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.22.9.615چکیده
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.