Συντάχθηκε 22-10-2026 10:07
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 26/10/2026 09:00
Λήξη: 26/10/2026 10:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Θεοδώρου Τίκα
με θέμα
Ηλεκτρομαγνητική Ανάλυση Γραμμικού Ηλεκτρικού Κινητήρα για Αναρτήσεις Οχημάτων
Electromagnetic Analysis of Linear Electric Motor for Vehicle Suspension
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Κωνσταντίνος Γυφτάκης (Σχολή ΗΜΜΥ, Επιβλέπων)
Καθηγητής Ευτύχιος Κουτρούλης (Σχολή ΗΜΜΥ)
Επίκουρος Καθηγητής Γεώργιος Πέππας (Σχολή ΗΜΜΥ)
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά ενός σωληνωτού γραμμικού κινητήρα μόνιμων μαγνητών για εφαρμογή σε ενεργή ανάρτηση αυτοκινήτου. Στόχος είναι η ανάπτυξη ενός τρισδιάστατου μοντέλου και η μελέτη της μαγνητικής επαγωγής και της παραγόμενης αξονικής δύναμης σε διαφορετικές θέσεις του κινητού μέρους. Η γεωμετρία βασίστηκε σε δημοσιευμένη σχεδίαση, ενώ επιμέρους διαστάσεις που δεν προσδιορίζονταν πλήρως συμπληρώθηκαν με υπολογισμούς και γεωμετρικές παραδοχές. Η διάταξη περιλαμβάνει στάτη με τριφασικό τύλιγμα και ένα κινητό μέρος με δακτυλιοειδείς μόνιμους μαγνήτες σε διάταξη τύπου quasi-Halbach. Η κατασκευή των γεωμετρικών μερών έγινε με τη βοήθεια του AutoCAD, ενώ η ηλεκτρομαγνητική ανάλυση πραγματοποιήθηκε στο Simcenter MAGNET με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Μέσα από διαδοχικές προσομοιώσεις σε προκαθορισμένες θέσεις εξετάστηκαν η κατανομή του μαγνητικού πεδίου και η μεταβολή της αξονικής δύναμης. Παράλληλα, αναπτύχθηκε ένα απλοποιημένο μοντέλο στο MATLAB/Simulink για τον υπολογισμό της δύναμης και βασικών μεγεθών ισχύος. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με εκείνα του τρισδιάστατου μοντέλου και με δημοσιευμένα αποτελέσματα της μηχανής αναφοράς. Για διφασική διέγερση 100 A, η μέγιστη θετική αξονική δύναμη στο MAGNET ήταν περίπου 2,28 kN, ενώ το απλοποιημένο μοντέλο έδωσε 2,505 kN, κοντά στη δημοσιευμένη πειραματική τιμή των 2,5 kN. Η σύγκριση έδειξε παρόμοια μορφή της χαρακτηριστικής δύναμης–θέσης, με διαφορές στο μέγεθος της παραγόμενης δύναμης. Η εργασία παρέχει ένα τρισδιάστατο ηλεκτρομαγνητικό μοντέλο και μια διαδικασία υπολογισμού της δύναμης, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για περαιτέρω μελέτη της γεωμετρίας και της λειτουργίας της ηλεκτρομαγνητικής ανάρτησης.
Abstract
This thesis investigates the electromagnetic behaviour of a tubular permanent-magnet linear motor intended for active vehicle suspension. The aim is to develop a threedimensional model and examine the magnetic ux-density distribution and the axial force produced at dierent mover positions. The geometry was based on a published design, while dimensions that were not fully specied were completed through calculations and geometric assumptions. The arrangement consists of a stator with a three-phase winding and a moving assembly of ring-shaped permanent magnets in a quasi-Halbach conguration. Geometric components were constructed with the aid of AutoCAD, and the electromagnetic analysis was performed in Simcenter MAGNET using the Finite Element Method. A sequence of simulations at prescribed mover positions was used to examine the magnetic eld distribution and the variation of axial force. A simplied MATLAB/Simulink model was also developed to calculate the force and basic power quantities. Its results were compared with those of the three-dimensional model and with published results for the reference machine. Under two-phase excitation of 100 A, the peak positive axial force obtained from MAGNET was approximately 2.28 kN. The simplied model gave 2.505 kN, close to the published experimental value of approximately 2.5 kN. The comparison showed a similar shape of the force-position characteristic, with dierences in force magnitude. The work provides a three-dimensional electromagnetic model and a force-calculation procedure that can serve as a basis for further investigation of the geometry and operation of the electromagnetic suspension.
