Optimización del Diámetro del Alambre Basada en el Modelo Analítico del Campo Magnético Medio para un Actuador Impulsado Magnéticamente
Autores: Wu, Zhangbin; Bai, Hongbai; Xue, Guangming; Ren, Zhiying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización del Diámetro del Alambre Basada en el Modelo Analítico del Campo Magnético Medio para un Actuador Impulsado Magnéticamente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Campo magnético
Bobina electromagnética
Rendimiento
Actuador
Respuesta
Diámetro del alambre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Un campo magnético inducido por una bobina electromagnética es la variable clave que determina el rendimiento de un actuador impulsado magnéticamente. Se discutió la aplicabilidad de los modelos empíricos de las vueltas de la bobina, la resistencia estática y la inductancia. Luego, se estableció analíticamente el modelo del campo magnético medio inducido por la bobina. Basado en el modelo propuesto, se calcularon la respuesta sinusoidal y la respuesta de onda cuadrada con el diámetro del alambre como variable de decisión. Se discutieron la amplitud y el desfase de la respuesta sinusoidal, la respuesta en el dominio del tiempo, el valor en estado estacionario y el tiempo de respuesta de la respuesta de onda cuadrada bajo diferentes diámetros de alambre. A partir de los resultados experimentales y computacionales, se verificó el modelo ya que los errores relativos fueron aceptablemente bajos al calcular varias respuestas y variables características. Además, se llevó a cabo la optimización del diámetro del alambre para la amplitud y el tiempo de respuesta óptimos. El modelo propuesto será útil para el análisis analítico del campo magnético medio, y el resultado de la optimización del diámetro del alambre en un espacio limitado puede emplearse para mejorar el rendimiento de un actuador impulsado magnéticamente.
Descripción
Un campo magnético inducido por una bobina electromagnética es la variable clave que determina el rendimiento de un actuador impulsado magnéticamente. Se discutió la aplicabilidad de los modelos empíricos de las vueltas de la bobina, la resistencia estática y la inductancia. Luego, se estableció analíticamente el modelo del campo magnético medio inducido por la bobina. Basado en el modelo propuesto, se calcularon la respuesta sinusoidal y la respuesta de onda cuadrada con el diámetro del alambre como variable de decisión. Se discutieron la amplitud y el desfase de la respuesta sinusoidal, la respuesta en el dominio del tiempo, el valor en estado estacionario y el tiempo de respuesta de la respuesta de onda cuadrada bajo diferentes diámetros de alambre. A partir de los resultados experimentales y computacionales, se verificó el modelo ya que los errores relativos fueron aceptablemente bajos al calcular varias respuestas y variables características. Además, se llevó a cabo la optimización del diámetro del alambre para la amplitud y el tiempo de respuesta óptimos. El modelo propuesto será útil para el análisis analítico del campo magnético medio, y el resultado de la optimización del diámetro del alambre en un espacio limitado puede emplearse para mejorar el rendimiento de un actuador impulsado magnéticamente.