Verfügbarkeit: Lineardirekt Mehrkoordinatenantrieb für Werkzeugmaschinen

Lineardirekt Mehrkoordinatenantrieb für Werkzeugmaschinen:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Friederichs, Jan Otto 1977- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Garbsen TEWISS Verlag [2022]
Schriftenreihe:	Berichte aus dem IFW Band 04/2022
Schlagworte:	Wicklung > Elektrotechnik Linearmotor Vorschubantrieb Werkzeugmaschine Lineardirekt-Technologie Mehrkoordinatenmotor Kreuzwicklung Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XI, 246 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 348 g
ISBN:	9783959006965 3959006969

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN ..................................... VIII 1 EINLEITUNG ..................................................................................................................... 1 2 STAND DES WISSENS .................................................................................................... 2 2.1 DIREKTANTRIEBE IN WERKZEUGMASCHINEN ............................................................. 2 2.1.1 AUSGANGSSITUATION IN DER PRODUKTIONSTECHNIK ....................................... 2 2.1.2 MEHRKOORDINATENANTRIEBE ........................................................................ 7 2.1.3 ZUSAMMENFASSUNG BESTEHENDER ANTRIEBSPRINZIPIEN .......................... 13 2.2 GRUNDLAGEN SYNCHRONER LINEARDIREKTANTRIEBE ................................................ 14 2.2.1 FUNKTIONSPRINZIP UND MATHEMATISCHE ZUSAMMENHAENGE ................... 14 2.2.2 STEUERUNGS UND REGELUNGSTECHNIK ..................................................... 16 2.2.3 STATISCHES UND DYNAMISCHES ANTRIEBSVERHALTEN ................................. 19 2.3 ENTWICKLUNG DIREKTANGETRIEBENER MOTOREN ..................................................... 20 2.3.1 WICKLUNGSENTWURF UND RESULTIERENDE EIGENSCHAFTEN .......................... 20 2.3.2 KRAFTWELLIGKEITEN UND WERKSTOFFE ......................................................... 24 2.4 KUEHLSYSTEME ZUR WAERMEABFUHR ....................................................................... 28 2.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDSAETZE .................................................................... 28 2.4.2 TECHNISCHE KUEHLVERFAHREN .................................................................... 29 2.5 ZWISCHENFAZIT UND HANDLUNGSBEDARF .............................................................. 31 3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE ......................................................................... 33 3.1 ZIELSETZUNG UND FORSCHUNGSFRAGEN ................................................................. 33 3.2 VORGEHENSWEISE .............................................................................................. 34 4 ANFORDERUNGEN AN DEN MEHRKOORDINATENANTRIEB ............................................... 37 5 KONZEPTION DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS .......................................................... 40 5.1 KONZEPTE ZU BAUFORMEN UND ANORDNUNGEN .................................................. 40 5.2 MOTORMODULE UND SEKUNDAERTEIL ...................................................................... 43 5.3 ARCHITEKTUR DES GESAMTSYSTEMS .................................................................... 48 6 AUSLEGUNG DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS .......................................................... 51 6.1 MOTORKOMPONENTE - ELEKTROMAGNETIK ............................................................. 51 6.1.1 FEM-ANALYSE VON BASISMODELLEN ........................................................ 52 6.1.2 ERWEITERTE MODELLE UND OPTIMIERUNG ................................................... 59 6.1.3 MODULARE BAUWEISE IN 2X2 UND 4X4-ANORDNUNG ............................... 63 6.1.4 ZWISCHENFAZIT ZU DEN SIMULATIONEN ..................................................... 64 6.2 KUEHLUNG DES MOTORS ......................................................................................... 66 6.3 MECHANISCHE FUEHRUNG ...................................................................................... 70 6.4 ANTRIEBSELEKTRONIK UND REGELUNG ................................................................... 72 6.5 ZWISCHENFAZIT ZUR AUSLEGUNG ......................................................................... 80 7 PROTOTYPISCHE REALISIERUNG ....................................................................................82 7.1 ERSTELLUNG DER TEILSYSTEME .............................................................................. 82 7.1.1 ELEKTROMAGNETISCHER UND THERMISCHER AUFBAU ................................... 82 7.1.2 MASCHINENGESTELL UND KREUZTISCHFUEHRUNG ............................................ 85 7.1.3 LEISTUNGSELEKTRONIK, SENSORIK UND MESSSYSTEME ............................... 88 7.2 INBETRIEBNAHME DES GESAMTSYSTEMS ............................................................. 89 7.3 SZENARIEN FUER DIE EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG ........................................... 91 8 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS ........................ 92 8.1 UNTERSUCHUNGEN EINES MOTORS MIT EINER EINLAGENWICKLUNG EL .................... 92 8.1.1 ELEKTRISCHE CHARAKTERISTIK ..................................................................... 92 8.1.2 KRAEFTE UND POSITIONSABHAENGIGE GROESSEN ............................................... 94 8.1.3 FUEHRUNGS UND STOERVERHALTEN ............................................................. 104 8.2 UNTERSUCHUNGEN EINES MOTORS MIT EINER VIERLAGENWICKLUNG VL ................. 110 8.2.1 KRAEFTE UND POSITIONSABHAENGIGE GROESSEN ............................................. 110 8.2.2 FUEHRUNGS UND STOERVERHALTEN ............................................................. 116 8.3 VERGLEICH BEIDER REALISIERTER MOTOREN ............................................................ 118 8.3.1 POSITIONIERVERHALTEN IM GEREGELTEN BETRIEB ....................................... 118 8.3.2 BETRIEB MIT INDUSTRIELLEM ANTRIEBSREGLER ............................................. 123 8.3.3 IN UND DIREKTE VERFAHREN ZUR PRIMAERTEILKUEHLUNG ............................... 125 8.3.4 ZWISCHENFAZIT BEIDER MOTOREN ............................................................ 129 8.4 SPANENDE FERTIGUNG MIT EINER HYBRID-WERKZEUGMASCHINE WZM .............. 131 8.4.1 PILOTPRUEFSTAND UND KRAFTABSCHAETZUNG ................................................ 131 8.4.2 VERSUCHSERGEBNISSE ............................................................................ 132 8.5 ZUSAMMENFASSUNG DER UNTERSUCHUNGEN ..................................................... 138 9 FOLGERUNGEN FUER DIE PRAXIS ................................................................................... 142 10 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ....................................................................... 147 11 LITERATURVERZEICHNIS ............................................................................................... 150 12 ANHANG ..................................................................................................................... 167 12.1 TABELLEN ........................................................................................................... 167 12.2 GLEICHUNGEN ................................................................................................... 199 12.3 BILDER ............................................................................................................... 201 12.4 IFW-MKA-THERMO MODELLIERUNGSWERKZEUG ................................................. 210 12.5 IFW-MKA-ANTRIEBSDESIGNER FUER DEN ENTWICKLER ........................................... 213 12.6 CHARAKTERISTIK DER EXPERIMENTELLEN HARD UND SOFTWARE ............................ 214 12.7 SIMULATIVE FEM-ERGEBNISSE ......................................................................... 219 12.8 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER EINLAGENWICKLUNG EL ................................. 231 12.9 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER VIERLAGENWICKLUNG VL ................................ 239 12.10 LEBENSLAUF .................................................................................................... 246
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN . VIII 1 EINLEITUNG . 1 2 STAND DES WISSENS . 2 2.1 DIREKTANTRIEBE IN WERKZEUGMASCHINEN . 2 2.1.1 AUSGANGSSITUATION IN DER PRODUKTIONSTECHNIK . 2 2.1.2 MEHRKOORDINATENANTRIEBE . 7 2.1.3 ZUSAMMENFASSUNG BESTEHENDER ANTRIEBSPRINZIPIEN . 13 2.2 GRUNDLAGEN SYNCHRONER LINEARDIREKTANTRIEBE . 14 2.2.1 FUNKTIONSPRINZIP UND MATHEMATISCHE ZUSAMMENHAENGE . 14 2.2.2 STEUERUNGS UND REGELUNGSTECHNIK . 16 2.2.3 STATISCHES UND DYNAMISCHES ANTRIEBSVERHALTEN . 19 2.3 ENTWICKLUNG DIREKTANGETRIEBENER MOTOREN . 20 2.3.1 WICKLUNGSENTWURF UND RESULTIERENDE EIGENSCHAFTEN . 20 2.3.2 KRAFTWELLIGKEITEN UND WERKSTOFFE . 24 2.4 KUEHLSYSTEME ZUR WAERMEABFUHR . 28 2.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDSAETZE . 28 2.4.2 TECHNISCHE KUEHLVERFAHREN . 29 2.5 ZWISCHENFAZIT UND HANDLUNGSBEDARF . 31 3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE . 33 3.1 ZIELSETZUNG UND FORSCHUNGSFRAGEN . 33 3.2 VORGEHENSWEISE . 34 4 ANFORDERUNGEN AN DEN MEHRKOORDINATENANTRIEB . 37 5 KONZEPTION DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS . 40 5.1 KONZEPTE ZU BAUFORMEN UND ANORDNUNGEN . 40 5.2 MOTORMODULE UND SEKUNDAERTEIL . 43 5.3 ARCHITEKTUR DES GESAMTSYSTEMS . 48 6 AUSLEGUNG DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS . 51 6.1 MOTORKOMPONENTE - ELEKTROMAGNETIK . 51 6.1.1 FEM-ANALYSE VON BASISMODELLEN . 52 6.1.2 ERWEITERTE MODELLE UND OPTIMIERUNG . 59 6.1.3 MODULARE BAUWEISE IN 2X2 UND 4X4-ANORDNUNG . 63 6.1.4 ZWISCHENFAZIT ZU DEN SIMULATIONEN . 64 6.2 KUEHLUNG DES MOTORS . 66 6.3 MECHANISCHE FUEHRUNG . 70 6.4 ANTRIEBSELEKTRONIK UND REGELUNG . 72 6.5 ZWISCHENFAZIT ZUR AUSLEGUNG . 80 7 PROTOTYPISCHE REALISIERUNG .82 7.1 ERSTELLUNG DER TEILSYSTEME . 82 7.1.1 ELEKTROMAGNETISCHER UND THERMISCHER AUFBAU . 82 7.1.2 MASCHINENGESTELL UND KREUZTISCHFUEHRUNG . 85 7.1.3 LEISTUNGSELEKTRONIK, SENSORIK UND MESSSYSTEME . 88 7.2 INBETRIEBNAHME DES GESAMTSYSTEMS . 89 7.3 SZENARIEN FUER DIE EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG . 91 8 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES MEHRKOORDINATENANTRIEBS . 92 8.1 UNTERSUCHUNGEN EINES MOTORS MIT EINER EINLAGENWICKLUNG EL . 92 8.1.1 ELEKTRISCHE CHARAKTERISTIK . 92 8.1.2 KRAEFTE UND POSITIONSABHAENGIGE GROESSEN . 94 8.1.3 FUEHRUNGS UND STOERVERHALTEN . 104 8.2 UNTERSUCHUNGEN EINES MOTORS MIT EINER VIERLAGENWICKLUNG VL . 110 8.2.1 KRAEFTE UND POSITIONSABHAENGIGE GROESSEN . 110 8.2.2 FUEHRUNGS UND STOERVERHALTEN . 116 8.3 VERGLEICH BEIDER REALISIERTER MOTOREN . 118 8.3.1 POSITIONIERVERHALTEN IM GEREGELTEN BETRIEB . 118 8.3.2 BETRIEB MIT INDUSTRIELLEM ANTRIEBSREGLER . 123 8.3.3 IN UND DIREKTE VERFAHREN ZUR PRIMAERTEILKUEHLUNG . 125 8.3.4 ZWISCHENFAZIT BEIDER MOTOREN . 129 8.4 SPANENDE FERTIGUNG MIT EINER HYBRID-WERKZEUGMASCHINE WZM . 131 8.4.1 PILOTPRUEFSTAND UND KRAFTABSCHAETZUNG . 131 8.4.2 VERSUCHSERGEBNISSE . 132 8.5 ZUSAMMENFASSUNG DER UNTERSUCHUNGEN . 138 9 FOLGERUNGEN FUER DIE PRAXIS . 142 10 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 147 11 LITERATURVERZEICHNIS . 150 12 ANHANG . 167 12.1 TABELLEN . 167 12.2 GLEICHUNGEN . 199 12.3 BILDER . 201 12.4 IFW-MKA-THERMO MODELLIERUNGSWERKZEUG . 210 12.5 IFW-MKA-ANTRIEBSDESIGNER FUER DEN ENTWICKLER . 213 12.6 CHARAKTERISTIK DER EXPERIMENTELLEN HARD UND SOFTWARE . 214 12.7 SIMULATIVE FEM-ERGEBNISSE . 219 12.8 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER EINLAGENWICKLUNG EL . 231 12.9 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER VIERLAGENWICKLUNG VL . 239 12.10 LEBENSLAUF . 246
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