Návrh a analýza magnetického ložiska
Loading...
Date
Authors
Kyanka, Radim
ORCID
Advisor
Referee
Mark
D
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Diplomová práce je zaměřena na literární rešerši a popis magnetických ložisek za účelem návrhu standu pro demonstraci magnetické levitace. Simulovaný model je vytvořen za pomocí metody konečných prvků. Dále se zabývá výhodami a nevýhodami spolu s porovnáním s klasickými ložisky v pohonech. Je zde diskutován analytický návrh, jež je zjednodušený a zanedbává několik parazitních jevů. Tyto analýzy jsou následně diskutovány. Hlavní část návrhu a postupu výpočtů je pro 8-pólové heteropolární radiální aktivní magnetické ložisko. Výsledek návrhu je následně uplatněn na realizaci demonstrátoru.
The master thesis is focused on literature research and description of magnetic bearings in order to create a design model of a stand for demonstration of magnetic levitation. The simulated model is developed using the finite element method. It also discusses the advantages and disadvantages along with a comparison with conventional bearings in drives. Analytical design is discussed here, which is also simplified and neglects several parasitic effects. These analyses are then discussed. The main part of thesis containe design and calculation for an 8-pole active radial heteropolar magnetic bearing. The result of the design is then applied to the realization of the demonstrator.
The master thesis is focused on literature research and description of magnetic bearings in order to create a design model of a stand for demonstration of magnetic levitation. The simulated model is developed using the finite element method. It also discusses the advantages and disadvantages along with a comparison with conventional bearings in drives. Analytical design is discussed here, which is also simplified and neglects several parasitic effects. These analyses are then discussed. The main part of thesis containe design and calculation for an 8-pole active radial heteropolar magnetic bearing. The result of the design is then applied to the realization of the demonstrator.
Description
Keywords
magnetické ložisko, elektromagnet, pasivní magnetické ložisko, aktivní magnetické ložisko, analytický návrh, radiální ložisko, metoda konečných prvků, regulace, řízení, demonstrátor, magnetic bearing, electromagnet, passive magnetic bearing, active magnetic bearing, analytical design, radial bearing, finite element method, regulation, control, demonstrator
Citation
KYANKA, R. Návrh a analýza magnetického ložiska [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (místopředseda)
Ing. Petr Procházka, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Martiš, Ph.D. (člen)
Ing. Marek Toman, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-03
Defence
Student prezentoval práci na téma Návrh a analýza magnetického ložiska. Student popsal cíle práce a nastínil její osnovu. Student popsal princip funkce magnetického ložiska včetně demonstrativních oblázků a rovnice popisující sílu magnetického ložiska. Dále prezentoval MKP simulace a rozložení magnetického toku v rotoru a statoru. Prezentoval také blokové schéma řídící smyčky a použití mikrokontroler, který zajišťoval řízení. Popsal navržené schéma jedné větve, které zároveň prezentoval ve formě prezentovaného blokového schématu. V rámci realizace návrhu prezentoval fotodokumentaci vyrobeného zařízení včetně vytvořených desek. Dále popsal možné rozšíření jeho práce.
Student odpověděl na otázky oponenta. Nejdříve přistoupil ke druhé otázce. V rámci odpovědi vysvětlil zpoždění při výrobě vzorku určeného pro demonstraci funkce a nastínil, jaké úpravy jsou na vyrobeném vzorku nutné udělat. V rámci odpovědi na první otázku odůvodnil, jaký typ měniče je nutné použít pro řízení elektromagnetu. Oponent doplnil studenta, že je nutné použít dvou kvadrantový měnič pro řízení. Student se milně domníval, že je dostačující použít jedno kvadrantový měnič. Student pochopil třetí otázku jinak, než oponent zamýšlel, při doplnění této otázky student nedokázal odpovědět.
V rámci volné diskuze vyvstalo několik dotazů. Student popsal, jaké čidla jsou používány a v rámci odpovědí na otázky byla nalezena chyba v použitém schématu. Diskuze vedla na velkou řadu doplňujících dotazů směřujících na mechanickou konstrukci a geometrické rozměry. Dále pospal zvolenou proudovou hustotu, která byla podle členů komise zbytečně vysoká.
Komise rozhodla, že student by měl upravit návrh HW a SW, rozšířit část věnující se návrhu a získané výsledky prezentovat.
Result of defence
práce nebyla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení