No description available.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第23201号 / 工博第4845号 / 新制||工||1757(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科電気工学専攻 / (主査)教授 引原 隆士, 教授 松尾 哲司, 特定教授 中村 武恒 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

A Finite Element model was built to analyze and examine a 2-D axisymmetric MR damper. This model has been validated with the experimental data. The results obtained in this thesis will help designers to create more efficient and reliable MR dampers. We can create some design analysis to change the shape of the piston in the damper or other parameters in the model. The main benefit of this research is to show a 2-D MR damper and generate the magnetic flux density along the MR Fluid gap. We can detect saturation by looking at the nodal solution for the magnetic flux density. Increasing the current in the model, results in an increase in magnetic induction. We studied four different configurations of an MR damper piston in order to determine how changing the shape of the piston affects the maximum force that the damper can provide. In designing MR dampers, the designer always faces the challenge of providing the largest forces in the most compact and efficient envelope. Therefore, it is important to identify the configuration that gives more force in less space. In chapter 4, shows the magnetic flux density contour before and after reaching the rheological saturation. By increasing the current, the color spectrum of the magnetic flux density will shift from the MR fluid gap to the piston centerline. In chapter 5, we provided a reasonably good amount of force in model 4 at 1.4 Amps, but it reaches saturation before the other models. For cases with power constraint or heat build up limitations, this model could work the best among the four designs that we considered. For cases where higher electrical currents can be tolerated, model 3 would be the most advantageous design, since it provides the largest force among the four models. / Master of Science

Atlikus literatūros apžvalgą, remiantis teoriniais ir eksperimentiniais tyrimais, įsitikinta, kad elektromagnetiniai laukai turi įtakos žmogui ir aplinkai. Elektromagnetinio lauko poveikiui daugiausiai jautri centrinė nervinė ir neuroendokrininė sistemos. Didžiausi elektromagnetinių laukų šaltiniai, gyvenamojoje ir darbo aplinkoje, yra buitiniai prietaisai, elektros perdavimo, transformavimo ir skirstomieji įrenginiai. Elektros įrengimų kuriami elektromagnetiniai laukai, erdvėje sklinda pagal 1/r3; 1/r2 ir 1/r dėsnius. Tai charakteringa tiek elektrinių, tiek magnetinių laukų verčių kitimui. Elektromagnetinių laukų parametrų vertę apsprendžia elektros įrenginių įtampa, srovė ir tiriamo taško padėtis įrenginių atžvilgiu. Įvertinant labai platų mūsų šalies energetikos tinklą, naudojamų elektros įrenginių, kuriančių elektromagnetinius laukus gyvenamoje ir darbo aplinkoje, duomenys apie tai įgauna ženklią socialinę prasmę, sudaroma galimybė prognozuoti galimas silpnų elektromagnetinių laukų poveikio reikšmes, numatyti priemones joms pašalinti. / Literary review, according to theoretical and experimental researches, it was noticed that electromagnetic fields of industrial frequency influence the human and environment. The most sensitive parts to the effect of electromagnetic fields are the nervous system and the neuroendocrine system. The biggest sources of electromagnetic fields are the domestic appliances, the installations of electricity transmission, transference and the distributing installations in residential and working places. Electromagnetic fields are generated with electric installations and spread in space by 1/r3; 1/r2 and 1/r law. It is typical of the value change of electric and magnetic fields. Parameter value of electromagnetic fields is solved with electricity installations tension, stream and the location of analyzed point in point of installations. Summing up the wide energetic net of our country, the fact of usable electric installations (which create electromagnetic fields in residential and working places) assume the marked social signification, there is posed the opportunity to forecast the available values of low electromagnetic fields effect, and to forecast means to remove it.

The object of the final work is the magnetic field of the synchronous salient-pole reluctance micro motor and distribution of it in the air gap. The analysis of the magnetic field distribution have been made with three rotor variants: an isosceles rotor, a rotor with an arched slot of, a rotor with a rectangular slot, using a specialized field counting program - “QuickField” 4.2 Beta 1 student version. In the study, the influence of the rotor slot and the constructional air spacing to the distribution of the magnetic flux density in the air gap when the angular position of the rotor alternates from 0 to 900, every 300 was analysed. The distribution and the alternation of the magnetic permeability in the mid-cross section of the rotor vertical to its longitudinal axis was looked at. The results of this analysis could be useful for determination of the rotor magnetic reluctance according to the longitudinal and transversal axis.

O presente trabalho trata do estudo, análise, construção e teste de uma nova configuração para um atuador planar. O dispositivo, que apresenta uma movimentação sobre o plano com dois graus de liberdade a partir de um único dispositivo de tração, é formado por um carro, também chamado de primário, que apresenta dois enrolamentos trifásicos independentes, ortogonais entre si, montados em um núcleo ranhurado de material compósito magneticamente macio de grão isolado; e por um estator, também chamado de secundário, formado por uma chapa de alumínio plana montada sobre um núcleo ferromagnético igualmente plano, formando a área de trabalho ou de movimentação do primário. Através de um acionamento trifásico, os enrolamentos produzem campos magnéticos viajantes, fazendo com que correntes elétricas induzidas apareçam nos materiais eletricamente condutores do secundário. A interação entre os campos magnéticos e as correntes induzidas proporciona o aparecimento de uma força planar de propulsão na direção do campo magnético viajante, responsável pelo deslocamento do primário sobre a área de trabalho, definida pelo secundário. O atuador apresenta uma distribuição espacial da densidade de fluxo magnético em toda a sua estrutura. Este trabalho preocupa-se em analisar analítica, numérica e experimentalmente os fenômenos eletromagnéticos envolvidos, tanto em regime estático como dinâmico. O emprego de duas configurações para o secundário, utilizados separadamente, é investigado: no caso 1 é montado um núcleo de material ferromagnético sobre o qual é colocada uma chapa de alumínio; já no caso 2, é retirado o alumínio do conjunto, mantendo-se o mesmo material ferromagnético, a saber, aço maciço 1020. Uma análise estática e dinâmica, a partir do método dos elementos finitos tornou possível a verificação da densidade de fluxo magnético no entreferro e da distribuição da densidade de corrente elétrica induzidas nos materiais do secundário em função da excitação trifásica dos enrolamentos do primário, bem como a obtenção dos seus efeitos sobre a força planar de propulsão, considerando as duas configurações propostas para o estator. Além disso, pode-se comparar esses resultados, direta ou indiretamente, como os resultados analíticos e experimentais obtidos. Esses resultados apontam que existem diferenças significativas na utilização das duas configurações, indicando que o caso 1, quando utilizado de maneira adequada no sistema, produz uma melhor resposta de força em função da excitação elétrica. / The present work presents the study, analysis, implementation and test of a new type of planar actuator, the induction planar actuator with orthogonal windings. The device, which presents movement over the plan with two degrees of freedom from a unique traction device, is formed by a car, also called primary, which presents two three-phase independent winding, orthogonal among each other, assembled on a slotted core made of grain insulated soft magnetic composite material and by a stator, also called secondary, formed by an aluminum plate assembled over a plan ferromagnetic core equally plan, forming a work area or of primary movement. Through the three-phase operation drive, the windings produce traveling magnetic fields, having the electric induced current to appear at the electrically conductor materials of the secondary. The interaction between the magnetic fields and the induced currents provides the appearance of a planar traction force towards the traveling magnetic field, responsible for the displacement of the primary over the work area, defined by the secondary. The actuator presents magnetic flow density spatial distribution in all its structure. This paper is concerned about analyzing analytically, numerically and experimentally the phenomena involved as in steady as dynamic state. The employment of two settings to the secondary used separately is argued: in case 1 a ferromagnetic core is assembled over which is placed an aluminum plate; in case 2 the aluminum is taken off the setting, maintaining the same ferromagnetic material (steel 1020). Dynamic and statics analysis, from the finite elements method, made the verification of the magnetic flux density possible in the air gap and the distribution of the electric current density induced on the material of the secondary due to the three-phase excitation of the winding of the primary, as well as the obtainment of its effects over the planar traction force, regarding the two settings proposed for the stator. Besides, it’s possible to compare these results, direct or indirectly as analytical and experimental results obtained. These results point the there are meaningful differences at both settings, indicating that case 1, when used adequately in the system, produces better force response due to the electric excitation.

O presente trabalho trata do estudo, análise, construção e teste de uma nova configuração para um atuador planar. O dispositivo, que apresenta uma movimentação sobre o plano com dois graus de liberdade a partir de um único dispositivo de tração, é formado por um carro, também chamado de primário, que apresenta dois enrolamentos trifásicos independentes, ortogonais entre si, montados em um núcleo ranhurado de material compósito magneticamente macio de grão isolado; e por um estator, também chamado de secundário, formado por uma chapa de alumínio plana montada sobre um núcleo ferromagnético igualmente plano, formando a área de trabalho ou de movimentação do primário. Através de um acionamento trifásico, os enrolamentos produzem campos magnéticos viajantes, fazendo com que correntes elétricas induzidas apareçam nos materiais eletricamente condutores do secundário. A interação entre os campos magnéticos e as correntes induzidas proporciona o aparecimento de uma força planar de propulsão na direção do campo magnético viajante, responsável pelo deslocamento do primário sobre a área de trabalho, definida pelo secundário. O atuador apresenta uma distribuição espacial da densidade de fluxo magnético em toda a sua estrutura. Este trabalho preocupa-se em analisar analítica, numérica e experimentalmente os fenômenos eletromagnéticos envolvidos, tanto em regime estático como dinâmico. O emprego de duas configurações para o secundário, utilizados separadamente, é investigado: no caso 1 é montado um núcleo de material ferromagnético sobre o qual é colocada uma chapa de alumínio; já no caso 2, é retirado o alumínio do conjunto, mantendo-se o mesmo material ferromagnético, a saber, aço maciço 1020. Uma análise estática e dinâmica, a partir do método dos elementos finitos tornou possível a verificação da densidade de fluxo magnético no entreferro e da distribuição da densidade de corrente elétrica induzidas nos materiais do secundário em função da excitação trifásica dos enrolamentos do primário, bem como a obtenção dos seus efeitos sobre a força planar de propulsão, considerando as duas configurações propostas para o estator. Além disso, pode-se comparar esses resultados, direta ou indiretamente, como os resultados analíticos e experimentais obtidos. Esses resultados apontam que existem diferenças significativas na utilização das duas configurações, indicando que o caso 1, quando utilizado de maneira adequada no sistema, produz uma melhor resposta de força em função da excitação elétrica. / The present work presents the study, analysis, implementation and test of a new type of planar actuator, the induction planar actuator with orthogonal windings. The device, which presents movement over the plan with two degrees of freedom from a unique traction device, is formed by a car, also called primary, which presents two three-phase independent winding, orthogonal among each other, assembled on a slotted core made of grain insulated soft magnetic composite material and by a stator, also called secondary, formed by an aluminum plate assembled over a plan ferromagnetic core equally plan, forming a work area or of primary movement. Through the three-phase operation drive, the windings produce traveling magnetic fields, having the electric induced current to appear at the electrically conductor materials of the secondary. The interaction between the magnetic fields and the induced currents provides the appearance of a planar traction force towards the traveling magnetic field, responsible for the displacement of the primary over the work area, defined by the secondary. The actuator presents magnetic flow density spatial distribution in all its structure. This paper is concerned about analyzing analytically, numerically and experimentally the phenomena involved as in steady as dynamic state. The employment of two settings to the secondary used separately is argued: in case 1 a ferromagnetic core is assembled over which is placed an aluminum plate; in case 2 the aluminum is taken off the setting, maintaining the same ferromagnetic material (steel 1020). Dynamic and statics analysis, from the finite elements method, made the verification of the magnetic flux density possible in the air gap and the distribution of the electric current density induced on the material of the secondary due to the three-phase excitation of the winding of the primary, as well as the obtainment of its effects over the planar traction force, regarding the two settings proposed for the stator. Besides, it’s possible to compare these results, direct or indirectly as analytical and experimental results obtained. These results point the there are meaningful differences at both settings, indicating that case 1, when used adequately in the system, produces better force response due to the electric excitation.

O presente trabalho trata do estudo, análise, construção e teste de uma nova configuração para um atuador planar. O dispositivo, que apresenta uma movimentação sobre o plano com dois graus de liberdade a partir de um único dispositivo de tração, é formado por um carro, também chamado de primário, que apresenta dois enrolamentos trifásicos independentes, ortogonais entre si, montados em um núcleo ranhurado de material compósito magneticamente macio de grão isolado; e por um estator, também chamado de secundário, formado por uma chapa de alumínio plana montada sobre um núcleo ferromagnético igualmente plano, formando a área de trabalho ou de movimentação do primário. Através de um acionamento trifásico, os enrolamentos produzem campos magnéticos viajantes, fazendo com que correntes elétricas induzidas apareçam nos materiais eletricamente condutores do secundário. A interação entre os campos magnéticos e as correntes induzidas proporciona o aparecimento de uma força planar de propulsão na direção do campo magnético viajante, responsável pelo deslocamento do primário sobre a área de trabalho, definida pelo secundário. O atuador apresenta uma distribuição espacial da densidade de fluxo magnético em toda a sua estrutura. Este trabalho preocupa-se em analisar analítica, numérica e experimentalmente os fenômenos eletromagnéticos envolvidos, tanto em regime estático como dinâmico. O emprego de duas configurações para o secundário, utilizados separadamente, é investigado: no caso 1 é montado um núcleo de material ferromagnético sobre o qual é colocada uma chapa de alumínio; já no caso 2, é retirado o alumínio do conjunto, mantendo-se o mesmo material ferromagnético, a saber, aço maciço 1020. Uma análise estática e dinâmica, a partir do método dos elementos finitos tornou possível a verificação da densidade de fluxo magnético no entreferro e da distribuição da densidade de corrente elétrica induzidas nos materiais do secundário em função da excitação trifásica dos enrolamentos do primário, bem como a obtenção dos seus efeitos sobre a força planar de propulsão, considerando as duas configurações propostas para o estator. Além disso, pode-se comparar esses resultados, direta ou indiretamente, como os resultados analíticos e experimentais obtidos. Esses resultados apontam que existem diferenças significativas na utilização das duas configurações, indicando que o caso 1, quando utilizado de maneira adequada no sistema, produz uma melhor resposta de força em função da excitação elétrica. / The present work presents the study, analysis, implementation and test of a new type of planar actuator, the induction planar actuator with orthogonal windings. The device, which presents movement over the plan with two degrees of freedom from a unique traction device, is formed by a car, also called primary, which presents two three-phase independent winding, orthogonal among each other, assembled on a slotted core made of grain insulated soft magnetic composite material and by a stator, also called secondary, formed by an aluminum plate assembled over a plan ferromagnetic core equally plan, forming a work area or of primary movement. Through the three-phase operation drive, the windings produce traveling magnetic fields, having the electric induced current to appear at the electrically conductor materials of the secondary. The interaction between the magnetic fields and the induced currents provides the appearance of a planar traction force towards the traveling magnetic field, responsible for the displacement of the primary over the work area, defined by the secondary. The actuator presents magnetic flow density spatial distribution in all its structure. This paper is concerned about analyzing analytically, numerically and experimentally the phenomena involved as in steady as dynamic state. The employment of two settings to the secondary used separately is argued: in case 1 a ferromagnetic core is assembled over which is placed an aluminum plate; in case 2 the aluminum is taken off the setting, maintaining the same ferromagnetic material (steel 1020). Dynamic and statics analysis, from the finite elements method, made the verification of the magnetic flux density possible in the air gap and the distribution of the electric current density induced on the material of the secondary due to the three-phase excitation of the winding of the primary, as well as the obtainment of its effects over the planar traction force, regarding the two settings proposed for the stator. Besides, it’s possible to compare these results, direct or indirectly as analytical and experimental results obtained. These results point the there are meaningful differences at both settings, indicating that case 1, when used adequately in the system, produces better force response due to the electric excitation.

This thesis deals with distribution of magnetic fields in the DC machine. Part of this thesis is the introduction of DC machines, principles of operation and distribution of DC machines. There is also discussed electrically commutated motors. The thesis demonstrates the types of permanent magnets and their properties. Then there is an analysis of the magnetic field electrically commutated motor Atas Nachod in the Ansoft Maxwell. Using Ansoft Simplorer, switching is carried out of the engine. Another part of this work is the analysisthe magnetic field electrically commutated motor Atas Nachod for three types of slot of the stator of the engine. Here it is seen what impact the change has slot on the distribution of magnetic field in the EC motor. Finally, training is carried out measurements of electrically commutated motor BOYANG BY92BL48-4000-2200.

This master´s thesis is focused on obtaining electrical energy from vibration control car using electromagnetic dampers. The primary use of the electromagnetic damper is the production of electrical energy, which can then be used to power electrical appliances in your car or battery charging. The thesis is divided into six main parts: a literature review of possible ways of getting electricity from the car damping, theoretical and mathematical analysis of problems, the choice of design with computational analysis of dampers and power calculation.