Geometrisch optimierte Rastkräfte bei Lineardirektantrieben

Abstract:
Rastkräfte sind Reluktanzkräfte, die vorzugsweise zwischen den Grenzen des Eisenrückschlusses des Primärteils und den Grenzen der Magnete wirken. Als Störkraft sind sie im Betrieb von Lineardirektantrieben verantwortlich für Schwankungen in den Schubkräften und Verfahrgeschwindigkeiten sowie für eine begrenzte Positioniergenauigkeit. Durch gezielte Modifikation der Geometrien oder/und der Regelungsstruktur können Rastkräfte bei asymmetrischen Lineardirektantrieben reduziert und damit eine höhere Laufruhe und eine bessere Positioniergenauigkeit erreicht werden. Vereinzelt findet man in der Literatur Hinweise, wie Rastkräfte verringert werden können. Systematische Einteilungen der einzelnen Maßnahmen und deren Auswirkung auch auf die Dynamik von eisenbehafteten Linearmotoren sind selten zu finden und rücken derzeit vermehrt in den Vordergrund. Die erfolgversprechendsten geometrischen Modifikationsmöglichkeiten wurden systematisch isoliert und mittels Finite-Element-Methoden durchvariiert. Die optimierten Rückschlussvarianten wurden aufgebaut und durch Messung überprüft. Die Maßnahmen und Ergebnisse der geometrischen Optimierung der Rastkräfte werden im Vortrag ausführlich dargestellt und kurz den regelungstechnischen Verfahren gegenüber bewertet. Der Fokus des Vortrages liegt hierbei auf der geometrischen Optimierung der Rückschlüsse.