Yay etkili elektromanyetik frenlerin doğrusal olmayan analitik yöntemler kullanılarak modellenmesi
Nonlinear analytical modeling of spring applied electromagnetic brakes
- Tez No: 693738
- Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN MEŞE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar destekli termal analiz, Dinamik modelleme, Disk fren, Elektromanyetik, Elektromanyetik alanlar, Ferromanyetik, Matematiksel modelleme, Computer aided thermal analysis, Dynamic modelling, Disk brake, Electromagnetic, Electromagnetic fields, Ferromagnetic, Mathematical modelling
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında yay etkili elektromanyetik frenlere (YE-EMF) ait genelleştirilmiş manyetik, dinamik ve termal modelleme yöntemleri önerilmiştir. Yapılan çözümlerde doğrusal olmayan hesaplama yöntemleri kullanılmıştır. Önerilen modele göre, tipik bir YE-EMF geometrisinin ön tasarım aşamasında performans analizi yapılabilmekte ve optimize edilebilmektedir. Tez kapsamında paylaşılan manyetik modelde, tek sargılı geometriye sahip herhangi bir YE-EMF için iterasyon gerektirmeden hava aralığına bağlı manyetik karakteristiğini çıkaran çözüm yöntemi önerilmiştir. Manyetik karakteristiğin çıkarılması ile frenin yay kuvveti ve manyetik kuvvet altındaki dinamik karakteristiğini inceleyen dinamik model oluşturulmuştur. Manyetik kuvvetin belirli bir fonksiyon olarak ifade edilememesi sebebiyle Newton hareket denklemleri ayık zamanda oluşturulmuştur. Bu model ile YE-EMF'nin herhangi bir gerilim profili altındaki manyetik kuvveti ve akım grafikleri çıkarılabilmektedir. Tez kapsamında paylaşılan bir başka önemli konu da elektromanyetik frenin termal olarak modellenmesidir. Frendeki farklı ısı transferleri için uygun termal ağ oluşturulmuştur. Bu termal modelde radyasyonun sıcaklıkla doğrusal olmayan ilişkisi dâhil edilerek daha doğru sonuçlar elde edilmiştir. Sunulan yöntemlere göre 15 Nm moment değerindeki bir fren tasarımı yapılmıştır. Yapılan modelleme yöntemleriyle elde edilen sonuçlar, 3 boyutlu sonlu elemanlar analizleri (SEA) ve deneysel ölçüm ile karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda büyük oranda uyumluluk sağlandığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis; generalized magnetic, dynamic and thermal modeling methods of spring applied electromagnetic brakes (SA-EMB) are proposed. Nonlinear solving methods were used in the calculations. By using the proposed model, performance analysis and optimizations of a typical SA-EMB geometry can be performed before the prototyping phase. In the magnetic model shared within the scope of the thesis, a solution method that obtains the air gap-dependent magnetic characteristic without any iteration is proposed for a SA-EMB with a single-winding geometry. After obtaining the magnetic characteristic, a dynamic model was created in order to examine the dynamic characteristics of the moving part under spring force and magnetic force. Since the magnetic force cannot be expressed as a particular function form, Newton's equations of motion were rearranged in discrete time. Magnetic force and current waveform of the brake under a voltage profile can be drawn. Another important topic shared within the thesis is the thermal modeling of the electromagnetic brake. A thermal network is formed including conduction, convection and radiation heat transfers in the brake. In this thermal model, more accurate results are obtained by including the nonlinear relationship of radiation with temperature. Using the presented model, a brake design with a static torque value of 15 Nm was made. The results obtained by the proposed models were compared with 3D finite element analysis (FEA) and experimental measurement. Comparison results are found to be in good agreement.
Benzer Tezler
- An Experimental and analytical investigation of cam follower jump phenomenon
Başlık çevirisi yok
ŞÖLEN ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Helisel yayların statik karakteristiklerini ölçme ve kontrol etme cihazının tasarımı ve imalatı
Design and manufacture of a device measuringand controlling the static characteristics of helical springs
MUAMMER MUSULLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Ankara botanik parkındaki bazı bitkilerin polenlerinin morfolojik çalışması
Morphological study of the pollen grains of some plants in Ankara botanic Park
MELAHAT KURTULUŞ