Position control of 4 pole hybrid electromagnet combined with planar linear induction motor
4 kutuplu elektromıknatısın düzlemsel doğrusal motorla konum kontrolü
- Tez No: 432223
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KADİR ERKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Manyetik levitasyon, 4 kutuplu karma mıknatıs, sabit mıknatıslı doğrusal motor, sıfır güç kontrolü, I-PD kontrolü, vektör kontrolü, Magnetic levitation, 4-pole hybrid electromagnet, permanent magnet linear synchronous motor, zero power control, I-PD control, field oriented control
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Son yıllarda, imalat sanayisi için temiz odalarda üretilen malzemelerin taşınması konusu gittikçe önemini artırmaktadır. Yüksek teknolojiye sahip yarıiletken cihaz ve mikrosistemlerin üretimi ve taşınması esnasında ortamda ses, titreşim ve toz parçacıklarının olmaması gerekmekte ve geleneksel taşıma yöntemleri bu konuda yetersiz kalmaktadır. İstenmeyen bu durumları ortadan kaldırmak için elektromanyetik kuvvetler kullanılarak taşıyıcının temassız bir şekilde askıda kalmasını sağlayan manyetik levitasyon teknolojisi geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Önerilen taşıma sistemi temassız bir şekilde çalışma özelliğine sahip olduğu için sistemin toz, ses ve titreşim üretmesinin önüne geçilmektedir. Ayrıca, bu teknoloji sabit mıknatıslar ile kullanıldığında düşük güç tüketimi sağlamaktadır ve taşıma işlemlerinde önem arz eden yüksek hassasiyetli hareket kabiliyeti ve konumlama yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada 4 kutuplu karma elektromıknatıs ve sabit mıknatıslı doğrusal senkron motordan oluşan temassız bir taşıma sistemi oluşturulmuştur. 4 kutuplu elektromıknatıs yerçekimi kuvvetinin yenilerek sistemin havada askılanmasını sağlamak için doğrusal senkron motor ise taşıyıcıyı yatay yönde hareket ettirmek için kullanılmıştır. Sistem yapısı itibariyle kararsız bir davranış sergilediği için aktif bir kontrol yönteminin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Denetleyiciler doğrusal ve doğrusal olmayan model olmak üzere iki farklı model için tasarlanmıştır. Her iki model içinde doğrusal geribeslemeli denetleyici tasarımı yapılmıştır. Hava aralığı kontrolü(dikey yön) için ,sıfır güç denetleyicisi, PID denetleyici ve I-PD denetleyici tasarlanmış ve bu denetleyiciler hem simulasyon hem de deneysel ortamda önerilen sisteme uygulanmıştır. Askılanan aracın yatay yöndeki hareketi üç fazlı alternatif akım ile sürülen doğrusal senkron motor tarafından sağlanmıştır. Yatay yöndeki pozisyon kontrolü için alan yönlendirmeli kontrol algoritması(vektör kontrol) kullanılmıştır. Alan yönlendirmeli kontrol, vektör olarak temsil edilen stator akımlarının kontrolüne dayanır. Bu denetleyici yapısında üç faz akımları d ve q olmak üzere iki koordinat sistemine dönüştürülür. d eksen akımı akıyı temsil ederken q eksen akımı torku temsil eder. Bu iki eksen akımı ayarlanarak üç fazlı motorda akı ve tork kontrolü sağlanabilir. Deney ve simülasyon çalışmaları önerilen denetleyicilerin geçerliliğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, importance of transporting issue of materials produced in clean rooms has increased dramatically for manufacturing industry. While fabricating and carrying high technological devices such as semiconductor devices and microsystems, there must be no dusty particle, noise and vibration and conventional conveyor systems doesn't meet the required specifications. To solve these undesired factors, magnetic levitation technology is developed and used based on using electromagnetic forces and suspend any mover without any contact. This proposed conveyor system eliminates noise, vibration, dusty particle and other disadvantages due to its contactless speciality. In addition to that, this technology provides low energy consumption by using permanent magnets and high accuracy motion and position controlling which is important in transportation. In this study, a contactless conveyor system consists of 4-pole hybrid electromagnet and permanent magnet linear synchronous motor is created. 4 pole hybrid electromagnet is used to provide levitation force against gravity and linear sychronous motor is used to form horizontal motion of the mover. As system exhibits unstable behaviour, an active controller should be developed. Controllers are designed for two different model as linearized and non-linearized. For both models, linear feedback controller is developed. Zero power controller, PID and I-PD controller are designed and carried out to proposed system both simulation and experimental environment for gap clearance control ( vertical direction). Horizontal movement of a levitated vehicle is provided by three phase AC long stator linear sychronous motor. Field oriented control (called also vector control) is used for horizontal position control. Vector control method is based on controlling stator currents represented by a vector. In this controller structure, three phase stator currents transform into two co-ordinate system as a d and q. d axis current represents flux component whereas q co-ordinate represents torque component. Flux and torque can be controlled for 3 phase AC motor by adjusting d and q current axes. All controller gains are estimated by Kessler Canonic Form approaches. Experimental and simulation results have shown effectiveness of the proposed controllers.
Benzer Tezler
- Manyetik yastıklamada görüntü işleme ile konumkontrolü
Position control with image processing for magneticallycarrier
ENES MAHMUT GÖKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR ERKAN
- Hibrid adım motorunun modellenmesi ve simülasyonu
Modelling and simulation of hybrid stepping motors
AYLİN TÜLAY USTA
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. TAMER KUTMAN
- Elektrik motoru seçim kriterleri ve kontrol organına bir limiter konulmuş motorun optimal parametrelerinin simpleks metodu ile tayini
Başlık çevirisi yok
VOLKAN ÇAKMAKÇI
- Düşük bir hızlarında konuşma kodlama ve uygulamaları
Low bit rate speech coding and applications
TARIK AŞKIN
Doktora
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÜNSEL DURUSOY
- Hidrolik bir servo sistemde pol atamalı adaptif konum kontrolü
The Pole assignment adaptive position control in a hydraulic servo system
AYHAN KURAL