Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11452/5102
Title: Elektropnömatik bir sistem için valf tasarımı ve denetim tekniklerinin araştırılması
Other Titles: A valve design for electropneumatic systems and investigation of its control techniques
Authors: Yüksel, İbrahim
Topçu, Elif Erzan
Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı.
Keywords: Elektropnömatik valf
DGM tekniği
Elektromekanik sistem
Hızlı anahtarlama valfi
Pnömatik sistem
Electropneumatic valve
Electromechanical system
Fast switching solenoid valve
PWM technique
Pneumatic system
Issue Date: 25-Jul-2005
Publisher: Uludağ Üniversitesi
Citation: Topçu, E. E. (2005). Elektropnömatik bir sistem için valf tasarımı ve denetim tekniklerinin araştırılması. Yayınlanmamış doktora tezi. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
Abstract: Bu tez çalışmasında pnömatik konum denetim sistemlerinde kullanılabilecek elektropnömatik hızlı anahtarlama valfi geliştirilmiş, statik ve dinamik karakteristikleri incelenmiştir. Tasarlanıp prototipi imal edilen valf tek kademeli, oturma elemanlı, iki yollu iki konumlu (2/2), aç-kapa çalışan bir yapıya sahiptir. Valfin imalatı ve montajı oldukça basit olup yüksek hassasiyetli bir işlem de gerektirmemektedir. Dolayısıyla valilerin üretim maliyetinin düşük olduğu söylenebilir. Elektropnömatik valf standart akış şartlan altında tek kademede 10*10" kg/s (460 lt/dak) nominal debi sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Valfin elektriksel kumandası için disk tipi mıknatıs devresi kullanılmıştır. Valf normalde kapalı olup, kapalılık ön gerilmeli bir yay kuvveti ile sağlanmaktadır. Yapılan teorik ve deneysel çalışmalar sonucu valfin cevap süresi yaklaşık 4.5 ms olarak tespit edilmiştir. Valf Darbe Genişlik Modülasyon (DGM) Tekniği ile sürülerek doğrusal bir etki sağlanmaya çalışılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda valf sistemine farklı modülasyon frekanslarında uygulanan giriş sinyalinin doluluk-boşluk oranı değiştirilerek tank içindeki basıncın nihai değeri ölçülmüştür. Buna göre valfin yaklaşık 33 Hz DGM frekansına kadar iyi bir doğrusallık sağladığı tespit edilmiştir. Teorik ve deneysel çalışmalarda sistemin basınç, akım, konum ve DGM karakteristikleri araştırılmıştır. Benzetim sonuçlan ile deneysel sonuçlar arasında iyi bir uyum sağlandığı görülmüştür. Geliştirilen valfin elektropnömatik konum denetim sisteminde uygulanabilirliğini göstermek için sistemin basamak giriş cevabı çeşitli denetim yordamları kullanılarak incelenmiştir.
The thesis describes the development of an electropneumatic fast-switching valve for pneumatic position control systems. The valve is designed and manufactured as a single stage, on-off valve with 2 way-2 position (2/2) function and its static and dynamic characteristics are investigated. Experimental studies showed that the switching time of the single stage valve is about 4.5 ms and provides a 10*10" kg/s (460 lt/min) of flow rate at standard air conditions. Production and assembling of the valve is rather simple and does not need a manufacturing operation with tight tolerance and therefore, it is envisaged as a low cost valve. PWM characteristic of the valve is investigated. The steady state values of the pressure in the tank are measured experimentally for various pulse durations. In this a very good linearity of valve is obtained up to 33 Hz of PWM frequency. The current, displacement, pressure and PWM characteristics of the valves are investigated both theoretically and experimentally. The simulation results are compared with the experimental results and show a good agreement. Step response of a pneumatic position control system with various control algorithms is obtained to show the applicability of the proposed valves in the pneumatic control systems.
URI: http://hdl.handle.net/11452/5102
Appears in Collections:Doktora Tezleri / PhD Dissertations

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
168281.pdf
  Until 2099-12-31
6.5 MBAdobe PDFView/Open Request a copy


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons