Sensorlose Positionierung magnetischer Lager

Ein schwebender Rotor in einem Elektromotor spart Energie. Um den magnetisch gelagerten Rotor aber auf seinem Platz zu halten, ist normalerweise ein komplexes Sensorsystem erforderlich. Forschern der Technischen Universität Wien gelang nun eine Anordnung, mit der das auch ohne solche Sensoren möglich ist.

Schwebende Lager sind bei vielen sich drehenden Anordnungen von Interesse. So ist bei Schwungradsystemen für die Energiespeicherung wichtig, dass die Reibungsverluste minimal sind. Auch bei Vakuumpumpen und Motoren mit sehr hoher Drehzahl kann ein hoher Wirkungsgrad nur mit schwebenden Lagern erreicht werden. Das Problem dabei ist, dass man die Position des Rotors durch elektronische Regelungen stabilisieren muss, denn sonst gibt es im Lager Kontakt von Metall mit Metall, was zu einem Crash führen würde. Das Sensorsystem für solche elektronischen Positionierungen ist leider aufwändig und teuer. Die Forscher gingen für Ihre Lösung von der Idee aus, dass man die Elektromagnete, die zur Positionierung verwendet werden, auch gleich als Sensor nutzen könnte. Der Strom durch diese E-Magnete ist nämlich auch abhängig von der Lagerposition. Sie haben also ein Modell konstruiert, mit der aus diesem Strom exakt die Position des Rotors berechnet werden kann.

Die Forscher stellen einen funktionierenden Prototypen auf ihrem Stand anlässlich der kommenden Hannover Messe vom 13. bis 17. April 2015 (Halle 13, Stand E10) aus.

Bild: TU Wien



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News Quelle: Elektor
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