Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh
احمدرضا تابش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Pooyan Shafiei
پویان شفیعی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
This thesis presents a method to separate non-ferromagnetic metals based on eddy current phenomenon. Eddy current separators are among the effective approaches for separating non-ferrous metals from other materials in recycling procuders. According to Lorentz's law, when a metal is placed in a time-varying magnetic field, the eddy current flows into it and changes the trajectory of metallic particles. In general, these separators can be divided into two categories: permanent magnets and linear motors. In a widely used method, recyclables are placed on a conveyor belt. At the end of the conveyor belt, there is a drum whose surface is covered by permanent magnets with opposite poles, which rotate at high speed. Non-ferromagnetic metal parts fall slightly ahead of other non-ferrous materials and are separated. The primary problem-solving method in this study is the finite element simulation by Maxwell software. The structure of the rotating magnetic cylinder is then simulated in this software to verify the accuracy of the mathematical and simulation models, and the results were compared. Then, two static magnetic structures based on the ferrite core and the electric coil were presented. The advantage of these structures is their increased frequency, lower depreciation, and lower cost compared with their permanent magnet counter parts. Different factors are affecting the repulsive force in these structures, such as the ampere turn, frequency, dimensions of the non-ferromagnetic metal body, and its distance from the magnetic core. In this study, we investigate these factors and the advantages and limitations of the suggested sturctures through simulations. Experiments were carried out to find the amount of force applied to the metal parts by a test system. Metal parts, such as a pendulum, were placed in front of magnetic structures, to measure angles of deflection. Then the simulation test results were compared with experment tests results to verify the validity of the design methods. Eddy current separation, Non-ferromagnetic separators, Recycling, Static eddy-current separator
این پایان نامه به ارائه روشی برای جداسازی فلزات غیرمغناطیسی در کاربرد بازیافت فلزات با استفاده از روش جریان گردابی می پردازد. هنگامی‌که یک قطعه فلزی در میدان مغناطیسی متغیر بازمان قرار گیرد، جریان‌های گردابی درون آن جاری شده و سبب ایجاد میدان ثانویه‌ی دیگری می‌شودکه از برهمکنش این دو میدان مغناطیسی، نیرویی به اجسام فلزی وارد شده و سبب تغییر مسیر این مواد از سایر مواد نارسانا می‌شود. روش‌های موجود جداکننده‌های فلزات غیر مغناطیسی به دو دسته‌ی مبتنی بر آهنربای دائم و موتور خطی تقسیم‌بندی می شوند که در حال حاضر دستگاه‌های صنعتی موجود مبتنی بر آهنربای دائم است. در این دستگاه ها، فلزات قابل بازیافت بر روی یک نوار نقاله قرار داده می‌شوند و در محل سقوط مواد از روی نوار نقاله، یک استوانه که سطح آن با آهنرباهای دائم با قطب‌های مخالف پوشانده شده است، وجود دارد که با سرعت بالا به دور خود می‌گردد و میدان مغناطیسی متغیر با زمان ایجاد می‌کند. جریان گردابی ناشی از این میدان متغیر با زمان به دلیل پدیده جریان گردابی قطعات فلزی غیرفرومغناطیس را با شتاب‌های مختلف پرتاب می‌کند که از این ویژگی می توان برای جداسازی استفاده نمود. در این رساله ابتدا بر مبنای تئوری الکترومغناطیس و به صورت تحلیلی، مدل‌های ریاضی برای محاسبه نیروی پرتاب قطعات مورد بررسی قرار می گیرد که صحت و دقت این مدل‌ها به روش شبیه‌سازی المان محدود به‌وسیله‌ی نرم‌افزار ماکسول ارزیابی می‌شوند. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در زمینه الکترونیک قدرت که ساخت منابع تغذیه جریان متناوب و فرکانس بالا را امکان پذیر نموده است، در پایان نامه دو ساختار مغناطیسی ساکن مبتنی بر هسته‌ی فریت و سیم‌پیچ الکتریکی ارائه شده است که به عنوان جایگزین استوانه دوار با آهنربای دائم می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. مزیت این ساختارها امکان افزایش فرکانس، استهلاک پایین‌تر و قیمت تمام‌شده بسیار کمتر نوع آهنربای دائمی است. در ادامه طراحی این دو ساختار انجام شده و کارایی آن‌ها با شبیه‌سازی‌های مختلف و با بررسی اثر هریک از عوامل مؤثر بر میزان نیروی پرتاب کننده، نظیر فرکانس و جریان و فاصله، مطالعه شده و معایب و مزایای نسبی این دو ساختار مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در بخش آخر، آزمون های عملی روی یک سامانه تست آونگی صحت تحلیل‌ها و نتایج شبیه سازی های انجام شده را تایید می نماید. جریان گردابی ، جداکننده‌ی جریان گردابی، مدل‌سازی، بازیافت، بازیافت فلزات غیر مغناطیسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی