Software: SimX - Nadelantrieb - Aktordynamik - Idealisierungen

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Idealisierter Magnetkreis mit Spule und Beschaltung

Um die Entscheidung für das Antriebsprinzip abzusichern, muss das Modell des Aktors hinreichend viel von unserem "physikalisch-technischen" Wissen über den Elektro-Magneten enthalten. Das Modell werden wir schrittweise umbauen und in Betrieb nehmen:

• Im E-Magneten soll die Spule vorläufig nur in Form ihrer Windungszahl w und ihres ohmschen Widerstands Rel berücksichtigt werden (keine Spulen-Geometrie!).
• Die Erwärmung der Spule wird noch nicht berücksichtigt.

Zielstellung:

Existiert für den Topfmagneten eine optimale Kombination von

• Windungszahl w,
• Spulenwiderstand Rel,
• Schutzbeschaltung-Widerstand R,
• Ankerdurchmesser d_Anker,
• Rückholfeder-Federsteifigkeit k und
• Vorspannweg der Feder s0?

Wie groß ist die damit minimal mögliche Zeit für einen kompletten Prägezyklus?

Forderungen:

• Kompletter Prägezyklus ≤ 3,6 ms
• Betriebsspannung 24 V
• Max. zulässiger Spulenstrom 1,5 A
• Max. zulässige Spannung an der Spule 200 V

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