Özel Mıknatıslayıcı Tasarımı

Abstract

Gelişen teknolojinin ürünü olarak ortaya çıkan nadir toprak elementi sürekli mıknatıslar, sürekli mıknatıs teknolojisinin değişmesinde etkili olmuş ve özellikle, elektromekanik aygıtların gelişimine çok büyük bir etki yapmıştır. Bilindiği gibi sürekli mıknatıslar, mıknatıslanarak kazandıkları magnetik alan oluşturma yeteneğini belli koşullar altında sürdürebilen malzemelerdir. Nadir toprak elementi içeren sürekli mıknatıs malzemelerin bulunması ise, bu alanda büyük bir çığır açmıştır. Bu malzemeler sayesinde, daha küçük, daha hafif, daha yüksek kuvvet ya da moment üreten elektromekanik düzenekler yapmak olanaklı hale gelmiştir. Bu tezde, bu tip malzemelerin mıknatıslanması için kullanılan bir sistem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Tezde öncelikle nadir toprak elementi mıknatısların özellikleri ve teknolojide kapladıkları yer anlatılmıştır. Daha sonra günümüz teknolojisini kullanan mıknatıslayıcı sistemler incelenmiş ve tasarım parametreleri ve ölçütleri üzerinde durulmuştur. Bu sistemlerin, öncelikle oluşturdukları magnetik akı yoğunluğu ve mıknatıslama enerjisi incelenmiş ve daha sonra bu istenen değerleri sağlayacak güç elektroniği düzenekleri incelenmiştir. Tez kapsamında, pratik bir kondansatör boşalmalı mıknatıslayıcı devresi tasarlanmıştır. Güç elektroniği devresi doğrultucu, gerilim katlayıcı, kondansatörler ve kontrollü anahtardan oluşmaktadır. Mıknatıslayıcının magnetik devresi de ayrıca tasarlanmış ve üretilmiştir. Özel bir yumuşak demirden imal edilen magnetik devre, değişik küçük boyutlu mıknatısları mıknatıslayacak biçimde yapılmıştır. Sistemin çalışma değerlerini belirlemek için çeşitli deneyler yapılmıştır. Yapılan deneyler ve alınan sonuçlar, tasarlanan mıknatıslayıcının, öngörülen işlevleri yerine getirdiğini göstermiştir.

Rare earth elements, come into being as a result of improving technology, effected the technology of permanent magnet change and especially development of electromechanical devices. It is obvious that, permanent magnets are materials having the ability to keep up their effect to magnetize under the certain conditions. Discovery of the permanent magnet materials including rare earth material has opened a new era. By means of these materials, it is facilitated to make up smaller, lighter, higher force or torque electromechanic designs. In this thesis, it has been aimed to improve a system that magnetizes this type of materials. Initially, the specifications of rear earth magnets and their place in technology has been put forward. After that, the magnetizers using recent technology has been studied and design parameters and measurements have been focussed on. In this systems, the first interest has been on magnetic flux density and magnetizing energy and later on the focus has been to make targeted values on power electronic devices. Practical capacitor discharge magnetizer has been designed in the content of this thesis. It is consistent of power electronic circuit, rectifier, voltage doubler, capacitors and controlled switch. Magnetic circuit of magnetizer has been also produced and designed. The magnetic circuit produced by a special soft iron has been made to magnetize different magnets with small dimensions. Different experiments have been carried out to figure out the operating values of the system. Experiments and the results of them have manifested that the designed have fullfilled their expected functions.