Magnetische lagers

Stabieler door betere signaalprocessing

Lagers op basis van magnetisme is al heel oud, maar de laatste jaren zijn ze eindelijk in staat om op alle fronten een goed alternatief te zijn voor de standaard kogellagers. Sterker nog, bij een aantal applicaties heeft dit type lager zelfs grote voordelen ten opzichte van hun mechanische broertjes met kogels of rollen.

Magnetische lagers zijn net als de lineaire motor vele decennia geleden al uitgevonden, maar zoals bij veel uitvindingen van jaren geleden, kon men niet tot een goed werkend en betaalbaar eindproduct komen omdat in die tijd de technologie voor het maken van een goed regelsysteem nog niet zo ver ontwikkeld was. Vandaag de dag is dat anders. De huidige elektronica met snelle processoren, DSP’s en FPGA’s zorgt er voor dat het maken van een goed en vooral snel werkend regelsysteem nu geen probleem meer is. Oude technieken kunnen hierdoor opnieuw in de belangstelling komen te staan. Problemen waar we vandaag de dag tegen aan lopen, kunnen in een aantal gevallen juist nu door de technieken uit de oude doos opgelost worden. Bij magnetische lagers zien we dat bijvoorbeeld bij de lagering van de rotor van moderne windturbines. Kleine bewegingen in het systeem kunnen door het lager opgevangen worden en leveren daardoor voor de totale constructie minder mechanische belastingen op.

Werking
Bij een magnetisch lager drijft de as als het ware op een magnetisch veld dat opgewekt wordt met behulp van spoelen rond de as. In figuur 1 is dit schematisch weergegeven. In deze figuur is ook te zien dat de positie van de as bewaakt wordt met behulp van sensoren. De afwijking die de sensoren registreren wordt door de signaalprocessor verwerkt naar een signaal waarmee de spoelen gestuurd worden. Registreert de onderste sensor dat de as te veel naar onderen gezakt is, dan verhoogt de signaalprocessor de stroom door de bovenste spoel waardoor de as iets omhooggetrokken wordt. De positie van de as wordt dus constant door de regellus bijgestuurd en elke afwijking wordt door het sturen van de stroom door de spoelen gecorrigeerd.

Voor het complete artikel klik hier