Magnetische Aktoren und Motoren - CEDRAT TECHNOLOGIES

Magnetische Aktoren und Motortechnologien

Magnetische Aktoren verwenden die Kraftwirkung im magnetischen Feld, um Kräfte zu erzeugen und die Bewegung eines Teils des Aktors anzutreiben.

Eine erste große Familie von magnetischen Aktoren basiert auf den Magnetkräften, die auf Entfernung arbeiten, den Laplace-Lorentz Kräften und den Reluktanzkräften. Linearantriebe bieten Hublängen einer Reichweite von 1 bis 20mm, und arbeiten komplementär zu Piezoaktoren. Sie können in 3 Klassen unterteilt werden:

Tauchspulenaktoren: Eine in einem statischen Magnetfeld platzierte mobile Spule, die vom Strom angetrieben wird, ist der Wirkung der Laplace-Lorentz Kraft ausgesetzt. Diese Kraft ist proportional zum induzierten Strom. So können diese Aktoren gesteuert werden. Da ihre erste Anwendung in Lautsprechern erfolgte, werden sie auch Schwingspulen genannt. Cedrat hat Schwingspulen für verschiedene Kraftfahrzeug-, Industrie und Raumfahrtanwendungen entwickelt.Aktoren nach dem.
Moving-Magnet-Prinzip: Ein sich bewegender Permanentmagnet, der zwischen zwei Magnetpolen sitzt, kann unter Zuhilfenahmen von Spulen von einem Pol zum anderen geschaltet werden. Solche Aktoren, die nach dem Moving-Magnet-Prinzip arbeiten, sind bistabil. Sie zeigen hohe Kräfte, lassen sich aber weniger gut steuern. Cedrat hat Miniaturgeräte für Verriegelungen und haptische Anwendungen entwickelt.
Elektromagnetische Aktoren: Ein weiches magnetisches Teil in einem Spulensystem wird sich naturgemäß in einer Art und Weise bewegen, die die Magnetkraft des Systems minimiert. Bei Standardelektromagneten ist diese Reluktanzkraft größer als die Laplace-Lorentz-Kraft, aber sie ist nur anziehend und demnach nicht steuerbar. Neue ansteuerbare elektromagnetische Aktoren, so genannte MICA, die dank Oseo von Cedrat entwickelt wurden, sind innovative mit Verzögerung arbeitende (polarisierte) elektromagnetische Aktoren, bei denen die Kraft über die gesamte Hublänge umgekehrt werden kann. Sie werden zum Beispiel für die Erzeugung von Schwingungen oder die aktive Dämpfung in eingebetteten Anwendungen verwendet. Sie bieten eine größere Hublänge als Piezoaktoren. Sie bieten größere Kräfte und erhitzen weniger als Tauchspulenaktoren.
Eine zweite Familie magnetischer Aktoren basiert auf der magnetischen Steuerung aktiver Werkstoffe. Zwei Arten werden bei Cedrat für innovative Geräte eingesetzt:
Magnetostriktive Aktoren: Diese Aktoren machen sich die magnetostriktive Wirkung zu nutzte, die in der Verformung eines magnetostrikiven Werkstoffs besteht, wenn dieses einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Die magnetostriktive Verformung von Terfenol-D kann Dehnungswerte von 1600ppm erreichen. Dieser aktive Werkstoff wird somit eine interessante Konkurrrenz für piezoelektrische Keramiken für leistungsstarke Wandler oder Niedervoltaktoren.
Aktoren auf der Basis magnetorheologischer Fluide (MRF-Aktor): Magnetorheologische Fluide (MRF) können sich verfestigen, wenn sie auf ein Magnetfeld stoßen. Diese Wirkung kann für die Herstellung verschiedener, MRF-basierter Aktoren verwendet werden: Ventile, Bremsen, Kupplungen, halbaktive Dämpfer, intelligente hydrostatische / hydrodynamische Lager…

Eine dritte Familie der magnetischen Aktoren umfasst elektromagnetische Motoren, die auch rotierende elektrische Maschinen genannt werden. Diese Familie ist sehr groß. Cedrat entwickelt hauptsächlich kleine elektrische Motoren, vor allem bürstenlose DC-Motoren (BLDC-Motoren) und Schrittmotoren.

Diese Technologien werden in den folgenden Beispielen vorgestellt. Für Linear-Magnetantriebe finden Sie weitere Hinweise im Katalog für neue Magnetantriebe.

Magnetic fast steering mirror M-FSM62

Description: To offer an alternative to piezo DTT for fast steering mirrors (FSM), CTEC develops also magnetic actuators based FSM: the M-FSM. The M-FSM mechanism volume contains the mirror, the actuators, the guiding and the Eddy Current position Sensors (ECS) position sensors.
Anwendungen: Free Space Optic (FSO) communication links,laser guide star, laser designators…
Zustand: Product

Electromagnetic Actuators

Description: CEDRAT TECHNOLOGIES develops customised ElectroMagnetic Actuators, which are dedicated to customer’s specific applications when off the shelves standard products are not suitable. They cover a wide spectrum of applications and markets such as industry, automotive (for example, e-Lift 3 project with PSA), air & space, medtec, etc.
Anwendungen: Valve actuation, locking and unlocking Pin-puller, contactor...
Zustand: Product

Moving Iron Controllable Actuator technology (MICA)

Description: MICA™ actuator fullfills requirements in which compact, highly dynamic, precise, reliable and robust actuators are needed. This technology has been designed to fill the gap between the well known voice coil and the solenoid technologies.
Anwendungen: Valve control, pump and compressor actuation, test benches, vibration generation, active control of vibrations, fast gripper, fast positioning...
Zustand: Product

BRUCE - Electromagnetic Actuated Pin Puller

Description: Upon request of CNES, the French National Space Agency, CEDRAT TECHNOLOGIES has designed a resettable electromagnetic actuated pin puller, called BRUCE (Broche Rétractable Utilisant une Commande Electromagnétique)
Anwendungen: Space, electomagnetic, pin puller...
Zustand: Prototype

Voice Coils actuators

Description: The Moving Coil Actuator is based on the Lorentz-Laplace force, which is strictly proportional to the applied current. This is the most usual linear magnetic controllable actuator. Several CEDRAT TECHNOLOGIES voice coils have been developed for space application (ex MTG, IASI).
Anwendungen: High linearity actuators, Aerospace...
Zustand: Space evaluated

Bistabiler Linearantrieb, der nach dem Moving-Magnet-Prinzip arbeitet: BLMM

Description: Aktoren, die nach dem Moving-Magnet-Prinzip arbeiten, basieren auf einem Permanentmagnet, der sich zwischen zwei gegengerichteten Elektromagneten bewegt.
Anwendungen: Verriegelungsmechanismen, Vibrationsgeneratoren, Mikroventile...
Zustand: Proof of concept

Limited Angle Torque Actuators: LAT

Description: The Limited Angle Torque (LAT) actuator offer a rotating motion over an angle of +/- 15°. Thanks to its principle and an elastic guiding, it offers a smooth, high resolution rotative motion and precise pointing assemblies for air & space & optic applications.
Anwendungen: High resolution rotating motion, Micro nano Positioning, Pointing, Scanning
Zustand: Prototype

Upgrade Bürstenlose DC-Motoren

Description: Die CEDRAT Gruppe hat ein Upgrade für COTS-Motoren oder Aktoren (kommerzielle Produkte aus dem Regal) vorgenommen...
Anwendungen: Charakterisierung von Mikromotoren, Modellierung, Design, Prototypentwicklung...
Zustand: Prototype

Einphasen Kleinschrittmotor: SPSM-1

Description: Ein einphasen Kleinschrittmotor mit einstellbarem axialem Luftspalt und Flachmagnet wurde entwickelt
Anwendungen: Mikromotoren, Mikrotechnologien...
Zustand: Proof of concept

Magnetostriktive Aktoren

Description: Magnetostriktive Aktoren sind magnetisch wirkende Festkörperaktoren.
Anwendungen: Schallgeber, Hochleistungsgenerator...
Zustand: Proof of concept

Linear amplifier for magnetic actuators: LA24

Description: The multi-channel Linear Amplifier LA24 is designed as a low noise, high bandwidth linear amplifier for finely driving every magnetic actuator from CEDRAT TECHNOLOGIES.
Anwendungen: Positioning, Stabilization
Zustand: Product

Battery-based power supplies for embedded actuators, sensors & mechatronic systems

Description: Power supplies for piezo or magnetic actuators, sensors & mechatronic systems based on 3.7V (typical) lithium polymer cells voltage.
Anwendungen: Embedded piezo & magnetic actuators, motors, sensors, mechanisms, valves
Zustand: Proof of concept