Design of a platform levitated by electromagnetic induction method
Elektromanyetik indüksiyon yöntemi ile havada askılanan bir platformun tasarımı
- Tez No: 818649
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMET GARİP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Günümüz teknolojileri, her alanda olduğu gibi ulaşım alanında da en düşük maliyetle en hızlı, kararlı ve verimli sistemler üzerinde çalışmaktadır. Öte yandan dünya genelinde hızla artan nüfus, şehirlerdeki nüfus yoğunluğunu da beraberinde getirmiştir. Nüfus yoğunluğunun artması, insanların günlük yaşamlarını sürdürebilmek, işlerine gidebilmek, okullara ve diğer önemli noktalara ulaşabilmek veya şehirlerarası yolculuk yapabilmeleri için bir yerden bir yere daha hızlı ve etkili bir ulaşım gerekliliğini zorunlu kılmıştır. Bu alanda yapılan önceki çalışmalar, manyetik levitasyon teknolojisi kullanılarak daha yüksek hızlara ulaşmanın mümkün olduğunu göstermektedir. Mekanik temas olmadan çalışan bu sistemler, daha az sürtünme, ısı, titreşim ve gürültünün yanı sıra kararlılık ve hassasiyet gibi avantajlar sunar. Platformun yerle mekanik temasını keserek sürtünme kuvvetini azaltan levitasyon sistemi, elektromanyetik indüksiyon yöntemi dahil olmak üzere farklı süspansiyon yöntemleri kullanılarak tasarlanabilir. Bu yöntemde amaç, ferromanyetik olmayan iletken plakaya karşı değişken manyetik alanlar oluşturarak iletken plakada girdap akımları oluşturmak ve bu girdap akımları sonucunda oluşan manyetik alanla kaldırma kuvveti oluşturmaktır. Manyetik alanın yoğunluğu ve değişim hızı, girdap akımlarından elde edilen kaldırma kuvvetini etkiler. Halbach dizisi, bu tür sistemlerde güçlü bir manyetik alanı odaklamak için kullanılır. Bu tez çalışmasında, dönen kalıcı mıknatısların kullanıldığı, dairesel Halbach dizilimine sahip, elektrodinamik levitasyon prensibiyle yataklanan bir sistemin elektromanyetik, elektronik, ve mekanik tasarımı yapılmıştır. İlk olarak, mıknatısların farklı parametrelerinin kaldırma kuvvetine etkilerini araştırmak için elektromanyetik alan analizleri gerçekleştirilmiştir. Mıknatısların sayı, kalınlık, yüzey alanı ve malzeme gibi tüm parametreleri tek tek analiz edilmiş ve sisteme göre optimize edilmiştir. Optimizasyonun ardından, tasarlanan EDS disklerini gereken hız ve hava boşluğu değerlerinde döndürebilecek bir elektronik sistem tasarımı yapılmıştır. Ardından kontrol parametreleri ile uyumlu gereken rijitlikte bir mekanik tasarım gerçekleştirilmiştir. Son olarak, tasarlanan levitasyon sisteminin hem maksimum yük kapasitesinin hem de sapma miktarının deneysel olarak test edilebilmesi için bir deney düzeneği geliştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar ile tasarım parametreleri kıyaslanarak sistemin doğruluk, tutarlılık ve kararlılık sonuçları yorumlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Today's technologies are advancing rapidly in transportation, aiming for the fastest, most efficient systems while minimizing costs. The growing global population and urban density necessitate improved transportation systems for daily life, work commutes, and travel between cities. Research shows that magnetic levitation technology can achieve higher speeds without mechanical contact, reducing friction, heat, vibration, and noise, and increasing stability and precision. The levitation system can be designed using different suspension methods, including the electromagnetic induction method. This approach aims to create eddy currents in the conductive plate by creating variable magnetic fields against the non-ferromagnetic conductive plate, and to generate lift force with the magnetic field formed as a result of these eddy currents. The intensity and rate of change of the magnetic field affect the lift force obtained from eddy currents. The Halbach array is used to focus a strong magnetic field in such systems. This thesis covers the implementation of the electromagnetic, electronical and mechanical designs of a system, which uses rotating permanent magnets, has a circular Halbach array, and is levitated by the principle of electrodynamic levitation. Firstly, electromagnetic field analyses were carried out in order to investigate the effects of different parameters of magnets on the lift force. All parameters of the magnet, such as number, thickness, surface area, and material, were analyzed individually and optimized according to the system. Following optimization, an electronic system was designed to precisely rotate the EDS disks at the required speeds and air gap values. A mechanical design was then implemented with the required rigidity compatible with control parameters. Finally, an experimental setup was developed to test both the maximum load capacity and the deviation of the designed levitation system. The accuracy, consistency, and stability results of the system were interpreted by comparing the experimental results with the design parameters.
Benzer Tezler
- Design and construction of single axis electromagnetic levitation system using fuzzy control method
Tek eksen elektromanyetik askı sisteminin bulanık mantık kontrol metodu kullanılarak tasarlanması ve yapılması
TANİA TAREQ SALİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. VEDAT MEHMET KARSLI
- Design, simulation and fabrication of a MEMS based levitated platform for laser scanner applications
Lazer tarayıcı uygulamalarına yönelik MEMS tabanlı havalandırılmış platformun tasarımı, simülasyonu ve üretimi
ONURCAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KIVANÇ AZGIN
- Design of a platform for physical performance testing of an axial-flow left-ventricular assist device
Eksenel-akışlı sol-ventrikül destek cihazı için fiziksel performans testi düzeneğinin tasarımı
İBRAHİM BAŞAR AKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ABDURRAHMAN KAMURAN KADIPAŞAOĞLU
- Desing of a steganographic library
Steganografik kütüphane tasarımı
ZEKARİYA ERKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BÜLENT ÖRENCİK
- Makaslı kaldırıcının öntasarımı için bir yazılım ve arayüz geliştirilmesi
A software and interface development for preliminary design of scissor lift
SEZGİN ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEVDA TELLİ ÇETİN