„Linearmotor“ – Versionsunterschied
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Ein '''Linearmotor''' ({{EnS|''Linear Synchronous Motor''}}, LSM) ist eine elektrische Antriebsmaschine. Im Gegensatz zu den verbreiteten rotierenden Maschinen versetzt ein Linearmotor die mit ihm verbundenen Objekte nicht in eine drehende, sondern in eine geradlinige Bewegung ([[Translationsbewegung]]). Der Begriff des Linearmotors wird auch für Antriebe verwendet, deren Läufer gekurvte Strecken abfährt, aber keine Rotativbewegung um eine Achse antreibt (zum Beispiel Transportantriebe). Antriebe für Linearbewegungen wie Elektromagneten oder [[Schwingspule]]n, deren Prinzip keine beliebige Verlängerung zulässt, werden nicht als ''Linearmotoren'' bezeichnet, sondern nur unter dem weiteren Begriff ''Linearaktuator'' mit den Linearmotoren zusammengenommen. |
Ein '''Linearmotor''' ({{EnS|''Linear Synchronous Motor''}}, LSM) ist eine elektrische Antriebsmaschine. Im Gegensatz zu den verbreiteten rotierenden Maschinen versetzt ein Linearmotor die mit ihm verbundenen Objekte nicht in eine drehende, sondern in eine geradlinige Bewegung ([[Translationsbewegung]]). Der Begriff des Linearmotors wird auch für Antriebe verwendet, deren Läufer gekurvte Strecken abfährt, aber keine Rotativbewegung um eine Achse antreibt (zum Beispiel Transportantriebe). Antriebe für Linearbewegungen wie Elektromagneten oder [[Schwingspule]]n, deren Prinzip keine beliebige Verlängerung zulässt, werden nicht als ''Linearmotoren'' bezeichnet, sondern nur unter dem weiteren Begriff ''Linearaktuator'' mit den Linearmotoren zusammengenommen. |
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Der Linearmotor wurde vor dem rotatorischen Motor erfunden. 1854 ließ [[Charles Grafton Page]] einen |
Der Linearmotor wurde vor dem rotatorischen Motor erfunden. 1854 ließ [[Charles Grafton Page]] einen |
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[[Datei:Linear motor U-tube.svg|thumb|Schnittdarstellung eines Linearmotors. In der Mitte die [[Spule (Elektrotechnik)|Spulen]], rechts und links Permanentmagnete. Die Linearbewegung tritt zwischen Spulen und Permanentmagneten auf.]] |
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== Funktionsprinzip == |
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Grundsätzlich könnten rotative Motoren aller Prinzipien durch eine [[Projektion (Mathematik)|Projektion]], die den runden Luftspalt auf eine Gerade abbildet, in Linearmotoren verwandelt werden, wobei die ursprünglich kreisförmig angeordneten elektrischen Erregerwicklungen ([[Stator]]) auf einer ebenen Strecke angeordnet sind. Der Läufer, der im Drehstrommotor rotiert, wird beim Linearmotor von dem längs bewegten Magnetfeld über die Fahrstrecke gezogen. Daher rührt auch die vielfach verwendete Bezeichnung ''Wanderfeldmaschine''. |
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In der Praxis werden grundsätzlich entweder Asynchronmaschinen (das Magnetfeld ist nicht fest mit der Bewegung gekoppelt) oder Synchronmaschinen im weiteren Sinne verwendet (was auch lineare Reluktanzmaschinen und Linearschrittmotor einschließt). Die Verwendung kommutierter Gleichstrommaschinen ist zwar möglich, aber eher unüblich. |
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Die erforderliche Abstandshaltung zwischen Läufer und Linear-Wicklung kann zum Beispiel mit Rädern, |
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Luftkissen oder durch elektromagnetisch geregeltes Schweben erfolgen. |
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== Einsatz in der Industrie == |
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[[Datei:Linear motor by Zureks.jpg|thumb|right|Praktisch aufgebauter Linearmotor]] |
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Linearmotoren kommen zunehmend in [[Werkzeugmaschine]]n, sowie bei [[Positioniersystem]]en und [[Handlingsystem]]en in der [[Lineartechnik]], zum Einsatz. Normalerweise werden Vorschubkräfte von einem sich drehenden Elektromotor erzeugt und in einem Getriebe in eine translatorische Bewegung umgesetzt. Die Bewegung wird also ''indirekt'' herbeigeführt. Linearmotoren ermöglichen es hingegen, direkt eine translatorische Bewegung darzustellen, man nennt sie deswegen auch ''Direktantriebe''. |
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Linearmotoren haben in diesem Bereich den Vorteil hoher [[Beschleunigung]]en von bis zur sechsfachen [[Fallbeschleunigung]] und von Verfahr[[geschwindigkeit]]en bis 800 m/min (48 km/h). Die maximalen Kräfte, die mit asynchronen Polysolenoid-Linearmotoren erreicht werden, liegen derzeit bei 30 kN. Für das Erreichen noch höherer mechanischer Kräfte werden ebenfalls supraleitende Konzepte entwickelt. Außerdem sind sie durch eine Verringerung an reibenden Teilen besser für einen Einsatz im [[Reinraum]] geeignet. |
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Linearmotoren werden auch in [[Zerspanen|zerspanenden]] Werkzeugmaschinen eingesetzt. Weltweit setzen heute schon viele Hersteller auf diese neue Antriebsmöglichkeit. |
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Linearmotoren werden auch häufig in Positioniergeräten oder verschiedenen anderen Maschinenarten, etwa bei [[akustische Mikroskopie|Ultraschallmikroskopen]], [[Plasmaschneider|Plasmaschneidanlagen]], [[Laserschneiden|Laserschneidanlagen]] und [[Wasserstrahlschneidanlage]]n, eingesetzt. |
Linearmotoren werden auch häufig in Positioniergeräten oder verschiedenen anderen Maschinenarten, etwa bei [[akustische Mikroskopie|Ultraschallmikroskopen]], [[Plasmaschneider|Plasmaschneidanlagen]], [[Laserschneiden|Laserschneidanlagen]] und [[Wasserstrahlschneidanlage]]n, eingesetzt. |
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Version vom 7. Januar 2013, 14:50 Uhr
Ein Linearmotor (englisch Linear Synchronous Motor, LSM) ist eine elektrische Antriebsmaschine. Im Gegensatz zu den verbreiteten rotierenden Maschinen versetzt ein Linearmotor die mit ihm verbundenen Objekte nicht in eine drehende, sondern in eine geradlinige Bewegung (Translationsbewegung). Der Begriff des Linearmotors wird auch für Antriebe verwendet, deren Läufer gekurvte Strecken abfährt, aber keine Rotativbewegung um eine Achse antreibt (zum Beispiel Transportantriebe). Antriebe für Linearbewegungen wie Elektromagneten oder Schwingspulen, deren Prinzip keine beliebige Verlängerung zulässt, werden nicht als Linearmotoren bezeichnet, sondern nur unter dem weiteren Begriff Linearaktuator mit den Linearmotoren zusammengenommen.
Der Linearmotor wurde vor dem rotatorischen Motor erfunden. 1854 ließ Charles Grafton Page einen
Linearmotoren werden auch häufig in Positioniergeräten oder verschiedenen anderen Maschinenarten, etwa bei Ultraschallmikroskopen, Plasmaschneidanlagen, Laserschneidanlagen und Wasserstrahlschneidanlagen, eingesetzt. Linearmotoren eignen sich auch als Pumpen für flüssige Metalle (zum Beispiel Natriumkreislauf in Atomkraftwerken), wobei die Motoren statisch montiert sind und die Felder das flüssige Metall im eingesetzten Durchlaufrohr in Bewegung bringen.
Linearmotoren werden auch für Bahnantriebe (Transrapid/RailCab HSST oder auch Achterbahnen) eingesetzt.
Verstärkt werden Linearmotoren aufgrund der vielen konstruktiven Vorteile mittlerweile in Haushalts-Elektro-Kleingeräten wie elektrischen Zahnbürsten, elektrischen Rasierern, Mundduschen eingebaut. Als Stator kommen hierbei Magnete aus Neodym-Eisen-Bor zum Einsatz.
Einsatz in der Technik der Datenverarbeitung
Mit dem sogenannten "Winchester-Wechselplattensystem" IBM-3390 kamen Linearmotoren als Ersatz für die bisherigen hydraulischen Antriebe der Festplattenansteuerung zum Einsatz.[1]
Einzelnachweise
- ↑ Kurt Gerecke und Klemens Poschke IBM Storage System Kompendium (eingesehen am 29. Oktober 2012)
Fachliteratur
- Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18.Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
- Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoren und Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. 2. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990, ISBN 3-8085-5002-3
- Günter Boy, Horst Flachmann, Otto Mai: Die Meisterprüfung Elektrische Maschinen und Steuerungstechnik. 4. Auflage, Vogel Buchverlag, Würzburg, 1983, ISBN 3-8023-0725-9
