TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Identifikation der Position eines elektromagnetisch gehaltenen Körpers

Meyer, Jakob (1995):
Identifikation der Position eines elektromagnetisch gehaltenen Körpers.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Magnetlager sind aktive Systeme, die dazu dienen, einen Körper berührungsfrei zu halten oder aktiv zu beeinflussen. Grundsätzlich ist es erforderlich, die Position des gehaltenen Körpers zu bestimmen und über einen Regelkreis zu stabilisieren.

Ziel der Arbeit war es, die Position über die elektrischen Zustandsgrößen der Haltemagneten zu ermitteln, um externe Sensoren einzusparen. Ob physikalische oder technische Grenzen sensorlosen Betrieb grundsätzlich zulassen, war zu ermitteln. Ein Magnetisches Axiallager am Institut sollte auf sensorlose Betriebsmöglichkeiten untersucht werden. Im Verlauf der Arbeit wurde ein Axiallager als Demonstrationsmodell aufgebaut, das in der Lage ist, einen Toroiden (Ringkern) aus Ferrit im geregelten Magnetfeld frei schweben zu lassen.

Für die waagrechte und senkrechte Achsrichtung sind zwei identisch aufgebaute Systeme synchronisiert in Betrieb. Jedes System enthält zwei Elektromagnete, zwischen denen sich der Rotor befindet. Die Ansteuerung unterteilt sich zeitlich in einen Meßtakt und einen Lasttakt. Im Meßtakt wird der Stromanstieg zweier gegenüber angeordneter Haltemagnete bei einem Spannungsimpuls bewertet. Der dazwischen schwebende Rotor erhöht in dem näher liegenden Magneten die Induktivität und bewirkt einen langsameren Stromanstieg. Bei Messung in Brückenschaltung besteht ein annährnd linearer Zusammenhang zwischen der Differenz der Zeitkonstanten und der Wegabweichung. Der Lasttakt ist ein pulsbreiten-modulierter Stromimpuls in dem jeweils angesteuerten Magneten. Es wurde eine Zweipunkt-Regelung realisiert. Schnittstellen für verbesserte Regelungen stehen zur Verfügung.

Technische Daten:

* Ist-Wert: Richtung (1 bit)

* Betrag: Auflösung 10 Schritte

* Sollwert: Analoger Eingang ±5V

* Haltemagnetematerial und des Toroiden: Ferrit "K 2004"

* Masse des Toroiden: 30g

* Luftspalt bei zentriertem Toroiden: 1,5mm

* Ansteuer und Messfrequenz: 3,5kHz

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1995
Creators: Meyer, Jakob
Title: Identifikation der Position eines elektromagnetisch gehaltenen Körpers
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Magnetlager sind aktive Systeme, die dazu dienen, einen Körper berührungsfrei zu halten oder aktiv zu beeinflussen. Grundsätzlich ist es erforderlich, die Position des gehaltenen Körpers zu bestimmen und über einen Regelkreis zu stabilisieren.

Ziel der Arbeit war es, die Position über die elektrischen Zustandsgrößen der Haltemagneten zu ermitteln, um externe Sensoren einzusparen. Ob physikalische oder technische Grenzen sensorlosen Betrieb grundsätzlich zulassen, war zu ermitteln. Ein Magnetisches Axiallager am Institut sollte auf sensorlose Betriebsmöglichkeiten untersucht werden. Im Verlauf der Arbeit wurde ein Axiallager als Demonstrationsmodell aufgebaut, das in der Lage ist, einen Toroiden (Ringkern) aus Ferrit im geregelten Magnetfeld frei schweben zu lassen.

Für die waagrechte und senkrechte Achsrichtung sind zwei identisch aufgebaute Systeme synchronisiert in Betrieb. Jedes System enthält zwei Elektromagnete, zwischen denen sich der Rotor befindet. Die Ansteuerung unterteilt sich zeitlich in einen Meßtakt und einen Lasttakt. Im Meßtakt wird der Stromanstieg zweier gegenüber angeordneter Haltemagnete bei einem Spannungsimpuls bewertet. Der dazwischen schwebende Rotor erhöht in dem näher liegenden Magneten die Induktivität und bewirkt einen langsameren Stromanstieg. Bei Messung in Brückenschaltung besteht ein annährnd linearer Zusammenhang zwischen der Differenz der Zeitkonstanten und der Wegabweichung. Der Lasttakt ist ein pulsbreiten-modulierter Stromimpuls in dem jeweils angesteuerten Magneten. Es wurde eine Zweipunkt-Regelung realisiert. Schnittstellen für verbesserte Regelungen stehen zur Verfügung.

Technische Daten:

* Ist-Wert: Richtung (1 bit)

* Betrag: Auflösung 10 Schritte

* Sollwert: Analoger Eingang ±5V

* Haltemagnetematerial und des Toroiden: Ferrit "K 2004"

* Masse des Toroiden: 30g

* Luftspalt bei zentriertem Toroiden: 1,5mm

* Ansteuer und Messfrequenz: 3,5kHz

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Axiallager, Magnetlager, Positionsregelung, Regelalgorithmus 2-Punkt, Stromanstiegsmessung
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design (dissolved 18.12.2018)
Date Deposited: 14 Sep 2011 07:31
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1321

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 10-07-1995

Ende Datum: 10-10-1995

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1321
PPN:
Referees: Cramer, Prof. Dr.- Bernhard
Corresponding Links:
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Send an inquiry Send an inquiry

Options (only for editors)
Show editorial Details Show editorial Details