طراحی و ساخت عملگر القایی الکترواستاتیکی خطی لوله ای

موتورهای الکتریکی شناخته شده ترین و پرکاربردترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند. موتورهای الکتریکی از نظر نحو حرکت به دو دسته دورانی و خطی تقسیم می شوند، که مهمترین نوع موتورهای خطی الکتریکی، موتورهای خطی dc و ac می باشند. با این وجود موتورهای خطی جدیدتری نیز طراحی و ساخته شده اند که از جمله می توان به موتورهای خطی آلتراسونیک (موتورهای آلتراسونیک با موج پیش رونده) اشاره کرد. یکی از جدیدترین نوع موتورهای خطی الکتریکی که امروزه مورد توجه قرار گرفته است موتورهای (عملگرهای) خطی الکترواستاتیکی هستند. این موتورها نسبت به انواع دیگر موتورهای خطی دارای پیچیدگی و هزینه کمتری هستند و به راحتی تولید می شوند. با توجه به این که نیروهای این گونه موتورها (که ناشی از بارهای الکتریکی می باشد) از بعد میکرو نیوتن هستند، در نتیجه هر چه ابعاد موتور کوچک تر شده و به بعد میکرون نزدیک تر شود، توان حاصل از این موتورها بیشتر می گردد. همچنین مهمترین عیب موتورهای الکترواستاتیک در ابعاد ماکرو پایین بودن نیروی موتور می باشد. در این پایان نامه مراحل طراحی و ساخت یک عملگر خطی الکترواستاتیک به شکل استوانه با کنترل مدار باز تشریح شده و پارامترهای موثر بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. در این عملگر، اسلایدر از جنس شیشه و بدون الکترود می باشد. استاتور آن نیز به صورت سه فاز و با شیوه ای ابتکاری سیم پیچی شده است. همچنین برای کم کردن اصطکاک بین اسلایدر و استاتور از یک یاتاقان هوایی استفاده شده است. برای کنترل میزان جابجایی، سرعت و شتاب عملگر، از یک برنامه کنترلی که در نرم افزار متلب نوشته شده استفاده گردیده است. این برنامه قادر است که اسلایدر عملگر را در هر موقعیت دلخواه (در محدوده کورس حرکتی اسلایدر) با دقت 03/0 میلی متر موقعیت دهی کند. در ادامه پارامترهای موثر بر عملکرد عملگر از قبیل ولتاژ اعمالی، شکل موج و زمان شارژ اولیه بر روی نیروی پیشران عملگر مورد بررسی قرار گرفته است.