Unkonventionelle Aktoren : eine Einführung / von Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Janocha ; Lektorat, Dr. Gerhard Pappert ; herstellung, Tina Bonertz.

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Vorworte; 1. Einführung; 1.1 Was sind unkonventionelle Aktoren?; 1.2 Aktoren als Systemkomponente; 2.4.1.1 Wurm- und Schreitantriebe; 1.3 Aktoren im Zentrum von Mechatronik, Mikrosystemtechnik und Adaptronik; 1.4 "Intelligente" und Self-sensing-Aktoren; 1.4.1 "Intelligente" Festkörperaktoren; 1.4.2 Self-sensing-Festkörperaktoren; 1.5 Entwurf von Aktoren; 1.6 Charakterisierung von Aktoren; 1.6.1 Kenngrößen; 1.6.2 Kenngrößen-Diagramme; 2. Piezoelektrische Aktoren; 2.1 Physikalischer Effekt; 2.2 Piezoelektrische Bauelemente; 2.2.1 Piezoelektrische Werkstoffe; 2.2.2 Piezokeramische Elemente.

2.3 Piezoaktoren mit begrenzter Auslenkung2.3.1 Stapelaktoren und Multilayer-Aktoren; 2.3.2 Streifentranslatoren; 2.3.3 Biegewandler; 2.3.4 Komposite-Wandler; 2.3.5 Piezowandler mit Wegübersetzung; 2.4 Aktoren mit unbegrenzter Auslenkung (Piezomotoren); 2.4.1 Motoren für den quasistatischen Betrieb; 2.4.1.2 Trägheitsantriebe; 2.4.1.3 Piezo Actuator Drive (PADTM); 2.4.2 Motoren für den resonanten Betrieb (Ultraschallmotoren); 2.4.2.1 Stehwellen-Motoren; 2.4.2.2 Wanderwellen-Motoren; 2.5 Messen von piezoelektrischen Kenngrößen; 2.6 Steuerelektronik für Piezoantriebe; 2.6.1 Leistungsverstärker.

2.6.2 Linearisierung des Aktor-Übertragungsverhaltens2.7 Anwendungsbeispiele; 2.7.1 Positioniertisch; 2.7.2 Dieselinjektor; 2.7.3 Hautscanner; 2.7.4 Entwurfsaufgabe Piezotranslator; 2.8 Entwicklungstendenzen; 3. Magnetostriktive Aktoren; 3.1 Physikalischer Effekt; 3.2 Magnetostriktive Bauelemente; 3.2.1 Werkstoffe; 3.2.2 Magnetostriktive Elemente; 3.3 Magnetostriktive Aktoren mit begrenzter Auslenkung; 3.3.1 Translator; 3.4 Magnetostriktive Aktoren mit unbegrenzter Auslenkung; 3.5 Messen von magnetostriktiven Kenngrößen; 3.6 Elektronischer Leistungsverstärker; 3.7 Anwendungsbeispiele.

3.7.1 Unterwasser-Sonarsystem3.7.2 Dynamischer Vibrationsabsorber; 3.7.3 Hybrider Linearmotor; 3.7.4 Entwurfsablauf; 3.8 Vergleich zwischen piezoelektrischen und magnetostriktiven Wandlern; 3.9 Entwicklungstendenzen; 4. Aktoren mit elektrorheologischer Flüssigkeit; 4.1 Einige rheologische Grundlagen; 4.2 Elektrorheologischer Effekt; 4.3 Technische Realisierung; 4.3.1 Werkstoffe; 4.3.2 Wirkprinzipien und Entwurfshinweise; 4.4 Messen von ERF-Kenngrößen; 4.4.1 Rheologische Kenngrößen; 4.4.2 Elektrische Kenngrößen; 4.5 Elektronischer Leistungsverstärker; 4.6 Anwendungsbeispiele.

4.6.1 Stellantrieb4.6.2 Tastelement; 4.6.3 Entwurfsaufgabe Stoßdämpfer; 4.7 Entwicklungstendenzen; 5. Aktoren mit magnetorheologischer Flüssigkeit; 5.1 Physikalischer Effekt; 5.2 Technische Realisierung; 5.2.1 Werkstoffe; 5.2.2 Wirkprinzipien; 5.2.3 Wandlerentwurf; 5.3 Messen von MRF-Kenngrößen; 5.3.1 Rheologische Kenngrößen; 5.4 Elektronische Leistungsverstärker; 5.4.1 Analoge Leistungsverstärker; 5.4.2 Schaltende Leistungsverstärker; 5.5 Anwendungsbeispiele; 5.5.1 Bremse; 5.5.2 Motorlager; 5.5.3 Spannvorrichtung für Werkstücke; 5.5.4 Entwurfsaufgabe Kupplung.

Nach der Beschreibung des Funktionsprinzips der unkonventionellen Aktoren werden deren Vor- und Nachteile mit konkurrierenden Prinzipien verglichen. Ausgewählte kommerzielle Aktorprodukte und Anwendungsbeispiele vermitteln einen Eindruck von ihrem Einsatzpotenzial. Die Messung wichtiger aktorischer Kenngrößen sowie der Aufbau von elektrischen Steuerschaltungen werden ebenso thematisiert wie die grundsätzliche Vorgehensweise beim Aktorentwurf.

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