Fachartikel aus MECHATRONIK 3-4/2012, S. 27 bis 30
Regelung eines elektrisch kommutierbaren Lorentz- Aktors für die Präzisionstechnik.
Präzisionsaktor für einen 25-mm-Hub
In Teil 1 wurden Möglichkeiten der Ansteuerung, insbesondere der Stromkommutierung, sowie der daraus resultierenden Vorschubkräfte und Kraftwelligkeiten eines mehrsträngigen Präzisionsaktors mittels analytischem Ansatz und FEM-Berechnung theoretisch untersucht. Im zweiten Teilt wird dessen Regelung beschrieben und die theoretischen Aussagen experimentell überprüft. Ziel sind Positionsauflösungen im Nanometerbereich.
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| Versuchsaufbau (Bild: FH Jena) |
Bild 1 illustriert den Präzisionsaktor. In der Statorhülse sind die 13 Teilspulen eingegossen, die Zuleitungen werden durch einen Schlitz herausgeführt. Die Aluminium-Endstücke dienen der Aufnahme der Luftführungsbuchsen und verfügen über eine Öffnung für die Luftzuführung. Auf dem Läuferstab sind beidseitig Aluminium-Hülsen angebracht, um den für die Luftlagerbuchsen erforderlichen Durchmesser zu erreichen. Bei einem Volumen des ganzen Aktors einschließlich Führung von 177,5 cm3 und einer Gesamtmasse von 798,6 g besitzt der Läufer eine Masse von m = 154,7 g.
Versuchsaufbau
Einen Überblick über die Versuchsanordnung und die Komponenten gibt Bild 2. Der Aktor ist mittels einer Plexiglasplatte thermisch isoliert horizontal an einer Trägerplatte befestigt. Die Läuferposition wird mit einem auf das Läuferstabende ausgerichteten Laser-Doppler-Vibrometer OFV-5000 der Firma Polytec gemessen.
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