Elektrische Motoren

Funktionsprinzip

Der Linearmotor kann gedanklich aus einem axial aufgeschnittenen Synchronmotor abgeleitet werden. Er besteht aus einem feststehenden Primär- und einem beweglichen Sekundärteil. Das Primärteil entspricht dem Ständer und das Sekundärteil dem Läufer eines rotatorischen Synchronmotors.
Im Primärteil ist ein dreiphasiges Wicklungssystem untergebracht, das entlang des Verfahrweges mehrere Pole aufweist. Das Sekundärteil besteht aus Permanentmagneten mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung. Die Permanentmagnete weisen die gleiche Polteilung wie das Primärteil auf.

Fließt in den Wicklungen des Primärteils ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen in den Wicklungen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich im Primärteil des Linearmotors ein "wanderndes" Magnetfeld heraus. Dieses Magnetfeld durchsetzt auch die Permanentmagneten des Sekundärteils. In Folge wirkt auf das Sekundärteil eine Kraft. Das Sekundärteil reagiert und folgt der Bewegung des Magnetfeldes.

Wie beim Synchronmotor ist die auf das Sekundärteil wirkende Kraft dann am größten, wenn die magnetischen Pole des Primärteils um 90° zum Magnetfeld des Primärteils stehen. Deshalb wird die Position des Sekundärteils mit einem linearen Lagegeber erfaßt und an das Stellgerät übertragen. Dieses prägt die Ströme so in die Wicklungen des Primärteils ein, daß der optimale Winkel von 90° eingehalten wird.

Im allgemeinen wird die Lageinformation im Stellgerät gleichzeitig als Istwert für einen Lageregler verwendet.