تحلیل تئوری و تجربی جابجایی پودر به روش میدانهای الکتریکی در حال تغییر

فناوری انتقال ذرات ریز با نرخ انتقال کنترل شده، دقت موقعیت دهی بالا و دیگر شرایط مورد نظر، از جمله نیازهای صنایع امروز جهان است. روش های متداول امروزی مانند روش های پنوماتیکی فاقد ویژگی های لازم برای این هدف است. در این رساله یک روش برای جابجایی پودر بر اساس میدان های الکتریکی در حال تغییر ارائه شده، که می تواند جایگزین جدید و مناسب برای بعضی از روش های مرسوم باشد. در این روش یک یا مجموعه ای از ذرات توسط بارهای الکترو استاتیکی باردار شده و به حرکت در می آیند. انعطاف پذیری بالا و توانایی انطباق با انواع محیط ها از مزایای این روش بوده و این امکان را بوجود می آورد که به عنوان یک مرحله برای مراحل بعدی اتوماسیون به کار گرفته شود. سیستم انتقال شامل یک پانل الکتریکی است که دارای الکترودهای موازی است. با اعمال ولتاژهای چند صد ولت سه فاز به الکترودها، ذرات قرار گرفته بر روی سطح پانل به شکل هدایت شده ای باردار شده و مشابه حرکت بر روی یک نقاله مجازی به حرکت در می آیند. هدف این رساله شناخت بیشتر این محرکه، ارائه مدلی برای رفتار دینامیکی آن و همچنین بررسی پارامترهای موثر بر سرعت ذرات به عنوان یکی از مهم ترین مشخصه های این نقاله جهت استفاده در طراحی این نقاله جدید است. در این پژوهش، مفهوم فیزیکی امواج درحال گذر تشریح شده و به دلیل اهمیت سرعت ذرات در کاربری های مختلف، پارامترهای موثر بر سرعت ذرات به روش تجربی و آماری بررسی شده است. در این قسمت از رساله سرعت خطی ذرات تحت شرایط تعریف شده در طراحی آزمایشات بوسیله یک دوربین دیجیتال ثبت و اندازه گیری شد. نتایج تحلیل آماری نشان دادند که پارامترهای فرکانس، فاصله بین الکترودها، عرض الکترودها و شکل سیگنال اعمالی به الکترودها و تعاملات دوتایی آنها تاثیر معنا داری بر سرعت خطی ذرات دارند. همچنین با انتخاب سیگنال مربعی بجای سیگنال سینوسی میانگین سرعت خطی ذرات %10 افزایش پیدا میکند. در ادامه رساله پاسخ فرکانسی این محرکه با استفاده از یک اسیلوسکوپ حافظه دار استخراج گردید و تابع انتقال سیستم از روش شناسایی سیستم (system identification) بدست آمد و سپس مدل سیستم محرک الکترواستاتیکی که یک مدل rlc است به روش معکوس (inverse) بدست آمده و رفتار دینامیکی وتوان مصرفی آن مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که این نقاله هیچ قطعه متحرک مکانیکی ندارد، و نیروهای میدان الکتریکی مستقیما بر ذرات اعمال می شوند، انرژی مصرفی دستگاه به شکل چشمگیری کاهش یافته است. این روش انتقال ذرات می تواند در کاربری های دیگری مثل سیستم های تغذیه (feeder ) و انتقال ذرات ریز در سیستم های میکرو الکترومکانیکی استفاده شود.