Präzisionsaktor für 25 mm Hub (Teil 1: Theoretische Untersuchungen)

Die antriebstechnischen Parameter und Kommutierungseigenschaften des Aktors werden mit dem Ziel einer hoher Positionsauflösung und Regelgenauigkeit betrachtet, was eine hohe Kraftkonstanz voraussetzt. Der Aktor wird in einem Positioniersystem mit einer Kaskadenregelung und einem Lageinkrement im Nanometerbereich betrieben. Die Ergebnisse der theoretischen Untersuchung werden experimentell überprüft.

Aufbau des Lorentz-Aktors mit den 13 Teilspulen (Bild: FH-Jena)

Aufgabe ist es, einen elektromagnetischnr Aktor zu entwickeln, der für einen fest vorgegebenen Hub von xv = 25 mm Vorschubkräfte von mindestens Ft = 5 N im Dauerbetrieb und 20 N im Kurzzeitbetrieb aufzubringen hat. Der Aktor soll zusammen mit einem Positionssensor, einer Regelung und einer Leistungsendstufe Auflösungen der Position im Nanometerbereich ermöglichen. Für die Auswahl des Aktorprinzips und die Auslegung des Aktors wird das Ziel verfolgt, dass innerhalb des gewünschten Verstellbereiches die erzeugten Vorschubkräfte möglichst linear abhängig vom eingeprägten Strom sind und möglichst keine Abhängigkeit vom Ort aufweisen.

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