Linearschrittmotor selbstgebaut

[Mechatroniker1990]

Hallo Leute,

ich habe mich hier angemeldet, da ich auf meiner Suche hier einige interesannter Beiträge gefunden habe.
Ich will einen permanenterregten linearen Schrittmotor selber bauen. Die Funktion ist relativ simpel.
Er soll einfach auf knopfdruck vor und zurückfahren. Die schrittweite ist dabei relativ egal. Ich habe mich jetzt intensiv mit dem Thema auseinandergesetzt.
Aber ich weiß immer noch nicht, wie die Wicklungen geometrisch aufbebaut sein mpssen. Kann ich die einfach um einen U-förmigen Eisenkern wickeln?
Und wie sollte später das Verhältnis von der geometrischen Wicklungsgöße zu Abstand und Größe der Permanetnmagneten sein?
Relativ komplexe Fragen. ich weiß. Aber ich hoffe ihr könnt mir helfen.

mit freundlichem Gruß
Mechatroniker

[ranke]

Kann ich die einfach um einen U-förmigen Eisenkern wickeln?

Im Eisen um die Wicklungen wechselt das Magnetfeld in Richtung und Stärke. Sinnvoll ist deshalb ein Aufbau aus gegenseitig isolierten Blechen aus Eisen mit geringer magnetischer Remanenz, während das Jocheisen auf der Permamemtmagnetischen Seite massiv sein darf.

Und wie sollte später das Verhältnis von der geometrischen Wicklungsgröße zu Abstand und Größe der Permanentmagneten sein?

Abstand (Luftspalt) zwischen dem Ständer und dem Läufer sollte möglichst gering sein, wenn ein gewisser Wirkungsgrad erzielt werden soll.

[Skynet]

Hallo!
Ich plane auch ein Linearschrittmotor zu bauen. Dazu habe ich ein paar Fragen und möchte diese hier stellen ohne ein neuen Thread zu öffnen.

Ich möchte ein PVC-Rohr verwenden mit 12mm Außendurchmessen und 1mm Wandstärke.
In dem Rohr soll sich ein Neodymmagnet (10mm Durchmesser) mit gestänge bewegen.
Für die Elektromagnete möchte ich Eisenkerne verwenden in Form von Ferrit-Ringkerne oder Eisenpulver-Ringkerne.
Die Spulen um den Ringkern dachte ich mit 0,28mm Kupferlackdraht zu wickeln.
Wicklungszahl 1225 ergibt ca. 17ohm. Lt. 0,28mm Durchmesser ein In=0,22A folgt Un=3,7V.

Ist es machbar/sinnvoll Ferrit-Ringkerne oder Eisenpulver-Ringkerne zu verwenden? Und wenn ja, was davon ist besser geeignet? Wenn nicht, was gibt es noch für Alternativen?

Ich hab eine Grafik erstellt wie ich mir das ganze grob vorstelle.

[ranke]

Zur Skizze:
Um eine Kraft zwischen dem bewegten Magnet und der Wicklung zu bekommen sollte das Magnetfeld des Permanentmagnets die Wicklung möglichst vollständig durchdringen. Bei der hier gezeigten Konstruktion wirken die Ringkerne eher abschirmend, die Feldlinien des Permanentmagneten werden durch die Ringkerne gehen, aber kaum durch die Wicklung.
Zielführender wäre es sicher die Wicklung auf das Rohr zu machen und eventuell die Rinkerne außen. 1mm Wandstärke des Rohrs ist schon ziemlich viel, je weniger Luftspalt desto besser. Als Wickelkörper eignet sich das PVC Rohr nicht, es wird durch den Wickelzug zusammengedrückt. Besser man wickelt auf einen festen Dorn, fixiert die Wicklung mit Klebstoff und zieht sie dann vom Dorn ab. Dann muss man sich aber noch etwas zur Führung des Permanentmagneten einfallen lassen, damit der nicht die Wicklungen kaputtmacht. In dieser Hinsicht hat das rotatorische Prinzip Vorteile gegenüber dem Linearmotor.

[Skynet]

Hallo!

Um das PVC-Rohr (Außenduchmesser 12mm) kommen zu erst die Ringkerne (Innendurchmesser 12,6mm)
die gegeneinander isoliert sind, auf dem Bild sind die Ringkerne braun.
Erst um die Ringkerne kommen dann die Wicklung. So wird das Rohr nicht belastet.

Aber ich hab mir schon gedacht das der Luftspalt ein Problem darstellt.
Ein weiter Nachteil der Konstruktion ist, das für den ganzen weg Spulen notwendig sind, die einzeln
angesprochen werden müssen. Das macht die Ansteuerung aufwendig.

Ich bin nun auf eine andere Art Linearmotor gestoßen und es scheint effektiver.
Im Gestänge sind auf der gesamten Länge Permanentmagnet (gegeneinander gepolt) untergebracht und
somit benötigt man werniger Spulen.

[ranke]

Erst um die Ringkerne kommen dann die Wicklung. So wird das Rohr nicht belastet.

Das Rohr wir so nicht belastet, die Wicklung wird aber auch nicht viel vom Magnetfeld der Permamentmagnete sehen. Es wird also nicht funktionieren.
Bei der Patentskizze ist das besser gemacht, das Jocheisen (20c) ist außerhalb der Wicklungen angebracht, das kann so funktionieren. Man würde sich vielleicht noch wünschen dass das Jocheisen zwischen den Wicklungen direkt an den Luftspalt herangebracht wird um den Luftspalt zu verkleinern. Vielleicht geht es aber auch so schon ganz gut.