Research Article

Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi

Volume: 10 Number: 3 December 31, 2024
EN TR

Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi

Abstract

Yağsız ve sürtünmesiz koşullarda çalışabilen ve Akı Konsantrasyonlu Halbach Dizilim (AKHD)’ine sahip mıknatıslar ile beraber güç iletme oranı 5.33 olarak tasarlanmış, bir eşeksenli Manyetik Dişli (MD)’nin sonlu elemanlar methodu ile elektromanyetik nümerik analizleri gerçekleştirilerek özellikle Kanatçık Tahrik Sistemi (KTS)’nde uygulanabilecek bir güç aktarma mekanizması geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında, öncelikle AKHD ile farklı dizilimli tasarımların performansları karşılaştırılıp bu yaklaşımın etkinliği gösterilmiş; sonrasında ise AKHD’li tasarımda farklı geometrik parametreler değişken olarak belirlenip tanımlanmış bir boyutsal alanda çeşitli mekanik modeller geliştirilerek performans iyileştirme çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, tasarım parametrelerinin, MD performansına olan etkisi karşılaştırılarak Hacimsel Tork Yoğunluğu (HTY)’nun en yüksek değere ulaştığı geometrik model belirlenmiştir. Nümerik analiz sonuçları en iyilenmiş AKHD’nin, halbach dizilime göre HTY’yi %32 oranında arttırdığını göstermiş ve parametrik analiz çalışmalarının sonucu olarak ideal tasarım ölçütlerini sağlayan 225.7 Nm/L HTY değerine sahip bir MD sistemi elde edilmiştir. Modellenen iyilenmiş MD ile performans kriterlerinden tork salınımı ve akı yoğunluğu sayısal olarak incelenmiş ve farklı mıknatıs seviyeleri değişken olarak belirlenip analizler gerçekleştirilerek etkisi incelenmiştir. MD çalışma prensibine göre katı modelleme çalışması gerçekleştirilerek nümerik analizden elde edilen kuvvetler dikkate alınarak kritik olarak görülen orta rotorun yapısal durumu incelenmiştir. MD’nin elektromanyetik analiz bulguları ve yapısal performansı, KTS gibi bir güç aktarım elemanında kullanılabileceğini göstermiştir.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK SAGE

Thanks

TÜBİTAK SAGE ve HİTİT ÜNİVERSİTESİ

References

  1. [1] M. Keleş and C. Baykasoğlu, “Experimental and Numerical Investigation on the Effect of the Structural Characteristics of a Fin Actuation System on System Performance,” GMBD, vol. 6, no. 1, Apr. 2020. doi: 10.30855/gmbd.2020.01.04
  2. [2] S. H. Kim and M.-J. Tahk, “Modeling and Experimental Study on the Dynamic Stiffness of an Electromechanical Actuator,” Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 53, no. 4, pp. 708–719, Jul. 2016. doi: 10.2514/1.A33483
  3. [3] E. Daş, İ. İ. Delice, and M. Keleş, “Analysis and robust position control of an electromechanical control actuation system,” Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol. 42, no. 3, pp. 628–640, Feb. 2020. doi: 10.1177/0142331218813421
  4. [4] Ö. Hastürk, “A novel electromechanical actuator for missile jet vane thrust control,” in 2015 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), IEEE, 2015. pp. 1298–1302.
  5. [5] C.-H. Yoo, “Active Control of Aeroelastic Vibrations for Electromechanical Missile Fin Actuation Systems,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 40, no. 12, pp. 3299–3306, Dec. 2017. doi: 10.2514/1.G002821
  6. [6] Ö. Hastürk, “Applications of slider chain inversion in control actuation systems,” in 2016 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), IEEE, 2016. pp. 1579–1584.
  7. [7] M. Keleş and C. Baykasoğlu, “Manyetik dişli tasarımında orta rotor segment destek parametrelerinin performansa etkilerinin incelenmesi,” in 25. Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, Konya, 14 Eylül 2024, pp. 371–375.
  8. [8] P. M. Tlali, R.-J. Wang, and S. Gerber, “Magnetic gear technologies: A review,” in 2014 International Conference on Electrical Machines (ICEM), Berlin, Germany: IEEE, Sep. 2014. pp. 544–550. doi: 10.1109/ICELMACH.2014.6960233

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering Electromagnetics, Machine Design and Machine Equipment

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2024

Submission Date

July 20, 2024

Acceptance Date

November 7, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 10 Number: 3

APA
Keleş, M., & Baykasoglu, C. (2024). Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi. Gazi Journal of Engineering Sciences, 10(3), 457-471. https://izlik.org/JA58KU98BC
AMA
1.Keleş M, Baykasoglu C. Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi. GJES. 2024;10(3):457-471. https://izlik.org/JA58KU98BC
Chicago
Keleş, Murat, and Cengiz Baykasoglu. 2024. “Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı Ve Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences 10 (3): 457-71. https://izlik.org/JA58KU98BC.
EndNote
Keleş M, Baykasoglu C (December 1, 2024) Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi. Gazi Journal of Engineering Sciences 10 3 457–471.
IEEE
[1]M. Keleş and C. Baykasoglu, “Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi”, GJES, vol. 10, no. 3, pp. 457–471, Dec. 2024, [Online]. Available: https://izlik.org/JA58KU98BC
ISNAD
Keleş, Murat - Baykasoglu, Cengiz. “Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı Ve Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences 10/3 (December 1, 2024): 457-471. https://izlik.org/JA58KU98BC.
JAMA
1.Keleş M, Baykasoglu C. Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi. GJES. 2024;10:457–471.
MLA
Keleş, Murat, and Cengiz Baykasoglu. “Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı Ve Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences, vol. 10, no. 3, Dec. 2024, pp. 457-71, https://izlik.org/JA58KU98BC.
Vancouver
1.Murat Keleş, Cengiz Baykasoglu. Akı Konsantransyonlu Halbach Dizilimli Bir Eşeksenli Manyetik Dişli Tasarımı ve Analizi. GJES [Internet]. 2024 Dec. 1;10(3):457-71. Available from: https://izlik.org/JA58KU98BC

Gazi Journal of Engineering Sciences (GJES) publishes open access articles under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)  1366_2000-copia-2.jpg