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Stromversorgungseinheit

Was ist eine Stromversorgungseinheit?

StromversorgungseinheitenEine Stromversorgungseinheit ist ein Gerät, das Strom erzeugt, wie beispielsweise ein Motor in einem Fahrzeug.

Es wird als Stromquelle für große Geräte, wie verschiedene Industriemaschinen, verwendet. Neben einem Verbrennungsmotor besteht eine Stromversorgungseinheit aus mehreren Motoren und Generatoren und wird daher als integrierte Stromquelle bezeichnet.

Als Verbrennungsmotoren werden häufig Dieselmotoren eingesetzt. Die hier erzeugte Energie wird durch Hydraulikpumpen und andere Mittel zum Betrieb der Maschine übertragen.

Anwendungen von Stromversorgungseinheiten

Stromversorgungseinheiten werden zum Betrieb einer Vielzahl von Großmaschinen eingesetzt. Beispiele sind Entwässerungspumpen, Ölpumpen, landwirtschaftliche Maschinen, Baumaschinen und Kommunikationsgeräte. Hier kommen häufig hydraulische Stromversorgungseinheiten zum Einsatz.

Stromversorgungseinheiten werden auch für den Antrieb von Formel-1-Autos im Motorsport verwendet. Neben herkömmlichen Motoren wurden sie zu Hybridmotoren mit Turbolader aufgerüstet, um den Kohlendioxidausstoß zu verringern.

Funktionsweise von Stromversorgungseinheiten

Stromversorgungseinheiten ermöglichen den Betrieb einer breiten Palette von Industriemaschinen, indem sie die von einem Motor, z. B. einem Dieselmotor, erzeugte Leistung über mehrere Motoren und andere Komponenten nutzen. Während Stromversorgungseinheiten in der Industrie schon seit einiger Zeit eingesetzt werden, wurden sie in den letzten Jahren auch in der Formel 1 eingesetzt.

Die Stromversorgungseinheiten in der Formel 1 bestehen aus einem Verbrennungsmotor, einem Turbolader und einer Batterie sowie hybriden Geräten wie einem Energierückgewinnungssystem. Die Computersteuerung dieser Aggregate ermöglicht es, die Kraftstoffeffizienz, die Motorleistung und die Abgasemissionen zu verbessern. Die Stromversorgungseinheiten in der Automobilindustrie werden also immer ausgefeilter.

Der Begriff Triebwerk hingegen bezeichnet die Komponenten, die den Motor, das Getriebe und die Kupplung in einem Kraftfahrzeug umfassen. Der Begriff Triebwerk wird auch als Bezeichnung für ein Kraftwerk verwendet.

Weitere Informationen zu Stromversorgungseinheiten

1. Geschichte der Stromversorgungseinheiten in der Formel 1

Mehr als 50 Jahre lang wurden Formel-1-Autos mit Kraftstoff betrieben. Bei der Formel 1 geht es nicht nur um Motorsport, sondern auch um die Entwicklung von Technologien der nächsten Generation.

Angesichts der Verknappung von Erdöl und fossilen Brennstoffen und aus Gründen des Umweltschutzes wurde 2014 eine Stromversorgungseinheit mit Hybridantrieb eingeführt. Diese Stromversorgungseinheit ist vollgepackt mit Technologie, die hohe Leistung bei geringem Hubraum erzeugt.

2. Aufbau einer F1 -Stromversorgungseinheit

Die Stromversorgungseinheiten der F1 bestehen aus folgenden Komponenten:

ICE
Das ICE ist ein Verbrennungsmotor, das Äquivalent eines Motors. Früher wurden unvorstellbar leistungsstarke Motoren verwendet, heute sind es Motoren mit einem Hubraum von 1,6 l und sechs Zylindern.

TC
Ein TC, auch Turbolader genannt, nutzt die vom Motor ausgestoßenen Abgase, um Luft zu verdichten und dem Motor zuzuführen. Durch die Zufuhr einer großen Menge an komprimierter Luft wird die Leistung des Motors drastisch erhöht.

Ebenfalls mit dem Turbolader verbunden ist die MGU-H, ein System zur Rückgewinnung von Wärmeenergie. Es unterstützt die Rotation des Turboladers. Zusammen mit der Wärmerückgewinnung wird so das Turboloch, der größte Kritikpunkt an Turboladern, vermindert.

MGU-K
Die MGU-K ist ein System zur Rückgewinnung kinetischer Energie, das einem Generator in einem typischen Hybridfahrzeug entspricht und dessen Aufgabe darin besteht, die beim Abbremsen erzeugte kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.

Die elektrische Energie wird zur Speicherung in eine Batterie übertragen. Das MGU-K verfügt auch über eine Motorantriebsfunktion, die die elektrische Energie in der Batterie nutzt, um als Motor Antriebskraft zu liefern.

MGU-H
Das MGU-H ist ein System zur Rückgewinnung thermischer Energie, das die thermische Energie der Abgase in elektrische Energie umwandelt.

Die umgewandelte elektrische Energie wird in einer Batterie gespeichert und zur Unterstützung des Turboladers verwendet.

Sonstiges

  • ES
    Die Batterie speichert die umgewandelte elektrische Energie.
  • CE
    CE ist ein elektronisches Gerät zur Steuerung der Stromversorgungseinheiten.
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Leistungsschalter

Was ist ein Leistungsschalter?

Ein Leistungsschalter ist ein Schaltelement (Gerät), das eine elektrische Verbindung zwischen Strom oder Masse und einer Last herstellt.

Es gibt zwei Haupttypen: IC-Typen, die aus elektronischen Schaltungen mit MOSFETs etc. auf Si-Substraten bestehen, und mechanische Kontaktschalter.

Der Begriff Leistungsschalter deckt ein breites Spektrum von Anwendungen ab, von mechanischen Lastschaltern mit einfachen Strukturen, aber einer großen Typenvielfalt, bis hin zu intelligenten Leistungsschaltern, die in Power-Management-ICs verwendet werden.

Anwendungen von Leistungsschaltern

In diesem Abschnitt werden die Anwendungen von mechanischen Lastschaltern behandelt.

Mechanische Schalter werden hauptsächlich in Schaltanwendungen eingesetzt, bei denen sie von Menschen betätigt werden. Insbesondere sind sie unverzichtbare Komponenten für die Bedienung von Alltags- und Industriemaschinen wie Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, Haushaltsgeräte, Beleuchtungsanlagen, Automobile und Personal Computer.

Es gibt eine große Vielfalt an Schalterstrukturen, darunter Drucktaster, Kippschalter, Schiebeschalter, Wippschalter, Reedschalter, Drehschalter und Tastschalter. Kipp- und Drehschalter werden nicht nur zum Ein- und Ausschalten von Strom verwendet, sondern auch zum Schalten von Stromkreisen und Leistungsstufen. Taktile Schalter werden hauptsächlich bei PC-Tastaturen eingesetzt.

Funktionsweise von Leistungsschaltern

Das Grundprinzip eines Leistungsschalters besteht darin, die Kontaktstellen des Stromkreisanschlusses durch menschliche Betätigung, durch Ein- und Ausschalten von Transistoren wie MOSFETs bei ICs oder durch Schalten der Kontakte des Stromkreisanschlusses bei mechanischen Schaltern physikalisch zu schalten. Der Stromkreis wird durch die Bewegung der Elektrodenkontakte ein- oder ausgeschaltet, die sich mit den festen Kontakten berühren oder sich von ihnen entfernen.

Der Fachausdruck für Schalter ist Wurf (Throw) Pol (Pole). Ersteres bezieht sich auf die Anzahl der Steuerwege, die der Schalter steuern kann, während letzteres die Anzahl der Stromkreise bezeichnet, die der Schalter gleichzeitig steuern kann. Ein zweipoliger Schalter mit zwei Umdrehungen wird beispielsweise als DPDT-Schalter (Double Pole Double Throws) bezeichnet. Das einfachste Schalterformat ist der SPST-Schalter.

Bei Drucktastern ist es wichtig, zwischen offenen und geschlossenen zu unterscheiden. Der Unterschied besteht darin, ob der Schalter bei Betätigung geschlossen oder geöffnet ist.

Bei Leistungsschaltern ist besonders auf deren maximale Belastbarkeit zu achten. Da die Schalter einen, wenn auch geringen, Übergangswiderstand aufweisen, kann ein Strom, der den Nennwert im eingeschalteten Zustand übersteigt, durch die Wärmeentwicklung zum Schmelzen der Metallkontakte führen. Was die Spannung betrifft, so besteht die Gefahr, dass der Schalter durch Lichtbogenbildung beschädigt wird, wenn eine Überspannung anliegt, die die Stehspannung übersteigt, insbesondere im ausgeschalteten Zustand. Die zu berücksichtigenden Bedingungen hängen auch von den transienten Phänomenen unter den Stromkreislastbedingungen des Schalters und der Größe des verwendeten Schalters ab.

Strom und Spannung des Leistungsschalters werden in den Leistungsangaben für unterschiedliche Zwecke angegeben. Bei der Betrachtung der maximalen Nennwerte muss auch berücksichtigt werden, ob es sich um Gleichstrom oder Wechselstrom handelt und welche Lastbedingungen vorliegen.

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Relais de tension

Qu’est-ce qu’un relais de tension ?

Un relais de tension est un dispositif qui détecte les variations de tension dans un circuit électrique et les transmet à un autre circuit ou dispositif.

Son objectif principal est de détecter les variations de tension et les anomalies dans les systèmes d’alimentation et de contrôle. Il les contrôle et de les protège aussi en conséquence. Les relais de tension transmettent normalement la tension à travers des circuits électriquement isolés.

Cela permet d’assurer l’isolation entre les différents circuits et d’accroître la sécurité électrique. L’isolation est particulièrement importante, par exemple dans les environnements à haute tension. Les relais de tension offrent également une grande précision de mesure et un fonctionnement fiable.

La conception des capteurs et des circuits de tension leur permet de détecter et de fonctionner avec des valeurs de tension précises. Cela permet un contrôle et une protection précis.

Utilisations des relais de tension

Les relais de tension sont utilisés dans diverses utilisations. Les principales sont le transport et la distribution d’énergie, ainsi que la production d’énergie et les sous-stations.

1. Les systèmes électriques

Les relais de tension sont utilisés dans les réseaux électriques pour assurer une protection lorsqu’une tension anormale est détectée. En détectant une surtension ou une sous-tension, ils sont souvent utilisés pour couper l’électricité ou surveiller la qualité de l’énergie.

2. Les transformateurs

Ils sont souvent également utilisés dans les transformateurs pour maintenir les niveaux de tension corrects. Certains transformateurs peuvent être équipés de commutateurs de prise. Grâce à ceux-ci, ils peuvent faire face aux fluctuations de la tension d’alimentation et de la demande d’électricité. Les relais de tension peuvent détecter ces fluctuations et ajuster automatiquement la tension de sortie.

3. Les générateurs

Les relais de tension sont parfois utilisés pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité des générateurs. Ils peuvent détecter les fluctuations de tension et les anomalies dans ces derniers et mettre en œuvre la régulation de la tension ou l’interruption du circuit. La détection et l’interruption de la surtension, de la sous-tension et de l’inversion de puissance dans les générateurs et le contrôle de l’équipement synchrone sont ses principales fonctions dans les générateurs.

Principe du relais de tension

Le relais de tension reçoit en entrée la tension à mesurer. Cette tension est souvent mesurée par l’intermédiaire d’un transformateur de mesure ou d’un dispositif similaire.

Le signal électrique d’entrée est ensuite envoyé à un circuit de conversion ou similaire. Ce dernier amplifie ou module le signal et le convertit au niveau approprié. Cela permet de régler l’intensité et la portée du signal.

Le signal via le circuit de conversion est converti au format approprié dans celui de sortie. Il peut s’agir d’un signal analogique ou numérique. Pour les signaux analogiques, le signal est exprimé sous la forme d’un niveau de tension. Dans le cas de signaux numériques, la sortie est souvent transmise sous la forme d’un signal de commande ou d’un signal de contact.

Dans certains cas, les relais de tension sont isolés entre les circuits d’entrée et de sortie. Cela permet d’obtenir une isolation électrique et de garantir la sécurité et l’indépendance du circuit. Les circuits sont alors isolés à l’aide de matériaux isolants ou de transformateurs isolants.

Types de relais de tension

Il existe différents types de relais de tension. En voici quelques exemples :

1. Le relais de surtension

Un relais de surtension est un relais qui fonctionne lorsque la tension dans un système électrique dépasse une plage spécifiée. Il génère un signal de contrôle lorsqu’un certain niveau de tension est dépassé et coupe normalement le circuit ou envoie un signal au contrôleur. Cela permet d’éviter les dommages aux équipements et les surcharges causées par la surtension dans les réseaux électriques.

2. Le relais à minimum de tension

Un relais à minimum de tension est un relais qui fonctionne lorsque la tension d’un réseau électrique descend en dessous d’une plage spécifiée. Il génère un signal de commande lorsque la tension descend en dessous d’un certain niveau, généralement pour interrompre le circuit ou envoyer un signal au contrôleur. Cela permet d’éviter les problèmes causés par la sous-tension dans les systèmes d’alimentation et les pannes de fonctionnement des équipements.

Il est souvent utilisé pour démarrer une alimentation de secours. La plupart des sources d’alimentation de secours proviennent des générateurs de secours. Ceux-ci comprennent également les éclairages de secours. Ils sont également utilisés dans les fonctions de protection des onduleurs, car les sous-tensions ou les phases manquantes au sein de ceux-ci peuvent entraîner des défaillances.

3. Le relais de surtension de défaut de terre

Il s’agit d’un relais qui fonctionne en cas de défaut sur la terre dans un réseau électrique. Lorsqu’un défaut s’y produit, la tension sur la terre de la phase normale est environ 1,7 fois plus élevée que celle de la phase normale. Par conséquent, un défaut à la terre peut être détecté. Ils sont alors utilisés pour prévenir les dommages aux équipements et les accidents électriques causés par une surtension due à un défaut sur la terre.

Toutefois, si la protection contre les défauts sur la terre n’est assurée que par une surtension, le circuit risque d’être interrompu par des défauts à d’autres endroits. C’est pourquoi des relais de direction et de surintensité de défaut de terre sont souvent utilisés.

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Codificador Magnético

¿Qué es un Codificador Magnético?

Es un tipo de codificador que utiliza un sensor magnético para detectar cambios en la distribución del campo magnético como método de detección de magnitudes físicas.

Los codificadores son sensores de posición que detectan magnitudes físicas como el desplazamiento lineal del eje y el ángulo de rotación y emiten información de posición en forma de señales eléctricas.

Existen dos tipos: los codificadores lineales, que detectan el movimiento lineal, y los codificadores rotativos, que miden las magnitudes de rotación. Los codificadores rotativos, que tienen una amplia gama de aplicaciones cuando se combinan con motores, son con diferencia los más utilizados.

Usos de los Codificadores Magnéticos

Los codificadores se aplican ampliamente en el campo de los equipos industriales, etc. En particular, los codificadores magnéticos son resistentes al aceite, el agua, el polvo y otros contaminantes, y tienen una excelente resistencia al calor, las vibraciones y los golpes. Por lo tanto, son adecuados para su uso en entornos difíciles, como altas temperaturas con muchas vibraciones y golpes. En concreto, se pueden utilizar en máquinas herramienta y equipos industriales en entornos polvorientos y en fábricas en las que se producen salpicaduras de agua y aceite de corte.

A diferencia de los codificadores ópticos, el codificadores magnético no necesita un disco con hendidura, por lo que se puede conseguir el mismo nivel de resolución en un tamaño más reducido. En comparación con los codificadores ópticos, los codificadores magnéticos tienen menos componentes y consumen menos energía, por lo que se suelen utilizar cuando es importante que sean compactos, ligeros y consuman poca energía.

Principios de los Codificadores Magnéticos

Existen dos tipos de métodos de salida de codificadores: incremental, que emite el ángulo relativo a la posición inicial, y absoluto, que emite el ángulo como un valor absoluto. Con los codificadores magnéticos, la onda sinusoidal de la forma de onda de tensión corresponde al ángulo absoluto, haciendo que la salida absoluta sea más fácil que con los codificadores ópticos.

Un codificador magnético típico consta de un sensor magnético y un imán permanente.

1. Sensor Magnético

Como sensores magnéticos se utilizan elementos Hall y elementos MR. Los elementos Hall son sensores que detectan el magnetismo utilizando el efecto Hall, en el que se genera una tensión correspondiente a la densidad y dirección del flujo magnético cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una fina película semiconductora.

Los elementos MR, también llamados elementos magnetorresistivos, son sensores que detectan el magnetismo utilizando el efecto magnetorresistivo, en el que el valor de la resistencia eléctrica cambia con la intensidad del campo magnético.

2. Imanes Permanentes

Los imanes permanentes se fijan a objetos giratorios o en movimiento. Cuando el eje gira y cambia la posición del imán permanente, cambia la distribución del campo magnético y cambia la densidad del flujo magnético aplicado al sensor magnético. El sensor magnético convierte el cambio de densidad de flujo magnético en una señal eléctrica y puede proporcionar información sobre la posición del eje.

Características de los Codificadores Magnéticos

Los codificadores magnéticos son susceptibles a las interferencias magnéticas de los motores eléctricos. Como consecuencia, el rango de temperaturas de funcionamiento en el que pueden funcionar es limitado.

Hasta la fecha, los codificadores magnéticos han experimentado numerosas mejoras. Sin embargo, su precisión y resolución generales son inferiores a las de los codificadores ópticos y capacitivos.

Además, los codificadores ópticos son más sensibles a la suciedad, el polvo y el aceite. En cambio, los codificadores capacitivos son resistentes a los contaminantes ambientales, ahorran espacio, tienen una larga vida útil y soportan temperaturas adversas.

Construcción de Codificadores Magnéticos

1. Sensor Magnético

Los elementos Hall, que son sensores magnéticos que utilizan el efecto Hall, están hechos principalmente de materiales semiconductores. Los materiales semiconductores incluyen semiconductores compuestos como el arseniuro de indio (InAs), el arseniuro de galio (GaAs) y el antimonio de indio (InSb), así como el silicio (Si), que puede montarse en una matriz de CI.

El arseniuro de indio ofrece un buen equilibrio entre características de temperatura y sensibilidad, el arseniuro de galio tiene características de temperatura estables y el antimonio de indio tiene una alta sensibilidad. Los elementos Hall pueden dividirse en dos tipos, que detectan la intensidad del campo magnético en las direcciones longitudinal y transversal.

2. Imanes Permanentes

Una forma común de imán permanente utilizada en los codificadores magnéticos es una forma de disco magnetizado en la dirección radial o plana. Tanto las dimensiones del codificador como el material del imán pueden seleccionarse siempre que se cumplan los requisitos de densidad de flujo magnético para el funcionamiento.

Los principales tipos utilizados son la ferrita, el neodimio (Ne-Fe-B) y el samacova (SmCo). Los materiales a base de ferrita son más baratos, los de neodimio son más pequeños y ligeros y los de samacova tienen mejores características térmicas.

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Diplexer

Was ist ein Diplexer?

DiplexerEin Diplexer ist ein Gerät, das in Telekommunikationsanlagen verwendet wird und auch als Demodulator bezeichnet wird. Er kann zwei Signale in ein einziges mischen oder ein Signal in zwei trennen. Ein Duplexer ist ein ähnliches Gerät, im Grunde unterscheidet sich dieser von einem Diplexer nur darin, dass er für FDD-Kommunikation verwendet wird. Sie können Signale, die in der Frequenz weit auseinander liegen, mischen oder trennen und eine relativ große Bandbreite an Frequenzen verarbeiten.

Anwendungen von Diplexern

Diplexer werden in Telekommunikationsgeräten verwendet, um Signale zu mischen und zu trennen. Ein Beispiel ist die Fernsehantenne. Wenn Signale für terrestrisches Fernsehen und Signale für BS über dieselbe Antenne gesendet werden, werden sie mit Hilfe eines Diplexers zu einem einzigen Signal gemischt. Diplexer werden auch verwendet, um Signale zu trennen, die von einer terrestrischen TV-Antenne und einer BS-Antenne gemeinsam gesendet und empfangen werden. Sie werden auch in zahlreichen anderen Kommunikationsgeräten wie Mobiltelefonen und Radios eingesetzt.

Funktionsweise von Diplexern

Diplexer gehören zu den Geräten, die in einer Vielzahl von Kommunikationsanlagen eingesetzt werden. In diesem Abschnitt werden die Funktionsweise und die Merkmale von Diplexern vorgestellt.

Diplexer werden mit Hilfe von Tiefpassfiltern, Hochpassfiltern und Bandpassfiltern hergestellt. Indem man mehrere dieser Filter mit Hilfe von Spulen und Kondensatoren herstellt, ist es möglich, Signale je nach Frequenz zu mischen oder zu trennen. Sie werden insbesondere in Kommunikationsgeräten wie Mobiltelefonen eingesetzt, wo die Frequenz zwischen Senden und Empfangen variiert.

Manchmal werden sie auch so eingesetzt, dass die Impedanz des Elementteils viel größer ist als die Impedanz des Teils, durch den das Signal läuft. Der große Impedanzunterschied bedeutet, dass sich die beiden Elemente nicht gegenseitig stören und die Struktur so gestaltet werden kann, dass sie sich kaum gegenseitig beeinflussen.

In den letzten Jahren haben SAW-Diplexer mit SAW-Filtern weite Verbreitung gefunden. Sie werden immer beliebter, weil sie kompakter sind als andere Diplexer.

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Películas Biodegradables

¿Qué son las Películas Biodegradables?

Son plásticos con propiedades que les permiten descomponerse en última instancia hasta el nivel molecular de agua y dióxido de carbono por la acción de microorganismos.

En general, los plásticos son polímeros sintéticos derivados del petróleo, difíciles de descomponer en la naturaleza.

Por lo tanto, los plásticos convencionales que se depositan en el suelo o se vierten en el océano permanecen en el medio ambiente durante mucho tiempo sin volver a la naturaleza, lo que se está convirtiendo en un grave problema medioambiental.

Las películas biodegradables, en cambio, son interesantes como plástico reciclador de recursos, ya que son descompuestas por microorganismos que existen en el mundo natural.

Usos de las Películas Biodegradables

Las películas biodegradables se utilizan principalmente para materiales agrícolas y de ingeniería civil, bolsas de recogida de residuos alimentarios y envases de alimentos. A continuación se ofrecen algunos ejemplos.

1. Láminas de Acolchado Agrícola

Las películas biodegradables se utilizan en láminas de acolchado agrícola. Las láminas de acolchado agrícola se utilizan para cubrir los suelos de los campos y son eficaces para regular la temperatura del suelo, retener la humedad y controlar las malas hierbas y las enfermedades. El uso de películas biodegradables en las láminas de acolchado agrícola reduce significativamente la necesidad de recoger y eliminar las láminas de acolchado usadas.

2. Bolsas de Recogida de Residuos Alimentarios

También están llamando la atención como alternativa a las bolsas de recogida de residuos alimentarios. Si se utilizan películas biodegradables como bolsas de recogida de residuos alimentarios y se procesan directamente en instalaciones de compostaje y fermentación de gas metano, los residuos alimentarios pueden reciclarse sin desperdicio.

3. Cinta Marcadora

La cinta de marcaje se utiliza principalmente para marcar los árboles en los bosques de montaña. Comúnmente conocida como cinta roja, se utiliza para evitar peligros, señalizar recorridos, marcar hitos y patrullar. Gracias al uso de películas biodegradables, no es necesario retirarla y no afecta a los árboles.

4. Película Vegetal al Voleo

Los films para hortalizas se utilizan para proteger la calidad de las hortalizas. Esta forma de envasado es esencial para la venta y el transporte de verduras y consume mucho plástico. Al incorporar películas biodegradables como alternativa a los plásticos existentes, puede llevar a cabo su negocio de forma ecológica y respetuosa con el medio ambiente.

Características de las Películas Biodegradables

Las materias primas de las películas biodegradables pueden dividirse a grandes rasgos en plásticos biodegradables derivados del petróleo y plásticos biodegradables derivados de plantas. El alcohol polivinílico (PVA) es un material típico derivado del petróleo, mientras que el ácido poliláctico (PLA) es un material típico derivado de plantas.

Aunque se considera que las películas biodegradables tienen un bajo impacto medioambiental, no es necesario sustituir directamente todos los productos de plástico por películas biodegradables. La prioridad de la sustitución se basa en si la biodegradabilidad es necesaria para los productos de plástico que tienen un impacto medioambiental.

Los criterios para la decisión son si el producto es duradero o no duradero y si hay suficiente recuperación del producto. Los materiales no duraderos que no se recuperan bien son especialmente prioritarios.

Ejemplos típicos son los sedales y las redes de pesca, que representan alrededor del 41% de la basura en peso. Si se hacen biodegradables, aunque se viertan en el medio ambiente, los microorganismos del océano los descompondrán, lo que permitirá reciclar los recursos.

Tipos de Películas Biodegradables

En general, existen dos categorías de plásticos: los termoplásticos y los termoestables.

Sin embargo, los plásticos biodegradables sólo incluyen los termoplásticos.

Esto se debe a que las películas deben degradarse a un ritmo más rápido. Las estructuras químicas que pueden ser biodegradables incluyen los poliésteres alifáticos y las poliamidas alifáticas, todos ellos termoplásticos.

Los siguientes tipos de plásticos son biodegradables:

1. PLA

El PLA, también conocido como ácido poliláctico, es un plástico de origen vegetal y se clasifica como bioplástico. Se compone principalmente de almidón de maíz, remolacha azucarera, patatas, etc. y es biodegradable.

2. Acetato de Celulosa (Diacetato)

El acetato de celulosa se fabrica a partir de fibras derivadas de la madera y el algodón y se produce esterificando la celulosa extraída con ácido acético. Se valora como recurso de biomasa, ya que en última instancia se descompone en agua y dióxido de carbono.

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Keilwelle

Was sind Keilwellen?

VerzahnungenEine Keilwelle ist eine Konstruktion, die zwei Teile miteinander verbindet, wobei eine Keilwelle mit einer zahnradförmigen konkav-konvexen Nut an ihrem zylindrischen Außendurchmesser mit einer Hülse mit einer Nut im Inneren der Bohrung, die mit der Keilwelle kombiniert werden kann, verbunden wird.

Keilwellen haben hervorragende Ausrichtungseigenschaften und werden in mechanischen Teilen verwendet, die große Drehmomente übertragen. Sie können auch axiale Verschiebungen aufnehmen, während sie ein Drehmoment übertragen. Es gibt auch eine Anschlusskonstruktion, die als Verzahnung bezeichnet wird und ein feineres Verzahnungsprofil als eine Keilwelle aufweist.

Im Vergleich zu Verzahnungen werden Kerbverzahnungen häufig auf dünnen Wellen und dünnen Wänden eingesetzt. Sie werden auch verwendet, um das Klappern in Drehrichtung zu verringern, wenn eine Welle und eine Hülse kombiniert werden, und um ein Drehmoment ohne Verschiebung in axialer Richtung zu übertragen.

Anwendungen von Keilwellen

Keilwellen werden in Getrieben und Kraftübertragungsteilen in Kraftfahrzeugen und Werkzeugmaschinen eingesetzt. Zu den spezifischen Anwendungen im Automobilsektor gehören die Gelenkwellen von Fahrzeugen mit Frontantrieb.

In FF-Fahrzeugen werden sie auch in der Verbindung zwischen Transaxle und Antriebswelle eingesetzt.

Keilwellen und Hülsen können entweder fest miteinander verbunden oder in axialer Richtung gleitend eingesetzt werden. Bei gleitenden Keilwellen sind die Teile in vielen Fällen zur Schmierung mit Fett beschichtet.

In anderen Fällen können Fettzuführungen vorgesehen und mit periodischer Schmierung verwendet werden.

Funktionsweise von Keilwellen

Keilwellen übertragen das Drehmoment über Zahnflanken, die orthogonal zur Umfangsrichtung stehen. Bei Zahnrädern wird das Drehmoment übertragen, wenn zwei Teile mit unterschiedlichen Mittelachsen gegen die Zahnflanken des jeweils anderen Teils drücken.

Die Drehrichtung ist entgegengesetzt zueinander und die Anzahl der Umdrehungen variiert mit der Anzahl der Zahnräder. Im Gegensatz dazu übertragen bei einer Keilverzahnung ein Wellen- und ein Hülsenteil mit gleicher Mittelachse das Drehmoment über die Zahnflanken der Keilverzahnung, so dass eine Drehbewegung in gleicher Richtung auf der gleichen Drehachse möglich ist.

Arten von Verzahnungen

Verzahnungen lassen sich in drei Typen einteilen, je nachdem, wo die Mittelachse innerhalb des Zahnprofils ausgerichtet ist und wie die Drehmomentübertragung durch Stahlkugeln beschaffen ist.

1. Rechteckige Verzahnungen

Rechteckige Verzahnungen sind Verzahnungen mit parallelen Zahnflanken auf beiden Seiten; die Zentrierung der beiden Teile erfolgt auf dem Teil des Verzahnungsprofils mit kleinem Durchmesser. Rechteckige Verzahnungen sind jedoch schwierig herzustellen und werden daher heute nur noch selten verwendet.

2. Evolventenverzahnungen

Evolventenverzahnungen sind Verzahnungen mit Evolventenkurven an der linken und rechten Zahnflanke; die Zentrierung der beiden Teile erfolgt an den Zahnflanken. Eine Evolventenkurve ist der Weg, den die Endpunkte eines um einen Kreis gewickelten Fadens zurücklegen, wenn der Faden abgewickelt wird und dabei straff gehalten wird, damit er nicht erschlafft.

Diese Form ist in der Industrie weit verbreitet, da sie die Kraftübertragung beim Zahneingriff kaum beeinträchtigt, selbst wenn ein Fehler in der Position der Zahnräder auftritt, und weil sie auch in der Herstellung überlegen ist. Die Evolventenverzahnung ist wegen ihrer zahlreichen Vorteile weit verbreitet, wie z. B. die Selbstausrichtung bei der Drehmomentübertragung, die einfache Herstellung, die hohe Festigkeit des Zahnfußes und die Fähigkeit, hohe Drehmomente zu übertragen.

3. Kugelkeilverzahnungen

Die Kugelkeilverzahnung ist eine Verzahnungsform, die insbesondere dann eingesetzt wird, wenn axiale Gleiteigenschaften erforderlich sind. An den Seiten der zu verbindenden Welle und Hülse sind etwa drei halbmondförmige Nuten vorgesehen, in die eine große Anzahl von Stahlkugeln eingesetzt wird. So kann ein Drehmoment übertragen und gleichzeitig eine axiale Verschiebung reibungslos durchgeführt werden.

Weitere Informationen über Verzahnungen

Zu beachtende Punkte bei der Konstruktion von Keilwellen

Die Form des Wellenendes der Verzahnungen und die Form des Gegenstücks der Hülse sollten so gestaltet sein, dass sie der Form der Maschinen und Geräte entsprechen, an denen sie befestigt werden. Bei der Konstruktion ist auf Festigkeit zu achten, damit die Form der Keilwelle nicht beschädigt wird, wenn das zu übertragende Drehmoment aufgebracht wird.

Je nach Betriebsumgebung ist eine Staubdichtung oder eine ähnliche Konstruktion an der Einführungsstelle der Keilwelle der Hülse erforderlich. Staubdichtungen halten das eingefüllte Fett für eine bestimmte Zeit zurück und verhindern das Eindringen von Fremdkörpern von außen, wodurch die Abnutzung der Keilwelle und die Entstehung anormaler Geräusche bei der Übertragung des Drehmoments verringert werden.

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régulateur de tension

Qu’est-ce qu’un régulateur de tension ?

Un régulateur de tension (anglais : Voltage regulator) est un dispositif capable de faire varier la tension de sortie à une valeur arbitraire. Il est utilisé pour faire varier la tension avec une grande précision et la restituer en fonction de l’application.

Les applications les plus courantes consistent à fournir des tensions variables conformément aux spécifications de tension pour chaque installation dans une usine ou un bâtiment.

Différents types de régulateurs de tension sont disponibles auprès des fabricants d’équipements d’alimentation, et il est nécessaire de sélectionner le régulateur approprié en fonction de l’environnement de fonctionnement, de l’utilisation prévue et de l’objectif.

La demande commerciale dans l’industrie des équipements de télécommunications a augmenté ces dernières années, notamment en ce qui concerne la prise en charge de la 5G.

Utilisations des régulateurs de tension

Les régulateurs de tension sont des produits à tension de sortie variable composés d’un transformateur toroïdal, de balais coulissants et d’un mécanisme coulissant, et sont utilisés dans le but d’extraire une tension arbitraire.

Dans la situation actuelle, les régulateurs de tension peuvent être classés en deux catégories, et il est nécessaire de choisir le type de régulateur de tension qui convient le mieux au but de l’utilisation et à l’environnement d’exploitation.

Les catégories de régulateurs de tension sont décrites ci-dessous.

  • Régulateurs de tension à glissière : ils se composent d’un transformateur toroïdal, de balais à glissière et d’un mécanisme à glissière.
  • Régulateurs de tension de type semi-conducteur : caractérisés par un mécanisme de transformateur dont les éléments se trouvent dans un substrat semi-conducteur.

Bien qu’il soit plus compact que le régulateur à glissière, il présente un risque d’endommagement dû au bruit, etc.

Principe des régulateurs de tension

Cette section décrit le principe des régulateurs de tension.

Le générateur de tension fait varier la tension de sortie au moyen d’un transformateur toroïdal monté dans l’appareil, d’un balai coulissant et d’un mécanisme coulissant.

La tension d’entrée peut être immédiatement modifiée à n’importe quelle valeur souhaitée et la sortie peut être effectuée après l’opération à l’aide d’un panneau tactile ou d’un interrupteur incident.

Les régulateurs de tension sont principalement classés en quatre types : monophasé 100 V, monophasé 200 V, triphasé 200 V et triphasé 400 V. Ils sont utilisés pour différentes applications.

Leurs principales caractéristiques sont décrites ci-dessous.

  1. Tension d’entrée variable de 100 V à 440 V et sortie.
  2. Contrairement aux alimentations utilisant des semi-conducteurs, ils résistent aux surintensités instantanées.

Lors de l’utilisation d’un régulateur de tension, il est nécessaire de décider s’il doit être utilisé pour des applications à courant continu ou alternatif, puis de choisir le type de convertisseur de puissance qui convient le mieux au but de l’utilisation et à l’environnement d’exploitation.

Chaque fabricant ayant des caractéristiques différentes, il est important d’ajuster la tension du régulateur à la tension appropriée et de fournir la tension en fonction de l’utilisation prévue.

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Audioverstärker

Was ist ein Audioverstärker?

Audio VerstärkerEin Audioverstärker ist ein Verstärkungsgerät für die Wiedergabe von Musiksignalen über Lautsprecher oder Kopfhörer.

Musiksignale können von Medien wie Schallplatten oder CDs über ein Abspielgerät, einen sogenannten Player, ausgegeben oder über UKW-Radiosendungen oder das Internet übertragen werden. Die Hauptaufgabe eines Audio-Verstärkers besteht darin, diese Musiksignale zu verstärken, um genügend Leistung für den Betrieb von Lautsprechern und Kopfhörern bereitzustellen.

Anwendungen von Audioverstärkern

Audioverstärker werden für die Wiedergabe von Musik über Lautsprecher verwendet. Andererseits unterscheiden sich die Geräte, die Musiksignale verarbeiten, auch in ihrer Signalform, z. B. Plattenspieler, CD-Player, UKW-Tuner, Netzwerkplayer usw. Die maximale Ausgangsspannung eines CD-Players beträgt etwa 2 V, während das Signal eines Plattenspielers ein schwaches analoges Signal von etwa 1 mV ist. Bei Netzwerkplayern kann der Ausgang ein digitaler Signalausgang sein.

Ein Audioverstärker wählt aus diesen Eingangssignalen das gewünschte aus und gibt ein Musiksignal aus, das über Frequenzgangkorrektur- und Lautstärkeregelungsmechanismen Lautsprecher und Kopfhörer ansteuert. Beim Fernsehen oder bei der Wiedergabe von Filmen können auch Audiosignale in einen Audioverstärker eingespeist werden, um externe Lautsprecher für einen realistischen Klang anzusteuern.

Audioverstärker, die zu diesem Zweck eingesetzt werden, werden auch AV-Verstärker genannt und zeichnen sich durch ihren Mehrkanalausgang (5.1 Kanäle oder mehr) aus.

Funktionsweise von Audioverstärkern

Ein Audioverstärker besteht aus einem Vorverstärkerteil, der das eingehende Musiksignal verarbeitet, und einem Leistungsverstärkerteil, der die Leistung des Musiksignals verstärkt.

1. Vorverstärker

Der Vorverstärker besteht aus Verarbeitungsschaltungen entsprechend der Signalquelle, einem Eingangssignal-Wahlschalter, einer Klangregelungsschaltung zur Verstärkung oder Abschwächung der Bass- und Höhenfrequenzen und einem Lautstärkeregler zur Einstellung der Lautstärke. Zu den oben genannten Verarbeitungsschaltungen gehören die folgenden, die für eine Vielzahl von Signalquellen verwendet werden können:

  • Phono-Equalizer-Verstärker
    Diese Verstärker werden für die Schallplattenwiedergabe verwendet.
  • Pufferverstärker
    Sie empfangen die Signale von CD-Playern und anderen Quellen in hochohmigem Zustand und leiten die Musiksignale in niederohmigem Zustand an die Schaltungen der nächsten Stufe weiter.
  • D/A-Wandler
    D/A-Wandler wandeln digitale Eingangssignale vom USB-Anschluss in analoge Musiksignale um.

2. Leistungsverstärker

Diese Schaltung dient der Verstärkung des Ausgangssignals des Vorverstärkers zum Antrieb der Lautsprecher. Die erforderliche Ausgangsleistung reicht von einigen zehn Watt bis zu über hundert Watt. Außerdem ist die Impedanz der Lautsprecher so klein wie 4 Ω bis 8 Ω, so dass die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers so niedrig wie möglich sein muss.

Arten von Audioverstärkern

Audioverstärker lassen sich je nach Zweck der Musikwiedergabe und der geforderten Leistung in die folgenden Formen einteilen:

1. Integrierter Verstärker

Hierbei handelt es sich um eine gängige Form von Audioverstärkern, die den Vorverstärker und den Leistungsverstärker in einem einzigen Gehäuse enthalten. Er hat keine eingebaute Signalquelle, so dass Geräte wie CD-Player und UKW-Tuner an die Eingangsklemmen angeschlossen werden. Es können mehrere Tonquellen angeschlossen werden, so dass die gewünschte Quelle mit dem Wahlschalter ausgewählt werden kann, um die Lautsprecher zu beschallen.

2. Separater Verstärker

Vorverstärker und Leistungsverstärker sind in getrennten Gehäusen untergebracht. Diese Produktform wird bevorzugt, wenn eine besonders hochwertige Musikwiedergabe gewünscht wird. Der Leistungsverstärker treibt eine große Menge Strom an, hat aber den Vorteil, dass das dabei entstehende Rauschen den Vorverstärker nicht beeinträchtigt.

Allerdings sind die verfügbaren Produkte teuer und daher weniger verbreitet.

3. Empfangsgeräte

Ein Vorverstärker mit eingebautem UKW-Tuner wird manchmal auch als Empfänger bezeichnet. Er wurde früher in relativ preiswerten Stereoanlagen verwendet, ist aber heute weniger verbreitet.

4. Kopfhörerverstärker

Hierbei handelt es sich um einen Audioverstärker, der für das Hören von Musik über Kopfhörer, also ohne Lautsprecher, bestimmt ist. Es gibt kleinere Produkte, da die für den Betrieb von Kopfhörern erforderliche Leistung etwa 100 mW beträgt und kein großer Leistungsverstärker erforderlich ist.

Diese Form des Audioverstärkers hat enorm zugenommen, seit Musik über das Internet verbreitet wird. Ein weiteres Merkmal ist, dass viele Modelle über einen eingebauten D/A-Wandler verfügen, so dass sie digitale Musiksignale unverändert empfangen können.

5. AV-Verstärker

Wie oben bereits erwähnt, wird dieser Verstärker für die Wiedergabe von Fernsehprogrammen und Filmen verwendet. Er enthält eine Reihe von Leistungsverstärkern, um durch die Anordnung von Mehrkanal-Lautsprechern besondere akustische Effekte zu erzielen.

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Absperrventil

Was ist ein Absperrventil?

AbsperrventileJe nach Verwendungszweck werden verschiedene Arten von Öffnungs-/Schließventilen eingebaut, um den Durchfluss von Flüssigkeiten und Gasen zu steuern. Absperrventile gehören zu diesen Ventiltypen und werden aufgrund ihrer einfachen Handhabung häufig eingesetzt.

Die erforderlichen Funktionen des Ventils sind das Absperren des Flüssigkeitsstroms und die Regelung der Durchflussmenge. Die andere Funktion besteht darin, sicherzustellen, dass im Ventil kein Druckverlust entsteht, der die Durchflussmenge verringern würde.

Absperrventile können nicht nur den Flüssigkeitsstrom sicher absperren, sondern auch die Durchflussmenge mit Hilfe eines Griffs regeln.

Anwendungen von Absperrventilen

Absperrventile werden häufig verwendet, um den Durchfluss von Flüssigkeiten wie z. B. Leitungswasser zu regeln.

Absperrventile sind leichter einstellbar als andere Ventiltypen, z. B. Trennventile und Absperrklappen, so dass das Öffnen und Schließen sowie die Durchflussregelung mit einem einzigen Ventil möglich sind. Die Einstellung des Durchflusses erfolgt jedoch nach Augenmaß. Wenn Sie also die genaue Durchflussmenge messen wollen, müssen Sie einen Durchflussmesser installieren und den Wasserdurchfluss fein einstellen. Wird das Ventil in einer Fabrik oder an einem anderen Ort eingesetzt, an dem eine strenge Kontrolle des Wasserdurchflusses erforderlich ist, wird die Durchflussmenge nicht durch das Absperrventil, sondern durch einen Durchflussregler geregelt, der die Durchflussmenge automatisch steuert.

Funktionsweise der Absperrventile

Absperrventile haben ein Ventil, das den Durchfluss der Flüssigkeit stoppt und durch Drehen des Griffs wird dieses Absperrventil angehoben und abgesenkt, um es zu öffnen und zu schließen. Wenn Flüssigkeit fließen soll, wird das Absperrventil zum Öffnen angehoben und zum Schließen abgesenkt, wodurch der Durchflussweg geschlossen wird.

Um die Flüssigkeit zu stoppen und den Durchfluss genau zu regulieren, fließt das Wasser im Inneren des Absperrventils in einer S-Form, was die Funktion des Absperrventils verbessert.

Die S-Form im Inneren des Ventils vergrößert sein Volumen und verleiht ihm ein kugelförmiges Aussehen. Aufgrund ihres Aussehens werden sie auch als Durchgangsventile bezeichnet.

Sie haben ein geringes Risiko von Druckschäden an der Absperrarmatur auch während des Absperrvorgangs und bieten eine hohe Durchflussregelung. Andererseits werden sie auch als Absperrventile bezeichnet, weil sie den Flüssigkeitsstrom stoppen können.

Dieses scheinbar universell einsetzbare Absperrventil hat seine Nachteile: Der S-förmige Strömungsweg verursacht einen Druckverlust, so dass es sich nicht für den Einbau an Stellen eignet, an denen keine Durchflussregelung erforderlich ist und ein möglichst großer Durchfluss gewünscht wird, wie z. B. in Entwässerungskanälen, wo Absperrklappen mit geringem Druckverlust eingesetzt werden.