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antriebstechnik 4/2015

antriebstechnik 4/2015

HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2015 Reibungs- und sensorlos Magnetlager mit sensorloser Steuerung In elektrischen Antrieben soll alles möglichst rund laufen. Jede unnötige Reibung verschwendet Energie. Bei vielen rotierenden Maschinen verwendet man daher Magnetlager, die den Rotor schweben lassen, sodass er reibungsfrei ohne direkte Berührung festgehalten wird. Eine Erfindung der TU Wien ermöglicht nun die sensorlose Steuerung dieser Lager. Bislang musste die elektronische Regelungstechnik bei Magnetlagern dafür sorgen, dass der Rotor auch bei hohen Drehzahlen genau dort bleibt wo er sein soll und nicht mit dem umgebenden Gehäuse kollidiert. Das war nur mit komplizierten Sensor-Systemen möglich. Mit einer Neuentwicklung der TU Wien lässt sich die nötige Information nun ganz ohne zusätzliche Sensoren elektrisch auslesen. Auf der Hannover Messe wird der neuartige Lagertyp erstmals öffentlich vorgestellt. Schwebend gelagerte Rotoren „Es gibt viele Arten von rotierenden Wellen, bei denen ein berührungsfreies Lager besonders wichtig ist“, sagt Prof. Manfred Schrödl spielfreie Bewegung? Lineartrieb auf glatter Welle Uhing ® -Wälzmutter • spielfrei • gute Dichtungsmöglichkeiten • linke und rechte Steigung auf einer Welle möglich • hoher Wirkungsgrad www.uhing.com Joachim Uhing GmbH & Co. KG ·Tel.: 04347-906-0 · 24247 Mielkendorf Uhing.indd 1 19.03.2015 14:15:00 72 antriebstechnik 4/2015

HANNOVER MESSE 2015 vom Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe der TU Wien. Sogenannte „Flywheels“ sind beispielsweise dafür gedacht, Rotationsenergie viele Stunden lang zu speichern und sie dann nach Bedarf in elektrische Energie umzuwandeln. Das ist nur sinnvoll, wenn die Reibungsverluste minimal sind. Auch bei Vakuumpumpen soll jede Reibung, die Abrieb verursachen könnte, unbedingt vermieden werden, und bei Antriebswellen, die eine besonders hohe Drehzahl erreichen müssen, führt an Magnetlagern oft ebenfalls kein Weg vorbei. „Das Problem bei Magnetlagern ist allerdings, dass man die Position des Rotors elektronisch fixieren muss“, erläutert Schrödl. „Würde man den schwebend gelagerten Rotor einfach nur rotieren lassen, würde er rasch in eine Richtung driften, mit dem Lager kollidieren und die Maschine zerstören.“ Man misst daher mit speziellen Sensoren ständig die Position des Rotors und steuert mit Elektromagneten dagegen, sodass er trotz seiner rasenden Rotationsbewegung immer am selben Ort bleibt. Der Kopf hinter der Innovation: Prof. Manfred Schrödl DICHTUNGSTECHNIK PREMIUM-QUALITÄT SEIT 1867 COG SETZT ZEICHEN: Das größte O-Ring-Lager weltweit. Der Elektromagnet als Sensor Doch diese Sensorik ist teuer und niemals völlig ausfallssicher. An der TU Wien ging man daher einen anderen Weg: „Die Elektromagneten, die man zum Nachjustieren der Rotor-Position verwendet, nutzen wir gleichzeitig auch als Sensoren“, erklärt Schrödl. „Durch das Magnetfeld sind der Rotor und die elektromagnetische Spule miteinander gekoppelt. Wenn man die zeitliche Veränderung des Stroms misst, der in der Spule auftritt, kann man daraus die Position des Rotors ganz genau berechnen.“ Die mathematische Methode dafür entwickelte der Professor gemeinsam mit seinem Team. Die Idee wurde patentiert, und nun steht ein funktionsfähiger Prototyp zur Verfügung. „Die Technik ist ausgereift, nun suchen wir nach Industriepartnern, die davon profitieren möchten“, sagt Schrödl. Auf der Hannover Messe wird das Magnetlager der TU Wien erstmals öffentlich präsentiert. Darüber hinaus stellt das Team um Schrödl auch noch eine sensorlose Drehzahlregelungs-Methode für Elektromotoren vor. Präzisions-O-Ringe in 45 000 Varianten abrufbereit. www.tuwien.at Besuchen Sie uns in: Halle 19, Stand C54 13. - 17. April 2015 www.COG.de

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