Chương 5 GIẢM CHẤN LƯU CHẤT TỪ BIẾN TỰ ĐÁP ỨNG
5.1 Giảm chấn MRF tự cấp năng lượng
Nội dung Mục 5.1.1 – 5.1.4 là phiên bản được sắp xếp và định dạng lại từ công bố khoa học [1, 12] của tác giả
[1] Q. D. Bui, Q. H. Nguyen, T. T. Nguyen and D. D. Mai. Development of a
magnetorheological damper with self–powered ability for washing machines. Applied Sciences, Vol. 10, Issue 12, 4099, 2020.
[12] D. Q. Bui, T. B. Diep, V. L. Hoang, D. D. Mai and H. Q. Nguyen. Design of a self–power magneto–rheological damper in shear mode for front–loaded washing machine. Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Động lực học
và Điều khiển, Da Nang City, Vietnam, 2019, pp. 297–303.
5.1.1 Giới thiệu
Ngoài kết cấu hệ thống phức tạp và chi phí cao, một nhược điểm khác của giảm chấn MRF truyền thống là năng lượng dao động cơ học của máy giặt bị lãng phí vào sự mài mịn và nung nóng các bộ phận hơn là được tái sử dụng cho giảm chấn. Từ sự phân tích này, đề tài mở rộng việc nghiên cứu giảm chấn MRF vào lĩnh vực thu thập năng lượng và phát triển một loại giảm chấn MRF tự cấp năng lượng, tích hợp cơng
nghệ giảm chấn MR và thu thập năng lượng vào một thiết bị duy nhất để có thể tái sử dụng năng lượng dao động dư thừa cho nguồn cấp giảm chấn đồng thời vẫn đảm bảo khả năng lắp đặt trong máy giặt. Dao động càng mạnh, năng lượng tái tạo càng lớn và mức độ giảm chấn tương ứng được tự động hình thành. Kết quả là hệ thống giảm chấn có thể tự đáp ứng thơng minh theo các kích thích ngồi mà khơng cần bất kỳ thiết bị phụ nào khác.
5.1.2 Cấu hình và nguyên lý hoạt động giảm chấn MRF tự cấp năng lượng
Giảm chấn MRF kiểu trượt tự cấp năng lượng bao gồm hai bộ phận chính bộ phận giảm chấn MR và bộ phận thu thập năng lượng (EH). Cấu hình của giảm chấn MRF tự cấp năng lượng được mơ tả trong Hình 5.1. Với thiết kế này, sự giao thoa từ trường giữa bộ phận giảm chấn và thu thập năng lượng được hạn chế tối thiểu.
Bộ phận giảm chấn MR có thiết kế hai cuộn dây từ tính giống như thiết kế của giảm chấn MRF truyền thống ở Chương 4. Bộ phận EH gồm các nam châm vĩnh cửu lắp xen kẽ với các miếng cực từ vào đoạn cuối trục, phía ngồi là một lõi stator được xẻ các rãnh quấn dây. Mỗi nam châm và cực từ được nhóm thành một cặp cực từ. Các nam châm có dạng hình nhẫn và có hướng từ tính dọc trục, vì vậy chúng được đặt đối cực với nhau để buộc từ thông đi xuyên qua các cực từ và băng ngang khe hở giữa các nam châm với lõi stator. Các cuộn dây cảm ứng được quấn trực tiếp trên các rãnh của lõi stator. Dao động từ lồng giặt khiến cho trục giảm chấn chuyển động và
dòng điện cảm ứng được sinh ra trong các cuộn dây. Năng lượng điện này được cấp vào các cuộn dây từ tính của bộ phận giảm chấn MR để tạo ra lực giảm chấn tương ứng chống lại rung động.
5.1.3 Mơ hình hóa giảm chấn MRF tự cấp năng lượng
Trong phần này, hai bộ phận chính của giảm chấn MRF tự cấp năng lượng – bộ phận EH và bộ phận giảm chấn MR sẽ được mơ hình hóa. Bởi vì hai bộ phận được tích hợp với nhau, dữ liệu đầu ra của bộ phận EH (điện áp, cơng suất, kích thước hình học) sẽ đóng vai trò là dữ liệu đầu vào để thiết kế bộ phận giảm chấn MR nhằm thỏa mãn lực giảm chấn mục tiêu và kích cỡ khơng gian lắp đặt trong máy giặt.