Was ist ein Schwingspulenaktor?
Ein Schwingspulenaktuator ist ein elektromagnetisches Gerät, das eine Steuerbewegung für sekundäre Mechanismen liefert. Ähnlich dem Funktionsprinzip herkömmlicher Solenoide unterscheidet sie sich darin, dass sich die Spule des Stellglieds innerhalb einer statischen Magnetanordnung bewegt. Ein Schwingspulenaktuator kann auch eine bidirektionale Bewegung erzeugen. Zusätzlich kann der Bewegungsbereich des Ausgangs durch externe Trigger und Systemrückmeldung gesteuert werden. Sie werden auch als Schwingspulenmotoren bezeichnet und können so konfiguriert werden, dass sie lineare und rotatorische Ausgänge erzeugen.
Das Phänomen der elektromagnetischen Kraft ist der Eckpfeiler für eine Vielzahl von Schalt-, Betätigungs- und Steuerungsmechanismen in einem ebenso breiten Spektrum von Branchen. Die häufigste Anwendung dieses Phänomens ist der einfache Elektromagnet. Diese allgegenwärtigen Vorrichtungen bestehen aus einer statischen Drahtspule und einem sich bewegenden Kolben, der als Ausgangsübertragungsmittel verwendet wird. Wenn die Spule mit elektrischem Strom erregt wird, wird ein starkes Magnetfeld erzeugt, das den Kolben dazu veranlasst, sich darauf zu bewegen. Diese Bewegung wird dann für die Ausführung von Arbeiten genutzt.
Der Schwingspulenaktuator stützt sich ebenfalls auf diese elektromagnetische Kraft, um seine Ausgangsbewegung zu liefern, jedoch auf eine andere Art und Weise. Diese Aktuatoren verfügen über eine statische Magnetanordnung und eine sich bewegende Spule, die zum Übertragen von Bewegungen verwendet wird. Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule fließt, wird um diese herum ein Magnetfeld erzeugt, wie bei einem herkömmlichen Elektromagneten. Dieses Feld interagiert mit dem Feld des statischen Magneten, wobei die Spule abhängig von der Phasenbeziehung der beiden Felder entweder angezogen oder abgestoßen wird. Diese Arbeitstheorie kann leicht mit zwei kleinen Stabmagneten demonstriert werden, die sich je nach Blickrichtung entweder wegdrücken oder aufeinander zuziehen.
Auf diese Weise kann das Schwingspulenstellglied oder der Schwingspulenmotor, wie sie auch genannt werden, verwendet werden, um einen Bereich von fein gesteuerten, bidirektionalen linearen Bewegungen zu erzeugen. Der Aktuator kann auch konfiguriert sein, um eine endliche Drehbewegung zu erzeugen, typischerweise weniger als 360 Grad. Der Schwingspulenaktuator kann auch als Teil eines Servosystems konfiguriert werden, in dem Installationsrückmeldungen oder -eingaben verwendet werden, um seinen Bewegungsbereich festzulegen. Eine sehr häufige Anwendung für Schwingspulenaktoren ist der Lese- und Schreibkopf auf einer Computerfestplatte.
Eine der bekanntesten Anwendungen eines Schwingspulenaktuators ist jedoch der Audio-Lautsprecher. Der Kegel des Lautsprechers ist an einer Schwingspule befestigt und wird durch die wechselnde Polarität eines durch die Spule geleiteten Audiosignals vor- und zurückbewegt. Dies erzeugt wiederum die Luftdruckwellen, die die Lautsprecher-Schallausgabe erzeugen.