Магнитные актуаторы по техническому заданию заказчика
Магнитные актуаторы по техническому заданию заказчика

Магнитные актуаторы используют магнитные эффекты для генерации силы, которая влияет на движение частей актуатора.

Первое большое семейство магнитных актуаторов основывается на магнитных силах действующих на расстоянии, - силах Лапласа-Лоренца и реактивных силах. Для линейного перемещения доступен диапазон хода от 1 до 20 мм, дополняющий пьезо актуаторы. Они могут быть подразделены на 3 категории:

  • Актуатор с подвижной катушкой (Moving coil actuator): Помещенная в постоянное магнитное поле, подвижная катушка приводится в действие током, подвергаемая воздействию сил Лапласа-Лоренца. Эта сила пропорциональна приложенному току. Поэтому эти актуаторы являются управляемыми. Они также называются звуковыми катушками (voice-coil) с тех пор, как нашли свое первое применение в динамиках. CEDRAT TECHNOLOGIES разработал звуковые катушки с высокими эксплуатационными характеристиками (также названными Подвижными Катушками) и Моментные Актуаторы с ограниченным углом вращения (Limited Angle Torque – LAT) для различных автомобильных, промышленных и космических применений.
  • Актуаторы с подвижным магнитом (Moving magnet actuator): Помещенный между двумя магнитными полюсами, постоянный подвижный магнит может перемещаться от одного полюса к другому с применением катушек. Такие актуаторы с подвижными магнитами являются двустабильными. Они обеспечивают высокую силу, но не являются хорошо управляемыми. Миниатюрные устройства были разработаны компанией CEDRAT TECHNOLOGIES для блокирующих и  for locking and haptic applications.
  • Moving iron actuator : Термин  «Moving iron» произошел от «moving magnet», с той разницей, что подвижная часть сделана из железа. Главный технологический аспект - получение высокоуправляемого актуатора. В обычных электромагнитах реактивная сила не управляема. Новый Управляемый магнитный Актуатор с Подвижным штоком из Железа (Moving Iron Controllable magnetic Actuator – MICA) был разработан компанией CEDRAT TECHNOLOGIES на основе электромагнитного актуатора, в котором сила может реверсировать во всем диапазоне хода. Катушка не устанавливалась на подвижную часть, так как любая катушка соединяется проводами с неподвижной частью и может быть причиной поломки при воздействии продолжительной вибрации. Так же во избежании поломок при реверсивных ударах актуатора в подвижной части актуатора избегали магнитов, которые известны своей хрупкостью. Поэтому активная подвижная часть сделана из железа, которое не подвержено этим недостаткам. MICA применяется для генерации вибрации или для активного демпфирования во встраиваемых системах. Он обеспечивает большие величины хода по сравнению с пьезо актуаторами. MICA предлагает большие силы, при том что нагревается намного меньше, чем любые актуаторы с Подвижными Катушками.

Второе семейство магнитных актуаторов основывается на магнитно-управляемых активных материалах. Для инновационных устройств компания CEDRAT TECHNOLOGIES использует два типа устройств:

  • Магнитострикционный актуатор : Эти актуаторы используют магнитострикционный эффект, который заключается в деформации магнитострикционных материалов, помещаемых в магнитное поле. Например, магнитострикционная деформация Терфенола-Д достигает 1600 частей на миллион, делая этот активный материал интересным конкурентом пьезоэлектрической керамики на основе титаната и цирконата свинца (pzt ceramics) для высокомощных трансдъюсеров или низковольтных применений. Магнитострикционные актуаторы обеспечивают высокие силы при низких напряжениях (12 или 24 В), что соответствует специальным требованиям в медицине, нефтяной или химической промышленности (из-за риска воспламенения).
  • Актуатор на магнитно-реологических жидкостях : Магнитно-реологические жидкости (Magneto Rheological Fluid - MRF) могут отвердевать при помещении в магнитное поле. Этот эффект может быть использован для построения клапанов без каких-либо подвижных частей и для построения различных MRF актуаторов : клапана, тормозные системы, зажимы, полу-активные демпферы, автоматизированные гидростатические / гидродинамические подшипники…

Третье широкое семейство магнитных актуаторов это электрические двигатели, также называемые электрическими машинами вращения. Компания CEDRAT TECHNOLOGIES может произвести расчет всех габаритов в качестве услуг, но разрабатывает только малогабаритные электрические двигатели, такие как бесколлекторные двигатели постоянного тока (Brushless DC motors - BLDC) и шаговые двигатели.

Видео 1: 3-D модель магнитнострикционного актуатора

 

Видео 2: Однофазный шаговый микродвигатель SPSM-1

 

Электромагнитные актуаторы
Описание:

Компания CEDRAT TECHNOLOGIES разрабатывает по требованиям заказчика электромагнитные актуаторы, предназначенные для специализированных приложений заказчика, когда стандартные изделия не подходят. Они охватывают широкий спектр приложений и рынков, таких как: индустриальная промышленность, автомобильная промышленность (например, проект е-Lift 3 с PSA), авиационно-космическая отрасль, медицина и т.д.

Области применения:

Приведение в действие клапанов, механизмы блокировки и разблокировки на основе перемещения штифта, контакторы ...

Статус: Изделие

 

Управляемый Актуатор с Подвижным штоком из Железа (Moving Iron Contollable Actuator - MICA)
Описание: MICA™ актуатор соответствует требованиям по компактности, высокой динамичности, точности, надежности и прочности. Эта технология была разработана, чтобы ликвидировать пробел между хорошо известными звуковыми катушками и соленоидными технологиями.
Области применения: Управление клапанами, приведение в действие насосов и компрессоров, испытательные стенды, генерация вибрации, активное управление вибрацией, высокоскоростной механизм захвата, высокоскоростное позиционирование...
Статус: Стандартное изделие

  

Электромагнитный механизм отвода фиксатора (Broche Rétractable Utilisant une Commande Electromagnétique – BRUCE)
Описание: По запросу Французского космического Агентства компания CEDRAT TECHNOLOGIES разработала электромагнитный механизм отвода фиксатора, пригодный для повторного использования, названный BRUCE.
Области применения: Космос, электромагнитный, механизм отвода фиксатора (pin puller)...
Статус: Стандартный

  

Актуаторы со Звуковыми Катушками (voice-coil)
Описание: Актуатор с подвижной катушкой (Moving coil actuator) основывается на действии силы Лапласа-Лоренца, которая прямо пропорциональна приложенному току. Они также называются звуковыми катушками (voice-coil) с тех пор, как нашли свое первое применение в динамиках. Это наиболее обычный линейный магнитный управляемый актуатор. Компания CEDRAT TECHNOLOGIES изготовила несколько актуаторов по принципу звуковой катушки для космических применений (например MTG, IASI).
Области применения: Высоко линейные актуаторы, Аэрокосмическая отрасль ...
Статус: Этап оценки для космических применений

 

Линейно Перемещаемый Магнит с Двумя устойчивыми состояниями (Bistable Linear Moving Magnet - BLMM)
Описание: Он изготовлен на основе постоянного магнита, перемещаемого между двумя разноименными электромагнитами. Это магнитный актуатор с двумя устойчивыми состояниями, обладающий высокой силой удержания при выключенном питании. Актуаторы BLMM являются миниатюрными решениями производства компании CEDRAT TECHNOLOGIES.
Области применения: Стопорные механизмы, Генераторы вибрации, Микро-клапана..
Статус: Стандартное изделие

   

Технологии Магнитно-Реологических Жидкостей (Magneto Rheological Fluid - MRF)
Описание: На основе магнитно-Реологических Жидкостей можно построить новые решения, такие как активные клапана, автоматизированные гидростатические и гидродинамические подшипники … Компания CEDRAT TECHNOLOGIES реализовала характеристики MRF жидкостей на примере решений для механической обработки.
Области применения: Активные MRF клапана, автоматизированные гидростатические или гидродинамические подшипники
Статус: Проверка концепции

  

Актуаторы на Магнитно-Реологических Жидкостях (Magneto Rheological Fluid - MRF)
Описание: Представленный атуатор на основе магнитно-Реологических Жидкостей является новым самоблокирующимся линейным магнитным актуатором, которому требуется очень малая электрическая мощность (менее 2 Вт) для работы с силами до 100 Н. Он подходит для создания безотказных амортизаторов и демпферов.
Области применения: Активные Демпферы, амортизаторы, блокирующие механизмы
Статус: Проверка концепции

  

Актуаторы с Ограниченным Углом вращения (Limited Angle Torque Actuators- LAT)
Описание: Актуатор с Ограниченным Углом вращения (LAT) обеспечивает угловой поворот в пределах +/- 15°. Он обеспечивает плавное вращательное движение с высоким разрешением и высокой точностью для механизмов позиционирования для авиационных, космических и оптических применений.
Области применения: Вращательное движение с высоким разрешением, Микро нано Позиционирование, Ориентирование, Сканирование
Статус: Прототип

  

Модернизация Бесколлекторных Двигателей постоянного тока
Описание: Компания CEDRAT TECHNOLOGIES проводит модернизацию доступных на рынке бесколлекторных двигателей для улучшения характеристик момента и скорости и для уменьшения потребляемой мощности с заменой деталей и испытаниями на стенде для микродвигателей вращения.
Области применения: Бесколлекторные двигатели постоянного тока для ответственных применений: авиация и космос, БПЛА ...
Статус: Прототип

 

Однофазный Шаговый Мини Двигатели (Single Phase Stepper Mini-Motor - SPSM-1)
Описание:

Однофазный шаговый микро двигатель вращения обладает настраиваемым воздушным зазором между статором и ротором и плоским постоянным магнитом. Двигатель был разработан в рамках проекта FP6 M2EMS EC, в сотрудничестве с  CEA и ETA. This stepping motor is compatible with Si technologies.

Области применения: Микродвигатели, Микротехнологии...
Статус: Проверка концепции

    

Магнитострикционные Актуаторы
Описание: Магнитострикционные CEDRAT TECHNOLOGIES являются твердотельными магнитными актуаторами на основе магнитострикционного материала Терфенола-Д. Актуаторы могут быть разработаны на воспроизводство больших усилий (>20 кН) и больших величин хода (> 200 мкм) при низких напряжениях (< 12 В) в статике и динамике.
Области применения: Генераторы большого усилия, Низковольтные актуаторы, Звуковые трансдъюсеры (сонар) ...
Статус: Прототип


Линейный усилитель для магнитных актуаторов LA24
Описание: Много канальный Линейный Усилитель (Linear Amplifier) LA24 обладает малым уровнем шумов, работает в широком диапазоне частот и предназначен для высокоточного управления магнитными актуаторами CEDRAT TECHNOLOGIES.
Области применения: Позиционирование, Стабилизация
Статус: Стандартное изделие

    

Источник питания на основе батарей для встраиваемых актуаторов, датчиков и мехатронных систем
Описание: Источники питания для пьезо или магнитных актуаторов, датчиков и мехатронных систем на основе обычных литиевых полимерных батареек с напряжением 3,7 В.
Области применения: Встраиваемые пьезо и магнитные актуаторы, двигатели, датчики, механизмы, клапана
Статус: Проверка концепции