Der Transversalflusslinearantrieb, der im Rahmen dieses Vorhabens entwickelt wird. kann z.B. in einem 'Transfersystem' eingesetzt werden, zur Beförderung von Bauteile von einer zur nächsten Bearbeitungsstation. Es kommt besonders auf eine hohe Dynamik bei kleinem Bauraum und beste Synchronisierbarkeit an; beides ist bei dieser neuen Technik gegeben. Da in vielen Fällen auch ferromagnetische Werkstoffe transportiert werden, ist es vom Vorteil, dass die Sekundärteile des Antriebs nicht magnetisch sind. Die benötigten Nennvortriebskräfte werden bei ca.1000 N bis 4000 N liegen. MACCON wird die Leistungselektronik für den Motor entwickeln. Um eine möglichst kompakte Einheit zu schaffen, wird der Umrichter in den Linearmotor integriert. Die Steuerungsbefehle und Energieversorgung des Motors bzw. Umrichters werden über eine kontaktlose Energieübertragung erfolgen. Damit entfallen lange Zuleitungen zwischen Motor und Frequenzumrichter. MACCON wird die Forderungen an die Leistungselektronik und Energieübertragung mit den Projektpartnern erarbeiten. Nachdem die Machbarkeit des Gesamtsystems nachgewiesen ist, wird mit der Entwicklung der Leistungs- und Steuerungselektronik begonnen. Die Hardware wird entworfen und hergestellt; parallel hierzu wird die erforderliche Firm- und Software für den Betrieb des Umrichters entwickelt. Nach Inbetriebnahme wird der Demonstrator des Umrichters gemeinsam mit dem Linearmotor in Labor- und Feldtests erprobt und optimiert.
Ziel von FGB ist es einen auf die besonderen Anforderungen eines speziellen Marktsegments (Transfersysteme) zugeschnittenen linearen Antrieb auf Basis der Transversal-Fluss-Technologie zu entwickeln, konstruieren und zu bauen. Die erforderliche mechanische Auslegung soll im Vergleich zu bestehenden Alternativen eine kosten- und größenoptimierte Antriebsvariante bieten. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Neugestaltung des Grundaufbaus eines Linearmotors unter Berücksichtigung maximaler Schubkraft bei minimalem Platzbedarf und geringen Material- und Fertigungskosten dar. Zunächst werden die technischen Anforderungen (mechanische Auslegung, Magnetkreis, Umrichter) für alle Projektpartner anhand der Marktbedürfnisse festgelegt. FGB definiert auf dieser Basis den Entwurf der optimalen technischen Lösung und das Pflichten- und Lastenheft. Anschließend wird der Magnetkreis in Hinsicht auf Materialauswahl und Verlustreduktion optimiert. Die mechanische Konstruktion umfasst die Planung, Festigkeitsberechnung und Simulation der mechanischen Auslegung und die Materialauswahl. Hierzu müssen Methoden zum Bau des Prototyps analysiert, der Vorrichtungsbau geplant und Zukaufkomponenten beschafft werden. Nach Bau des Prototyps wird dieser auf einem eigens gefertigten Prüfstand Labor- und Feldtests unterzogen. Iterativ werden Probleme überprüft, bewertet und behoben. Jene Erkenntnisse können für spätere Optimierungen genutzt werden.
Schwerpunkt der Forschung des IALB ist die Realisierung eines innovativen, ressourcen- und energieeffizienten Linearantriebssystem auf Basis der Transversalflusstechnologie. Im besonderen Fokus liegt dabei die Optimierung der Kraft-/Leistungsdichte und der Konstruktion des Verfahrensweges ohne Wicklungen was Einsparung von Kupfer bedeutet - und ohne Permanentmagneten - was Einsparungen hinsichtlich Selten-Erden-Metalle bedeutet. Der Linearmotor wird mit einem integrierten Frequenzumrichter ausgestattet, der die Rückgewinnung der Bremsenergie erlaubt, wodurch nicht nur der Wirkungsgrad, sondern der tatsächliche Energieverbrauch sinkt. Dazu werden neue Fertigungstechnologien und Prozessketten erforscht, um den Motor kostengünstig und kundenorientiert herzustellen und damit den Markteintritt zu erleichtern. Die Partner erstellen mit dem Endanwender ein Anforderungsprofil. Darauf basierend wird der Magnetkreis ausgelegt und die mechanische Konstruktion geplant, wobei iterativ eine Optimale Lösung bezüglich, Verlustleistung, Materialauswahl von hart- und weichmagnetischen Materialien sowie Sättigungs- und Temperaturverhalten, Fertigung und vor allem Wirtschaftlichkeit angestrebt wird. Gleichzeitig wird ein spezieller Umrichter entwickelt, der die für einen Gleichlauf benötigten nicht sinusförmigen Stromformen einprägen kann. Nachdem die Machbarkeit des Gesamtsystems nachgewiesen ist, wird mit dem Aufbau des Prototyps begonnen, der dann in Labor- und Feldtests weiter untersucht wird.