Funktionsprüfung an elektromagnetischen Aktuatoren

Elektromechanische Systeme bieten in zahlreichen Branchen viele Vorteile gegenüber den „klassischen“ Antriebselementen. Zum einen sind sie kompakter und leichter, zum anderen bieten elektromechanische Systeme auch erhebliche Vorteile in punkto Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit. Das Familienunternehmen Thomas aus Herdorf setzt im Rahmen der Qualitätskontrolle ein Prüfsystem von ZwickRoell ein.

Thomas entwickelt und fertigt elektromagnetische und fluidische Aktuatoriksysteme für die Automotive- und Mobilhydraulik-Industrie sowie Medizinprodukte. Die Kraft-Hub-Kennlinie und die Kraft-Strom-Kennlinie sind wesentliche Kennwerte für die Qualitätskontrolle. Für die Bestimmung dieser Kennwerte setzt das Unternehmen eine Material-Prüfmaschine von ZwickRoell ein.

In das Prüfsystem (zwickiLine, Fmax 2,5 kN) sind 2 verschiedene Stromregelgeräte integriert, mit denen die Magnete wechselweise verschieden angesteuert werden können. Dank einer Kippvorrichtung kann die gesamte Prüfmaschine bis zu 90° seitlich gekippt werden kann, damit die Magnete in Einbaulage geprüft werden können.

Mit der Prüfsoftware testXpert III und einer Prüfvorschrift für Magnetprüfung können Prüfungen zur Bestimmung der Kraft-Hub-Kennlinien (F/s) und der Kraft-Strom-Kennlinien (F/I) durchgeführt werden.
Die Kraft-Hub-Kennlinie wird bei Proportional¬ und Schaltmagneten geprüft. Sie stellt eine Funktionsprüfung am elektromagnetischen Aktuator dar und kommt meist als Endprüfung zum Tragen. Anhand der Kennlinie lassen sich die wesentlichen Funktionsmerkmale der Aktuatoren erkennen. Die Kraft-Hub-Kennlinie gibt Auskunft darüber, ob der Aktuator innerhalb seines Arbeitsbereichs bei einem fest eingestellten Strom die geforderte Kraft bringt.

Die Kraft-Strom-Kennlinie wird überwiegend bei Proportionalmagneten geprüft und sagt aus, ob der Aktuator in einer definierten Ankerstellung die erforderliche Kraft innerhalb eines Strombereiches bringt. Die Idealkennlinie ist ein linearer Zusammenhang zwischen Kraft und Strom um den Arbeitspunkt.


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