طراحی، ساخت و صحه‌گذاری یک محرک الکترومغناطیسی خطی در بازه نیرویی میلی نیوتنی

نویسندگان

1 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

2 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

3 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

4 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

doi
10.52547/mme.22.9.615
چکیده

در سال­های اخیر محرک­های الکترومغناطیسی خطی کاربرد ویژه ­ای در ایجاد حرکت ربات­های کوچک و اعمال نیروهای میلی نیوتنی جهت کالیبراسیون استندهای سنجش تراست رانشگرها یافته است. در این مقاله به طراحی و ساخت یک محرک الکترومغناطیسی خطی با بازه نیرویی میلی نیوتنی پرداخته شده است. دراین راستا، ابتدا روابط تحلیلی برای بدست آوردن پارامترهای میدان مغناطیسی و نیروی لورنتس استخراج شده و سپس، بر اساس معیارهای طراحی حساسیت نیرویی بالا، اتلاف حرارتی پایین و حداقل ابعاد و وزن، مناسب­ترین طراحی محرک الکترومغناطیسی مدنظر تعیین شد. بر اساس مدل طراحی شده، حساسسیت نیرویی تقریباً 1 میلی نیوتن بر آمپر حاصل شده در حالی که اتلاف توان حداکثر 1 میلی وات بود. همچنین کورس حرکتی قابل دسترسی 10 میلی متر بود. در نهایت، یک نمونه واقعی از محرک الکترومغناطیسی خطی ساخته شده و آزمایش­های عملی به منظور صحه­ گذاری محرک الکترومغناطیسی طراحی شده انجام یافتند. بدین منظور از یک ترازوی دقیق با دقت 0.01 گرم و منبع تغذیه با رزولوشن 1 میلی آمپر بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که حداکثر اختلاف بین نیروی محاسبه شده و اندازه­ گیری شده 2.5 درصد بود. در نتیجه، مطابقت خوبی بین داده­های تجربی و مقادیر تحلیلی متناظر وجود دارد.