseramiklerin rezonans frekansı ve sürücü uç hareketleri incelenmiştir. İkinci olarak ise piezoseramikleri rezonansa sokacak gerilim uygulanarak, uygun rezonans frekansı ve sürücü uç hareketleri incelenmiştir. Yapılan bu iki farklı analiz tipi sonucunda motorda kayıcı hareketini sağlayacak uygun davranış modeli belirlenerek, sürücü uçta meydana gelecek yer değiştirmeler neticesinde motora hareket sağlayacak frekans değeri ve deformasyonlar elde edilmiştir.Yapılan bu iki farklı analiz tipi sonucunda motorda kayıcı hareketini sağlayacak uygun davranı? modeli belirlenerek, sürücü uçta meydana gelecek yer deği?tirmeler neticesinde motora hareket sağlayacak frekans değeri ve deformasyonlar elde edilmi?tir.
Özet (Çeviri)
Nowadays; in parallel with technological developments and industrial applications, has gained importance in the development of electric motors which is the quality and diversity. New engines will be used in industry required to have high-speed, high-torque, low weight, small size and long-lasting. In this regard many engines have been developed. One of these newly developed motor is piezoelectric motor. In this study, the motor which is used in the structure of piezoceramic materials provides information about basic concepts, principles of operation and control mechanisms. Furthermore to examine the mentioned engines which are running in the ultrasonic frequency range, firstly the dynamic model of engine models available in the literature and then the motor control board and riding techniques that mobilize the engine investigated. Modal and harmonic analysis revealing characteristic of these engines work analyzed by the ANSYS finite element based software package. In this regard PiezoLEGS - LL1011A linear motor type was selected which is belonging to the company as a model PiezoMotor accordance with examined in the piezoelectric linear motor design and analysis. Analysis were made piezoceramic materials which are selected PZT4, by exposing two different load. Firstly; the force applied to the piezoelectric motor model and then was examined piezoceramics resonance frequency and movements of the drive end. Secondly; the voltage applied which piezoceramics has into resonance and then was examined piezoceramics resonance frequency and movements of the drive end as well. As a result of performed two different type of analysis, appropriate behavior model is determined which allow sliding movement of the motor so frequency value and deformations are obtained which provide movement to the motor as a result of displacements occurred the drive end.
Benzer Tezler
- Dönel ultrasonik motorların tasarımı,kontrol mekanizmaları ve sonlu elemanlar modeli üzerine bir çalışma
A study of desi̇gn, control mechani̇sms and fi̇ni̇te element modelli̇ng for rotary ultrasonic motors
SERKAN UFAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mühendislik BilimleriSüleyman Demirel Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELEK USAL
- Structural design and experimental verification of a flapper mechanism comprising piezoelectric actuator
Bir piezo eyleyici kiriş mekanizmasının yapısal tasarımı ve test ile doğrulanması
İHSAN BURAK TEMELTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN
- A novel rotationally oscillating micro drill for microinjection operations
Mikroenjeksiyon operasyonları için yeni bir rotasyonel osilasyonlu mikro delici
HANDAN NAK
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FUAT ERGENÇ
- Design of dynamic Braille display for mobile phones
Cep telefonları için dinamik Braille görüntüleyicisi tasarımı
REMZİ YALIN SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU
- Development and control of an active torsional vibration damper for vehicle powertrains
Taşıt güç aktarma sistemleri için aktif torsiyonel titreşim damperi geliştirilmesi ve kontrolü
ALİŞAN YÜCEŞAN
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN