Research on Flux-Controlled Hybrid Tuning Reluctance Actuator for High Precision Motion
Beperkingen van huidige hoogprecisie actuatoren
Huidige precisiesystemen maken voornamelijk gebruik van elektromagnetische actuatoren, die kracht genereren via stroomgestuurde magnetische velden. Deze veroorzaken inherent warmte, magnetische verstoringen en trillingen, wat de positioneringsnauwkeurigheid en stabiliteit vermindert. In toepassingen zoals lithografie en metrologie leidt dit tot thermische drift en afwegingen tussen snelheid en precisie. Mitigatiestrategieën zoals koeling en compensatie verhogen de systeemcomplexiteit, kosten en energieverbruik. Hierdoor vormen bestaande actuatoren een fundamentele beperking voor de volgende generatie high-tech systemen.
Nieuw actuatorconcept met reluctance tuning control
Dit project ontwikkelt FLUX-HTRA, een innovatieve actuator die reluctantie-actuatie combineert met reluctance tuning control. Kracht wordt gegenereerd door het besturen van magnetische flux via gestuurde reluctantie in plaats van stroomgestuurde spoelen. Dit resulteert in lage warmteontwikkeling, hoge bandbreedte en minimale magnetische verstoring. Het project integreert actuatorontwerp, fluxmeting en geavanceerde niet-lineaire (reset-based) regeltechniek in één systeem, waardoor stabiele fluxregeling gerealiseerd wordt, wat een doorbraak vormt in contactloze actuatie.
Consortium en impact
Het project wordt uitgevoerd door TU Delft en Fluxthor. TU Delft brengt expertise in niet-lineaire regeltechniek en modellering, terwijl Fluxthor verantwoordelijk is voor actuatorhardware, sensortechnologie en systeemintegratie. Deze co-design aanpak resulteert in een geïntegreerd hoogperformant systeem. FLUX-HTRA maakt hogere precisie, lager energieverbruik en minder materiaalgebruik mogelijk in hightechapparatuur. Het project draagt bij aan het innovatiedomein ‘Mechatronics & Optomechatronics’ binnen de Nationale Technologiestrategie.