Elektromagnetyczna pompa o programowalnej charakterystyce wydajności z synchronicznym silnikiem liniowym o magnesach trwałych
Wariant tytułu
Electromagnetic pump with programmable performance characteristics with a permanent magnet synchronous linear motor
Autor
Bartel, Sebastian
Promotor
prof. dr hab. inż. Krzysztof Kluszczyński
Promotor pomocniczy
dr inż. Zbigniew Pilch
Data wydania
2023
Data obrony
25.01.2024
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
liniowy silnik synchroniczny z magnesem trwałym, liniowa pompa tłokowa, obliczenia polowe siły elektromagnetycznej, optymalizacja proporcji cewek wzbudzenia
PM linear synchronous motor, linear piston pump, electrodynamic force field calculations, optimization of excitation coil ratio
Abstrakt
Celem pracy jest opracowanie koncepcji, projektu oraz budowa prototypu napędu elektromagnetycznej pompy zintegrowanej z elektrycznym silnikiem liniowym z magnesem trwałym, jak też stanowiska laboratoryjnego do badania jego właściwości w stanach statycznych i dynamicznych. W przyjętej koncepcji elektryczny silnik liniowy jest zintegrowany z częścią hydrauliczną pompy w taki sposób, że biegnik silnika jest równocześnie tłokiem pompy. Pompa hydrauliczna ma budowę modułową(moduł pompy odpowiada fragmentowi cylindra z pojedynczą cewką wzbudzenia), a układ zasilania każdego modułu jest niezależny.
Istotne oryginalne cechy proponowanego rozwiązania to: kompaktowa budowa pompy, niezależne sterowanie poszczególnymi cewkami wzbudzenia układu napędowego oraz innowacyjna budowa tłoka pompy. Zintegrowanie układu napędowego z częścią hydrauliczną w jedną kompaktową całość znacznie zmniejsza gabaryty pompy, upraszcza jej konstrukcję oraz zwiększa niezawodność jej działania, natomiast nie zależne zasilanie i sterowanie poszczególnymi elektromagnetycznymi modułami napędu (cewkami wzbudzenia) stwarza szerokie możliwości kształtowania charakterystyki wydajności pompy oraz programowania jej pracy.
The aim of the study is to develop the concept, designand construction of a prototype drive for an electromagnetic pump integrated with a permanentmagnet electric linear motor, as well as a laboratory bench to test its properties in static and dynamic states. In the proposed concept , the electric linear motor is integrated with the hydraulic part of the pump in such away that the motor runner is at the same time the pump piston. The hydraulic pump is modular (a pump module corresponds to a section of a cylinder with a single excitation coil) and the power supply for each module is independent.
Major original features of the proposed solution include the compact design of the pump, the independent control of the individual excitation coils of the drive system and the innovative design of the pump piston. By integrating the drive system with the hydraulic part in to a single compact unit significantly reduces the pump’s size, simplifies its design and increases the reliability of its operation, while the independent power supply and control of the individual electromagnetic drive modules (excitation coils) creates a wide range of possibilities for shaping the pump’s performance characteristics and programming its operation.
