ساخت و شبیه‌سازی الکتروموتور خطی به دست محقق ایرانی/ تحول در صنعت حمل‌ونقل ریلی

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، در حال حاضر برای ایجاد حرکت خطی که در موتورهای آسانسور  کاربرد دارد، از ترکیب الکتروموتور چرخشی، تسمه و قرقره استفاده می‌شود.  استفاده از این روش معایب بسیاری دارد؛ علاوه‌بر ایجاد لرزش و صدا، تعمیر و نگهداری زیادی می‌طلبد. حال یک محقق ایرانی به نام متین وطنی موفق به طراحی، شبیه‌سازی و ساخت موتور سوئیچ رلوکتانس خطی بهبودیافته شده است. وطنی فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر است و ساخت این موتور حاصل پایان‌نامه مقطع کارشناسی ارشد وی به شمار می‌رود.

تفاوت الکتروموتور خطی و چرخشی

موتورهای چرخشی یا دوار در صنایع بسیاری کاربرد دارند. الکتروموتورها به شکل چرخشی کار می‌کنند و در موتور کولر، فن پنکه، تهویه هوا و به طور کلی هر شی با حرکت چرخشی استفاده می‌شوند. سیستم و مکانیسم عملکرد الکتروموتورهای خطی و چرخشی مشابه است و تنها تفاوت آنها در این است که یک الکتروموتور خطی به جای حرکت چرخشی به شکل خطی حرکت می‌کند.

عدم امنیت قطعی در مواقع بحرانی، قیمت بالا، لرزش شدید، دقت و بازدهی پایین الکتروموتورهای چرخشی باعث شده که گزینه مناسبی برای سیستم‌هایی با برد بالا نباشند. هر چه طول مسیر جابه‌جایی بیشتر باشد، این مشکلات نیز بیشتر می‌شوند. از سوی دیگر  ساخت سیستم محرکه خطی در طول زیاد بسیار پرهزینه بوده و چگالی نیروی آن نیز پایین است.

مراحل طراحی الکتروموتور خطی بهبودیافته

بنابراین وطنی به فکر ایجاد سیستم محرکه‌ای با طول زیاد برای حرکت خطی افتاد که یکی از نیازهای اصلی صنعت به شمار می‌رود. هدف اصلی در این پژهوش ارائه راهکاری برای کاهش هزینه ساخت و افزایش چگالی نیرو در سیستم محرکه خطی در کاربردهایی با طول زیاد بود. پس از بررسی سیستم‌های محرکه و مزایای و معایب آنها، موتور الکتریکی خطی با ساختار جدید طراحی شد که تمامی مشکلات و معایب سیستم‌های مرسوم را رفع می‌کرد.

به گفته وطنی؛ این موتور بدون نیاز به تسمه، قرقره و تجهیزات مکانیکی واسط، حرکت خطی ایجاد می‌کند. بدین‌ترتیب نه‌تنها مشکلات تعمیر، نگهداری و صدا و لرزش کاهش می‌یابد بلکه هزینه‌ها نیز به طور قابل‌توجهی کمتر می‌شود. نمونه اولیه موتور سوئیچ رلوکتانس خطی بهبودیافته ساخته شده و اخیراً نیز صحبت‌هایی در خصوص تولید صنعتی آن صورت گرفته است.

پس از شبیه‌سازی کامپیوتری، آزمایش‌های الکترومغناطیسی روی طرح انجام شد تا خروجی آن با موتورهای الکتریکی موجود مقایسه شود. در گام بعدی قسمت‌های مکانیکی این الکتروموتور طراحی شد و نمونه اولیه آن ساخته شد. این الکتروموتور خطی نوین ثبت اختراع شده و وطنی در حال حاضر به دنبال ثبت یک شرکت دانش‌بنیان است تا بتواند این الکتروموتور بهبودیافته را به صورت صنعتی تولید کند.

مزایای الکتروموتور خطی بهبودیافته

کاربرد الکتروموتور خطی بهبود یافته در برد زیاد (بیش از 200 تا 300 متر) است، برای مثال می‌توان از این نوع موتور در آسانسور برج‌ها و آسمان‌خراش‌ها، قطارهای مغناطیسی و چرخه‌های بار در فرودگاه‌ها استفاده کرد. با استفاده از موتورهای خطی بهبودیافته مواد و تجهیزات مورد نیاز برای ساخت الکتروموتور کاهش می‌یابد و درنتیجه هزینه ساخت نیز کمتر می‌شود.  همچنین تلفات آهنی و مسی (مواد مصرفی در ساخت موتور) کاهش پیدا می‌کند، از سوی دیگر لرزش و سروصدای کمتری در حین کار ایجاد می‌کند.

این موتور ساختار جدیدی دارد و برای نخستین بار در جهان ساخته می‌شود. استفاده از ساختار ماژولار، ایجاد انحراف زاویه در دندانه‌های بخش متحرک از جمله نوآوری‌های ایجادشده در این الکتروموتور بهبودیافته به شمار می‌رود. این امر  مزایای الکترومغناطیسی قابل‌توجهی مانند  تقویت چگالی شار مغناطیسی در فاصله هوایی، کاهش تعداد دور مورد نیاز سیم‌پیچ، افزایش چشمگیر چگالی نیروی تولید، کاهش نوسانات نیرو و افزایش بازده را در این موتور الکتریکی ایجاد کرده است. این الکتروموتورها در صنایع مختلف از جمله چاپ، حمل و نقل ریلی و ساختمان‌سازی کاربرد دارد که بسیاری از جابه‌جایی‌ها با حرکت خطی انجام می‌شود.

انتهای پیام/4021/