Magnetic Field Analysis of Electromechanical Horn Systems

Öz

In this study, the magnetic analysis of an existing electromagnetic horn design was conducted, and the analysis results were compared with experimental results. The achieved success rate has been shown to play an effective role in ensuring the analysis and validation of the horn system in a computer environment before manufacturing. The variation of the magnetic field strength with time, current, and air gap was solved using SEM, and the change in magnetic flux with respect to the air gap was observed in the analysis results. To determine the effect of the coil wire material on the formation of the electromagnetic field, analyses were conducted using copper and aluminum coil wires, and the system's power losses were demonstrated. According to these losses, the loss value for the aluminum coil wire was calculated as 3.54 W, while the loss for the copper coil wire was calculated as 2.30 W. This situation is associated with the horn drawing more current, and this effect was verified through the measurements taken.

Anahtar Kelimeler

• Vehicle Horn
• Electromagnet
• Magnetic Analysis

Elektromekanik Araç Korna Sisteminin Manyetik Analizinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada elektromanyetik kornanın mevcut bir tasarımı ele alınarak manyetik analizi yapılmış ve analiz sonuçları deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen başarı oranı korna sisteminin imalat öncesi bilgisayar ortamında analiz ve doğrulanmasını sağlamada etkin bir rolü olacağı gösterilmiştir. Manyetik alan kuvvetinin; zamana, akıma ve hava aralığına bağlı değişimi SEM ile çözülmüş olup ayrıca manyetik akının hava aralığına bağlı değişimi analiz sonucunda görülmüştür. Elektromanyetik alan oluşumunda bobin teli malzemesinin etkisini belirlemek için bakır ve alüminyum bobin teli kullanılarak analizler yapılmış ve sistem güç kayıpları gösterilmiştir. Bu kayıplara göre alüminyum bobin teli için kayıp değerleri 3.54 W olarak hesaplanırken bakır bobin teli için kayıp 2.30 W olarak hesaplanmıştır. Bu durum, kornanın daha fazla akım çekmesiyle ilişkili olup bu etki yapılan ölçümlerle doğrulanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Araç Korna
• Elektromıknatıs
• Manyetik Analiz

Kaynakça

1. [1] Wu W, Hong T, Liu L, Chen C, Zeng P, Zeng Z, editors. Study on durability test bench of the automotive electric horn. 2011 International Conference on New Technology of Agricultural; 2011: IEEE,
2. [2] Sim J-H, Kim D-Y, Kim S-I, Hong J-P. Analytical electromagnetic modeling and experimental validation of vehicle horn considering skin effect in its solid cores. IEEE Transactions on Magnetics. 2017;53(6):1-4,
3. [3] Setrekli G, Koral M, Çayır VD. Araç Kornalarında Sıcaklık Etkisi ve Kontrolü Temperature Effect and Control in Vehicle Horns. 2022,
4. [4] Lemaitre G, Susini P, Winsberg S, McAdams S, Letinturier B. The sound quality of car horns: a psychoacoustical study of timbre. Acta acustica united with Acustica. 2007;93(3):457-68,
5. [5] Medè C, Doria A, Munaretto P, SG Valdecasas J. Multi-physics phenomena influencing the performance of the car horn. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control. 2019;38(2):544-57,
6. [6] Bonfiglio P, Pompoli F. A numerical approach for the analysis of car snail horn performance. Noise Control Engineering Journal. 2017;65(3):147-57,
7. [7] Kang H-S, Shin T, Lee S-K, Park DC. Design optimization of a dual-shell car horn for improved sound quality based on numerical and experimental methods. Applied Acoustics. 2015;90:160-70,
8. [8] Howe D. Magnetic actuators. Sensors and Actuators A: Physical. 2000;81(1-3):268-74,

9. [9] Bhavsar V, Bali S. Comparative evaluation of different steel for mobile nucleus of electromechanical disc type vehicle horn. Materials Today: Proceedings. 2022;67:566-76,
10. [10] Sefkat G. The design optimization of the electromechanical actuator. Structural and Multidisciplinary Optimization. 2009;37:635-44,
11. [11] Özdemir M. Elektromanyetik kavramaların tasarım parametrelerinin analitik ve nümerik yöntemlerle optimizasyonu. 2022,