طراحي و ساخت موتور خطي جريان مستقيم

Design and Implementation of a Linear DC Motor

در اين مقاله، طراحي و ساخت نوعي موتور خطي جريان مستقيم با آهنرباي دائمي ‌بررسي مي‌شود، كه از نوع تخت با آهنرباي متحرك است. اين موتور ساختار بسيار ساده اي دارد و بنابراين كنترل آن بسيار ساده است. در اين طرح، نيروي رانش بر اثر قرار گرفتن سيم حامل جريان در ميدان مغناطيسي آهنرباي دائم ايجاد مي شود. در ساخت اين موتور از آهنرباي دائمي ‌از نوع ساخته شده با عناصر كمياب خاكي استفاده مي‌شود كه قويترين آهنربا در حال حاضر است، به‌همين علت اين موتور بازده بالايي دارد. براي تخمين اوليه پارامترهاي هندسي مانند ابعاد آهنربا و سيم پيچ از معادلات ساده شده رياضي و براي تحليل دقيق از روش اجزاي محدود استفاده شده است. نتايج تجربي و مقايسه آن با نتايج حاصل از تحليل اجزاي محدود، بيانگر تطابق خوب اين روش تحليل با نتايج تجربي است.

Abstract In this paper, design and implementation of a linear DC motor (LDM) is described. The LDM under consideration is a flat type moving magnet. It has a simple structure and so it is easy to control. In this motor, trust force is generated by interaction between magnetic field of permanent magnet and conductors carrying controlled current. To maximize the efficiency of the motor, NdFeB (rare earth) permanent magnet is used. The optimum dimensions and geometrical parameters of the motor, such as permanent magnet and coil size are obtained by mathematical calculations. Finite element analysis is also used for precise calculations and modeling of the motor. The results show good agreement between experimental and theoretical (FEA) results.