Entwicklung und Aufbau einer Magnetführung für einen Mikrolinearmotor

Diese Dissertation beschreibt den konzeptionellen und technologischen Entwurf, die dünnfilmtechnische Fertigung und die messtechnische Charakterisierung einer elektromagnetischen Führung für einen linearen Mikrohybridschrittmotor. Die realisierte Führung beruht auf dem abstoßenden Prinzip und besteht aus mehrlagigen spiralförmigen Erregerspulen im Stator und Permanentmagneten im Läufer. Diese sind in der horizontalen Ebene quer zum Verlauf der Spulenleiter magnetisiert. Bei Bestromung der Spulen in entsprechender Richtung stehen sich gleichnamige Magnetpole gegenüber, wodurch eine Vertikalkraft zwischen Ständer und Läufer entsteht. Das abstoßende Prinzip wurde ausgewählt, da die Herausforderungen bei der Montage weniger komplex sind. Es wurden Systeme mit zwei und vier Spulenlagen entworfen und gefertigt. Das vierlagige Spulensystem stellt nicht nur größere Kräfte bereit, sondern erlaubt durch einen geteilten Spulenentwurf über die Levitation des Läufers hinaus die Kompensation einer Nickbewegung des Läufers. Die elektromagnetische Führung wird durch eine seitliche tribologische Führung unterstützt, um der prinzipbedingten lateralen Instabilität des Systems entgegenzuwirken und eine seitliche Drift des Läufers zu verhindern.