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

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 تقریبا ۱ میلی نیوتن بر آمپر حاصل شده در حالی که اتلاف توان حداکثر ۱ میلی وات بود. همچنین کورس حرکتی قابل دسترسی ۱۰ 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 ۰.۰۱ گرم و منبع تغذیه با رزولوشن ۱ میلی آمپر بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که حداکثر اختلاف بین نیروی محاسبه شده و اندازه­ گیری شده ۲.۵ درصد بود. در نتیجه، مطابقت خوبی بین داده­های تجربی و مقادیر تحلیلی متناظر وجود دارد.

کلیدواژه ها:

electromagnetic actuator ، analytical modeling ، magnetic field ، milli newton sensitivity ، manufacturing ، validation ، محرک الکترومغناطیسی ، مدل سازی تحلیلی ، میدان مغناطیسی ، ساخت ، صحه گذاری ، حساسیت میلی نیوتنی