Sebastian Fizek,
"Simulation und Optimierung von hochdynamischen elektromagnetischen Aktuatoren für große Stellkräfte"
, 4-2020
Original Titel:
Simulation und Optimierung von hochdynamischen elektromagnetischen Aktuatoren für große Stellkräfte
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Die Elektromagnete stellen einen sehr einfachen elektromagnetischen Aktuator dar. Ihre Verbreitung ist dementsprechend groß. Sie werden in Relais, Schützen, Magnet-kupplungen, Einspritzinjektoren, Pneumatikventilen, Hydraulik-ventilen, Hubmagneten, Membran-pumpen und Schwingförderer eingesetzt. Dabei handelt es sich meist um eher kleine Bauformen. Die Skalierbarkeit zu größeren Kräften ist gegeben, die Anzahl der industriellen Anwendungen ist aber äußerst gering. Die Arbeit leistet einen Beitrag zur Entwicklung und Beschreibung von Elektromagneten mit großen Kräften, die kleinere hydraulische Aktuatoren ersetzen können. Eine detaillierte Modellierung des Magnetkreises beschreibt nicht nur die Kraftbildung, sondern auch die Verluste. Da massive ferromagne-tische Bauteile verwendet werden, sind Wirbelstromeffekte ein zentrales Thema. Die analytische Betrachtung von Endeffekten reduziert das dreidimensionale Wirbelstromproblem auf ein eindimensionales Problem. Die benötigte Rechenzeit sinkt signifikant, was eine gemeinsame Simulation mit dem mechanischen System erlaubt. Mit dem entwickelten Modell erfolgt eine Auslegung des Elektromagneten für eine konkrete Spezifikation.