Bir santrifüj pompa için prototip aktif manyetik yatak sistemi tasarımı ve optimizasyonu

Active magnetic bearings, active vibration control, optimization.;Aktif manyetik yataklar, aktif titreşim kontrolü, optimizasyon.;Aktif manyetik yataklar, yataklama kuvvetlerinin temassız bir şekilde rotor üzerine uygulandığı makina elemanlarıdır. Hidrodinamik yataklar ve rulmanlardan farklı olarak, temas olmadığı için mekanik aşınmaya maruz kalmazlar. Bu sebeple ısınma sorunları yoktur. Yağlama gereksinimi olmadan yüksek hızlara çıkabilirler. Ayrıca sargı akımları kontrol edilerek uyguladıkları yatak kuvvetleri kontrol edilebilir. Bu sebeple aktif titreşim kontrolüne uygundurlar. Manyetik yataklar açık çevrim durumunda kararsız sistemlerdir. Bu sebeple kararlı halde çalışabilmek için kapalı çevrim kontrol sistemlerine ihtiyaç duyarlar. Manyetik yataklar yüksek oranda nonlineerlik içeren sistemlerdir. Lineer kontrol algoritmaları, aktif manyetik yatakların kontrollerinde yetersiz kalabilmektedirler. Bu çalışmada manyetik yataklar Catia programında tasarlanmıştır. ANSYS Multiphysics programında, rotorun titreşim davranışı ve yatakların manyetik alan dağılımı incelenmiştir. Kontrol sistemi tasarımı MATLAB/Simulink programında yapılmış ve sistemin dinamik davranışı simule edilmiştir. Yapılan tasarım ve çizimler doğrultusunda bir prototip üretilmiştir. Üretilen prototipin titreşim ve sönümleme testleri yapılıp dinamik karakteristikleri elde edilmiş ve bu sonuçlar ANSYS programı ve Matlab/Simulink model sonuçları ile karşılaştırılmıştır.