The impact of the magnetization direction on the static and dynamic parameters of an electromagnetic linear actuator

• Autorzy: Just K. , Piskur P.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.0956

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu kierunku magnesowania na własności statyczne i dynamiczne liniowego przetwornika elektromechanicznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a simulation analysis of the impact of magnetization direction on the static and dynamic parameters of an electromagnetic linear actuator. The simulation analysis computations were completed for three different magnetization configurations of permanent magnets (i.e. axial, radial, and a Halbach array). The finite element method (FEM) was applied which provided a good representation of the properties of actual physical objects. The computations enabled an investigation into and an assessment of the impact of the runner magnetization method on the static and dynamic properties of the drive.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu kierunku magnesowania magnesów trwałych na charakterystyki statyczne oraz dynamiczne liniowego przetwornika elektromechanicznego. Obliczenia symulacyjne przeprowadzono dla trzech różnych konfiguracji kierunku magnesowania magnesów trwałych (osiowej, promieniowej oraz tzw. tablicy Halbacha). W obliczeniach wykorzystano metodę elementów skończonych (MES), której zastosowanie zapewnia dobre odwzorowanie własności rzeczywistego obiektu. Przeprowadzone obliczenia pozwoliły na zbadanie i ocenę wpływu kierunku magnetyzacji biegnika na własności statyczne oraz dynamiczne napędu.

Słowa kluczowe

EN

modelling and simulation; electromagnetic actuator; finite element method; field analysis; Halbach array

PL

modelowanie i symulacja; napęd elektromagnetyczny; metoda elementów skończonych; analiza pola elektromagnetycznego; tablica Halbacha

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 67, nr 2
• Strony: 77--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Just K.

• 11st Airlift Base, 1c Żwirki i Wigury Str., 00-909 Warsaw, Poland

autor

Piskur P.

• Polish Naval Academy, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Department of Marine Electrical and Automation Engineering, Laboratory of Marine Automation Engineering, 69 J. Śmidowicza Str., 81-127 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] COMSOL Multiphysics: AC/DC Module User’s Guide.
• [2] Gieras J.F., Linear induction drives, Clarendom Press, Oxford, 1994.
• [3] Gierak D., Dudzikowski I., Analiza Wpływu Sposobu Namagnesowania Magnesów na Parametry Silnika Komutatorowego o Magnesach Trwałych, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 60, Wrocław, 2007.
• [4] Henzel M., Falkowski K., Żokowski M., The analysis of the control system for the bearingless induction electric motor, Journal of Vibroengineering, vol. 14, issue 1, March 2012, pp. 16-21.
• [5] Humphries S., Finite-element Methods for Electromagnetics, Field Precision LLC, 2010.
• [6] Just K., Piskur P., Bielawski R., Experimental verification of the one-phase linear actuator with permanent magnets for robotic system applications, Measurement Automation Monitoring, 2018 (in publishing).
• [7] Just K., Tarnowski W., Field model of electromechanical phenomena in the linear drive with permanent magnets, Biuletyn WAT, vol. 66, nr 3, 2017.
• [8] Just K., Metodyka projektowania konstrukcji i sterowania mechatronicznego urządzenia wykonawczego ruchu liniowego, rozprawa doktorska, Wydział Technologii i Edukacji Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2018.
• [9] Seok-Myeong Jang, Jang-Young Choi, Sung-Ho Lee, Han-Wook Cho, Won-Bum Jang, Analysis and Experimental Verification of Moving-Magnet Linear Actuator with Cylindrical Halbach Array, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 40, no. 4, July 2004.
• [10] Seok-Myeong Jang, Jang-Young Choi, Han-Wook Cho, Sung-Ho Lee, Analysis and Control Parameter Estimation of a Tubular Linear Motor with Halbach and Radial Magnet Array, KIEE International Transactions on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems, vol. 5-B, no. 2, 2005, pp. 154-161.
• [11] Piskur P., Tarnowski W., Just K., Model of the Electromagnetic Linear Actuator for Optimization Purposes, 23rd European Conference on Modelling and Simulation (ECMS), Madrid, SPAIN, 2009, pp. 708-714.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).