Skip to main content
SUPERVISOR
Peiman Mosaddegh,Ahmad Saboonchi
پیمان مصدق (استاد مشاور) احمد صابونچی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasool Rostamian
رسول رستمیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Electromagnet is a kind of magnetic which have very wide application in industry. Some of the uses of these magnet can be used in magnetic trains, generators, Mir devices, speakers and electric cranes. Electromagnets in electric cranes is used for lifting and moving heavy pieces. The use of electric cranes has an old history and is used in various industries. The long-term performance of this machine in difficult condition of workshop and also imposed thermal and mechanical stresses during operation cause reduction in efficiency, consuming too much energy, crash and the loss of them. In this project thermal simulation of electro lifting magnet to analise proper working condition, reduce defects, damage to the magnets and also determine the limit of their performance is discussed. At first the geometry of magnet modeling has been discussed. In this way the outside geometry of magnet disc exact modeling with real dimension. The modeling internal coils execution with three ways. First the coil for an object with the equivalent size in the center and surrounding insulation was modeled. Then 1800 cycle of wire were modeled with 24 cycles and the next time with 70 cycle of hole and insulator that have the equivalent surfaces of the coil was modeled. With numerous runs and apply boundary conditions appropriate to consider the actual conditions of workshop results achieved. The results of these conditions were compared to each other and the results of an experimental work. After validity of results from simulation, proper condition for time performance and portable thermal load allowance has been provided in terms of temperature. The electromagnet disc without the thermal load and also the permanent connection thermal load with a temperature of 100 degrees Celsius for 3 hours. Insulation temperature does not pass the allowance limit and dose not damage to materials inside the electromagnet.connecting thermal load with a temperature of 200 degrees Celsius for the duration of 6121 seconds and thermal load with a temperature of 400 degrees Celsius for the duration of 1236 seconds, the coil internal temperature arrives respectively 148 and 151 degrees Celsius. Which destroyed the polymer chain insulators and loss of electromagnet. By applying different heat transfer coefficient on horizontal and vertical surfaces of electromagnet, the results of simulated external surfaces are much closer to the experimental results but on the inside surface temperature showed no significant difference. By increasing the thickness of the floor insulation of electromagnet, heat transfer with the environment as well as the external surface temperature was less so that the results accurately matches the experimental results considered. Now one can chose proper insulation thickness in magnet to control heat into electromagnet under high thermal load. Keywords : simulation, magnet disc, electric cranes, electromagnet, coil
آهنربای الکتریکی نوعی آهنرباست که با جریان یافتن الکتریسیته در سیم‌پیچ (بوبین) و ایجاد میدان مغناطیسی خاصیت آهنربایی پیدا می‌کند. این آهنرباها در بلند و جابجاکردن قطعات سنگین و قراضه‌ها سابقه چند صد ساله دارند و جزو اولین و ضروری‌ترین تجهیزات مورد استفاده در صنایع مختلف هستند. ولی کارکرد بلند مدت این ماشین‌ها و اعمال تنش‌های حرارتی و مکانیکی در حین کار، باعث کاهش کارایی، مصرف بیش از حد انرژی و در انتها خرابی آنها می‌شود. به منظور کاهش عیوب و خرابی آهنرباها، پروژه شبیه سازی حرارتی قرص آهنربا در جرثقیل‌های الکتریکی برای تعیین شرایط مناسب کاری از نظر حد مجاز دما و زمان تعریف و به سرانجام رسید. در این راستا ابتدا به مدل سازی هندسه آهنربا در نرم افزار انسیس پرداخته شده است. با انجام اجراهای متعدد، شرایط مناسب برای مدت زمان کارکرد و میزان مجاز بار قابل حمل از نظر دمایی فراهم شده است. قرص آهنربا در حالت بدون بار و همچنین در حالت اتصال دائم بار با دمای 100 درجه سانتیگراد در مدت زمان 3 ساعت از حد مجاز دمای عایق‌ها عبور نمی‌کند. با اتصال بار 200 درجه سانتیگراد در مدت 6121 ثانیه و بار 400 درجه سانتیگراد در مدت 1236 ثانیه، دمای سیم‌پیچ به ترتیب به 148 و 151 درجه سانتیگراد می‌رسد که باعث تخریب زنجیره پلیمری عایق‌ها می‌شود. ‌‌همچنین با اعمال ضریب انتقال حرارت جابجایی متفاوت روی سطوح افقی و عمودی قرص آهنربا، نتایج دمایی شبیه‌سازی روی سطوح خارجی بسیار به نتایج آزمایشگاهی نزدیک‌تر شد ولی در مورد سطوح داخلی دما تفاوت چندانی نداشت. با افزایش ضخامت عایق کف قرص آهنربا انتقال حرارت با محیط پیرامون و همچنین دمای سطوح خارجی کمتر شد به طوری که می‌توان نتایج را با دقت بالایی منطبق بر نتایج آزمایشگاهی در نظر گرفت. اکنون می‌توان با تعیین ضخامت عایق، ورود حرارت به داخل قرص آهنربا تحت بار حرارتی بالا را کنترل کرد. کلمات کلیدی : شبیه سازی، قرص آهنربا ، جرثقیل الکتریکی، آهنربای الکتریکی، سیم‌پیچ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی