Chương 5 GIẢM CHẤN MRF TỰ ĐÁP ỨNG
c) Khả năng tự đáp ứng lực giảm chấn
5.1.5 Cải tiến giảm chấn MRF tự cấp năng lượng với 4 cuộn dây
Nội dung Mục 5.1.5 là phiên bản được sắp xếp và định dạng lại từ công bố khoa học [7] của tác giả.
Giảm chấn MRF tự cấp năng lượng đã trình bày ở trên có thể giải quyết được vấn đề kết cấu phức tạp và chi phí cao của giảm chấn MRF truyền thống. Tuy nhiên số cuộn dây cảm ứng khá cao (7 cuộn) vẫn gây một số khó khăn cho việc chế tạo và bảo dưỡng. Số cuộn dây lớn cũng khiến chúng khó kết nối với nhau và có thể cần kỹ thuật chỉnh lưu để đảm bảo kiểm sốt hiệu quả chiều dịng điện. Điều này sẽ làm tăng độ phức tạp và chi phí hệ thống, dẫn đến khó kiểm chứng thực nghiệm trên máy giặt. Chính vì vậy, giảm chấn MRF tự cấp năng lượng cần được nghiên cứu thêm với số cuộn dây cảm ứng tối ưu hợp lý.
Xem xét các yếu tố về hiệu năng tạo điện, sự đơn giản kết cấu, dễ dàng kết nối và không gian lắp đặt trong máy giặt, số nam châm và cuộn dây cảm ứng được xác định tối ưu lần lượt là 2 và 4 bằng phương pháp thử sai. Khi đó, điện áp cảm ứng trong hai cuộn dây liền kề sẽ ngược dấu nhau. Lưu ý là hai cuộn dây từ tính của bộ phận giảm chấn MR phải đối cực để đảm bảo từ thông di chuyển đúng hướng. Do vậy, thiết kế mới này có điểm thuận lợi là các cuộn dây cảm ứng rất dễ kết nối với
Bảng 5.3: Các thông số tối ưu của bộ phận EH 4 cuộn dây cảm ứng.
Thông số thiết kế
Chiều cao rãnh hcm (mm) 3,91 Bề dày khe hở tgm (mm) 0,8 Chiều rộng rãnh wcm (mm) 11,52 Bề dày thành mỏng twm (mm) 0,8 Bước cuộn dây pc (mm) 13,84 Bề dày vỏ trượt tom (mm) 2 Chiều dài nam châm lm (mm) 5 Bán kính ngồi R (mm) 20 Bước cặp cực từ pm (mm) 13,84 Công suất P (W) 19,3
nhau và được cấp trực tiếp cho giảm chấn mà không cần bất kỳ sự chỉnh lưu nào. Điều này đồng nghĩa khơng có tổn thất điện áp trên các diode và hiệu năng được cải thiện, giảm kích thước và khối lượng của giảm chấn. Cụ thể, bán kính ngồi của giảm chấn giảm đi 2 mm so với thiết kế cũ 7 cuộn dây (Bảng 5.3).
Giảm chấn mẫu được chế tạo trong Hình 5.10 và ứng xử thực nghiệm của lực giảm chấn được so sánh với giảm chấn MRF tự cấp năng lượng 7 cuộn dây trong Hình 5.11. Hình vẽ cho thấy hiệu năng giảm chấn trong trường hợp 4 cuộn dây gần
Hình 5.10: Giảm chấn mẫu 4 cuộn dây và các bộ phận của giảm chấn.
(a) lực – vận tốc (b) lực – chuyển vị
Hình 5.11: So sánh ứng xử thực nghiệm của giảm chấn MRF 7 cuộn dây và 4
như tương đương với 7 cuộn dây, mặc dù bộ phận EH sở hữu ít cuộn dây hơn. Như vậy, so với giảm chấn MRF tự cấp năng lượng 7 cuộn dây, thiết kế mới 4 cuộn dây có chi phí thấp hơn và dễ dàng hơn khi sản xuất, bảo trì cũng như đánh giá thực nghiệm trên máy giặt trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành.
Giảm chấn MRF tự cấp năng lượng 4 cuộn dây được lắp đặt vào máy giặt để thử nghiệm khả năng hoạt động. Kết quả ứng xử thực nghiệm trên miền thời gian và tần số lần lượt được thể hiện trong Hình 5.12 và 5.13. Có thể thấy dao động theo các
phương của máy giặt lắp giảm chấn MRF tự cấp năng lượng được hạn chế khá tốt so với giảm chấn bị động thương mại. Bảng 5.4 trình bày sự so sánh các chỉ số gia tốc thực nghiệm của máy giặt lắp giảm chấn bị động và giảm chấn MRF tự cấp năng
Hình 5.12: Ứng xử thực nghiệm của máy giặt lắp giảm chấn MRF tự cấp năng
lượng 4 cuộn dây. Tương tự như giảm chấn SMA và giảm chấn MRF truyền thống ở các chương trước, dao động phương z khơng được giảm nhiều do vị trí lắp đặt giảm chấn nằm trong mặt phẳng x–y.