ISBN 978-3-8439-1089-7

978-3-8439-1089-7, Reihe Ingenieurwissenschaften

Daniel Wiedemann
Permanent Magnet Reluctance Actuators for Vibration Testing

152 Seiten, Dissertation Technische Universität München (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Störgeräuschanalyse von Fahrzeugen und Fahrzeugkomponenten erfordert Aktoren mit einer hohen Kraftdichte, Robustheit und Energieeffizienz. Diese Arbeit beschreibt den mechatronischen Entwurf und die Simulation von magnetischen Reluktanzaktoren für die Schwingungsanregung. Der Vergleich mit hydraulischen und elektrodynamischen Antriebskonzepten zeigt das Anwendungspotential von Reluktanzaktoren in Vibrationsprüfständen bei der Fahrzeugentwicklung. Für den Magnetkreisentwurf werden Netzwerkmodelle und die Finite-Elemente-Methode verwendet. Die entwickelte Topologie zeichnet sich durch einen vollständig geblechten Anker und einen mit Permanentmagneten bestückten Kern aus. Die negative magnetische Steifigkeit wird durch mechanische Federn voll kompensiert, so dass ein robuster und stabiler Betrieb möglich wird. Für dynamische Simulationen der elektromagnetischen Energiewandlung wird ein Modell unter Verwendung der Co-Energie entwickelt, welches einen geringen Rechenaufwand erfordert und die genaue Beschreibung der nichtlinearen Aktorcharakteristik ermöglicht. Die vorgeschlagenen Methoden werden durch Experimente mit zwei Prototypen verifiziert.