月: 2023年8月

Was ist ein Triac?

Triac (TRIAC) steht für Triode for Alternating Current und ist eine Art Halbleiterschalter mit drei Anschlüssen.

Ein Triac besteht aus zwei Thyristoren, die parallel geschaltet sind, so dass sie in entgegengesetzter Richtung zueinander stehen und der Schaltvorgang des bidirektionalen Stroms durch ein einziges Gate gesteuert werden kann.

Aufgrund ihrer Fähigkeit, Strom in beide Richtungen zu leiten, werden Triacs als Wechselstromschalter eingesetzt. Der Wechselstrom kann auch leicht durch Verschieben der Phase des Gate-Eingangs gesteuert werden.

Anwendungen von Triacs

Triacs werden häufig als Wechselstromschalter eingesetzt.

Sie werden insbesondere in Fernbedienungsschaltern für Hochleistungsgeräte wie Fernsehgeräte und Klimaanlagen eingesetzt, da sie mit einem kleinen Gate-Signal große Stromstärken schalten können.

Da die Leistungsmenge durch Verschieben der Phase des Gate-Eingangs in Bezug auf den Wechselstrom gesteuert werden kann, werden Triacs auch in Beleuchtungsdimmern, Vorschaltgeräten zur Aufrechterhaltung eines konstanten Stroms in Leuchtstofflampen, der Drehzahlregelung von Motoren in Ventilatoren, Klimaanlagen und Waschmaschinen, der Temperaturregelung von Kühlschränken, der Drehzahlregelung von Wechselstromzügen und Industrieanlagen mit Motoren verwendet. Steuerung von Industrieanlagen mit Motoren und viele andere Anwendungen.

Funktionsweise des Triacs

Der Thyristor, aus dem Triacs bestehen, hat eine PNPN-Vierschichtstruktur, die durch eine Ersatzschaltung aus bipolaren PNP- und NPN-Transistoren dargestellt werden kann, die ein PNP-Gate mit einer NPN-Anode und eine PNP-Kathode mit einem NPN-Gate verbinden.

Wenn ein Gate-Signal eingegeben wird und eine Durchlassspannung zwischen Anode und Kathode angelegt wird, gehen die beiden Transistoren in den Ein-Zustand über. Der Ein-Zustand beider Transistoren wird positiv auf den Gate-Eingang des jeweils anderen zurückgeführt, was zu einem stabilen Ein-Zustand führt, und sobald der Strom zwischen Anode und Kathode zu fließen beginnt, fließt er weiter, auch wenn das Gate-Signal verloren geht.

Wenn eine Sperrspannung zwischen Anode und Kathode angelegt wird, geht der Thyristor in den Aus-Zustand über und der Strom wird unterbrochen. Wenn also ein Wechselstrom zwischen Anode und Kathode des Thyristors angelegt wird, arbeitet er, indem er nur für die Hälfte des Wechselstromzyklus Strom liefert und den Strom in umgekehrter Richtung sperrt.

Ein Triac besteht aus zwei Thyristoren, die auf diese Weise arbeiten und parallel geschaltet sind, so dass sie in entgegengesetzter Richtung zueinander stehen.

Beim Anlegen eines Gatestroms wird der in Vorwärtsrichtung angeschlossene Thyristor eingeschaltet, und der Strom fließt nur so lange, wie die Vorwärtsspannung an den Triac angelegt ist. Am Ende des Halbzyklus des Wechselstroms wird der Thyristor, der sich im eingeschalteten Zustand befand, in Sperrichtung vorgespannt und geht in den ausgeschalteten Zustand über, und es fließt kein Strom.

Wird dann im zweiten Halbzyklus der Sperrvorspannung erneut Gate-Strom eingespeist, befindet sich der Thyristor auf der gegenüberliegenden Seite diesmal im eingeschalteten Zustand. Auf diese Weise steuert ein einziger Gate-Eingang den Schaltzeitpunkt des Stroms in beide Richtungen.

Durch Verschieben der Phase des Gate-Stroms im Verhältnis zum Wechselstrom wird auch die Zeit, in der der Triac eingeschaltet ist, verändert, wodurch die Menge der gelieferten Leistung gesteuert wird.

Was ist ein supraleitender Motor?

Die Supraleitung in supraleitenden Motoren bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem der elektrische Widerstand plötzlich null wird, wenn eine bestimmte Substanz auf eine extrem niedrige Temperatur gebracht wird.
Durch diese Supraleitung können hohe Ströme bei niedrigen Spannungen fließen, was wiederum ein starkes Magnetfeld erzeugt und Elektromotoren mit hervorragenden Drehmomenteigenschaften ermöglicht.

Wird jedoch ein externes Magnetfeld an den supraleitenden Draht angelegt und ein kritisches Feld überschritten, wird der supraleitende Zustand unterbrochen und der Draht wird normal leitend mit normalem elektrischem Widerstand, so dass beim Umgang mit supraleitenden Magnetfeldern Vorsicht geboten ist.

Anwendungen supraleitender Motoren

Da supraleitende Motoren voraussichtlich kompakter und leichter sind als herkömmliche Elektromotoren gleicher Leistung, werden sie voraussichtlich in supraleitenden linearen Bahnen (allgemein als Linearmotoren bekannt) und in Antriebsmotoren für Schiffe, Flugzeuge usw. eingesetzt.

Die Magnetschwebebahn von Shanghai ist ein bekanntes supraleitendes Linearmotorfahrzeug, das bereits in der Praxis eingesetzt wird, und in Japan arbeitet JR Tokai derzeit am Bau mit dem Ziel, es 2027 in Betrieb zu nehmen.

Die Supraleitung selbst ist bereits eine bekannte und praktische Technologie in medizinischen MRT-Geräten.

Funktionsweise supraleitender Motoren

Wie der Name schon sagt, verwenden supraleitende Motoren Spulen aus supraleitendem Draht im Motorrotor, um verlustarme Motoren mit hohem Wirkungsgrad und ausgezeichnetem Drehmoment zu realisieren.
Darüber hinaus sind an den Antriebspunkten des Linearmotorwagens Magnete, die das starke Magnetfeld der Supraleitung nutzen, in einer geraden Linie (linear) auf beiden Seiten des Fahrzeugrumpfes angeordnet, um das Fahrzeug in der Schwebe zu halten, was einen Ultra-Hochgeschwindigkeits-Bahnbetrieb mit geringerem Einfluss von Radreibung und anderen Widerstandskomponenten ermöglicht.

Zu den supraleitenden Materialien gehören bekannte Magnete wie Niob-Titan-Legierungen (Nb-Ti), bei denen das Phänomen der Supraleitung auftritt, bei dem der elektrische Widerstand bei der niedrigen Temperatur von 4 K (-269 °C) in flüssigem Helium auf Null sinkt. Flüssiges Helium ist jedoch sehr schwierig und teuer zu handhaben, so dass seine praktischen Anwendungen, z. B. in der medizinischen MRT, sehr begrenzt sind.

Andererseits hat die jüngste Entdeckung von Kupferoxiden auf Wismutbasis, die bei einer Temperatur von 77 K (-196 °C) in flüssigem Stickstoff einen supraleitenden Zustand erreichen können und als Hochtemperatur-Supraleitungsmagnete bekannt sind, die Forschung und Entwicklung angeregt. Der Grund dafür ist, dass flüssiger Stickstoff im Vergleich zu flüssigem Helium billiger und einfacher zu handhaben ist und kleinere, kostengünstigere Kühler ermöglicht.

Es gibt jedoch noch einige Probleme, die gelöst werden müssen, bevor er in der Praxis eingesetzt werden kann, und die großen Unternehmen der Schwerindustrie arbeiten intensiv an seiner Entwicklung.

Was ist ein Hakenschalter?

Ein Hakenschalter ist ein Schalter, der ein- und ausgeschaltet wird, indem man einen Gegenstand an einen Haken hängt.

Er wird am Schalter in dem Teil des Festnetztelefons verwendet, in dem sich der Hörer befindet. Der Name leitet sich von der Tatsache ab, dass der Hörer an den Haken des Hauptgeräts gehängt wurde. Das Drücken des Hakenschalters und das sofortige Sprechen während eines Gesprächs wird als Auflegen bezeichnet und kann z. B. verwendet werden, um zwischen Halten und Anrufen zu wechseln.

In den letzten Jahren haben sich schnurlose Telefone wie Mobiltelefone und Smartphones durchgesetzt, bei denen der Hörer nicht aufgelegt werden muss, so dass weniger Produkte verwendet werden.

Anwendungen von Hakenschaltern

Diese werden hauptsächlich in Festnetztelefonen verwendet, bei öffentlichen Telefonen und Festnetztelefonen in Büros und Privathaushalten, bei denen der Hörer mit einem Kabel verbunden ist und das Gespräch durch Auflegen des Hörers beendet werden kann.

In den letzten Jahren haben sich schnurlose Telefone wie Mobiltelefone und Smartphones weiter verbreitet. Bei Schnurlostelefonen werden Anrufe über Tasten oder andere Mittel als den Hakenschalter ein- und ausgeschaltet, so dass Hakenschalter nicht verwendet werden. Infolgedessen ist die Zahl der verwendeten Produkte rückläufig.

Funktionsweise von Hakenschaltern

Hakenschalter haben zwei Zustände: aufgelegt, wenn der Hörer auf das Telefon gelegt wird und abgenommen, wenn der Hörer abgehoben wird.

Im aufgelegten Zustand wird der Hakenschalter durch den Hörer niedergedrückt und die Kontakte des Hakenschalters werden freigegeben. Im abgehobenen Zustand wird der Hakenschalter aus seinem gedrückten Zustand gelöst und die Kontakte sind elektrisch verbunden.

Das Funktionsprinzip des Hakenschalters besteht darin, dass das Gewicht des Hörers auf die Hakentaste drückt, wodurch die Taste um ihre Achse gedreht wird, wodurch sich der interne Schalthebel dreht und die Kontakte verbindet.

Es gibt keine elektrische Steuerung des Schalters und wenn eine Person den Hörer auflegt, um den Anruf zu beenden, wird die mechanische Aktion als Eingabe verwendet, um die elektrische Kontinuität herzustellen. Wenn eine Person den Hörer abnimmt, um einen Anruf zu tätigen, wird die mechanische Aktion als Eingabe verwendet, um die elektrische Nichtleitung des Schalters sicherzustellen.

Was ist ein Hartstahldraht?

Hartstahldrähte sind in der Regel Stahldrähte, die durch Wärmebehandlung von hartem Walzdraht und anschließende Kaltverformung, z. B. durch Drahtziehen, hergestellt werden.

Der Begriff Hartstahl basiert auf der Härte als Klassifizierungskriterium bei der Einteilung von Stählen.

Obwohl er oft mit Klavierdraht verglichen wird, handelt es sich bei Klavierdraht um ein hochwertiges Material mit strengen Normen und überragender Festigkeit, während Hartstahldrähte ein relativ preiswertes allgemeines Material sind, das häufig in Alltagsprodukten verwendet wird. Beispiele für Anwendungen sind Federn für Möbel wie Stühle und Betten sowie Federn für Spielzeug, Rollläden und Fahrräder.

Anwendungen von Hartstahldrähten

Hartstahldrähte werden hauptsächlich als Federn, Nadeln und Speichen verwendet. Beispiele sind Federn für Sicherheitsnadeln, Schalter, Waagen und Fahrradsättel.

Weitere Verwendungszwecke sind die Verstärkung von Hochdruck-Gummischläuchen, Schraubendreher, Haarnadeln und anderen bekannten Haushaltsgegenständen sowie die Verwendung als Schalungsfedern in der Bauindustrie. In der Automobilindustrie werden sie als Sitzfedern verwendet, und in der Elektronikbranche werden sie in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. zur Verstärkung von Kommunikations- und Stromübertragungsleitungen.

Arten von Hartstahldrähten

Es gibt 21 Arten von Hartstahldrähten, die zur Herstellung von Hartstahldraht verwendet werden, je nach Kohlenstoffgehalt und Zusammensetzung. Die aus diesen Walzdrähten hergestellten Hartstahldrähte werden jedoch in verschiedene Typen eingeteilt. Diese Klassifizierungen sind je nach Land unterschiedlich.

Was ist eine Kurzfaser?

Kurzfasern ist ein allgemeiner Begriff für kurze Fasern, aus denen Garn hergestellt wird.

Beispiele sind die meisten Naturfasern wie Baumwolle und Hanf. Bei der Herstellung von Garn werden kurze Fasern miteinander verzwirnt, wodurch Garne mit einem hohen Volumen und einer großen Masse entstehen. Bei der Herstellung des Garns ragen die ungedrehten Teile heraus, was dem Garn ein flauschiges, bauschiges Aussehen verleiht. Garne aus Kurzfasern werden auch unter dem Begriff Spinngarn zusammengefasst.

Anwendungen von Kurzfasern

Kurzfasern werden nicht als solche verwendet. Sie werden vor ihrer Verwendung aus mehreren Kurzfasern zu Spinngarn zusammengedreht.

Gesponnenes Garn ist weltweit als Nähgarn bekannt und zeichnet sich durch seine gute Passform zu Stoffen und seine Leichtigkeit beim Nähen aus. Heute werden sie zum Nähen einer breiten Palette von Stoffen verwendet, darunter Strickwaren, Kleidungsstücke und Handtücher. Gesponnene Garne mit starker Flauschigkeit gelten als hautschonender.

Arten von Kurzfasern

Kurzfasern sind Fasern von kürzerer Länge und werden bei der Klassifizierung von Fasern im Allgemeinen in natürliche und synthetische Fasern unterteilt.

Naturfasern sind Fasern natürlichen Ursprungs und werden durch Baumwolle aus Baumwolle, Leinen aus Pflanzenfasern und Wolle aus Wolle repräsentiert. Chemiefasern sind Fasern, die durch chemische Synthese hergestellt werden. Sie werden in drei Kategorien unterteilt: regenerierte, halbsynthetische und synthetische Fasern.

Typische Regeneratfasern sind Cupro, das aus Rayon oder Baumwoll-Linter hergestellt wird, halbsynthetische Fasern sind Acetat und synthetische Fasern sind Nylon und Polyester. Die meisten Naturfasern fallen in diese Kategorie, die als Kurzfasern bezeichnet werden.

Synthetische Fasern gehören sowohl zu den Kurzfasern als auch zu den Langfasern, da die Länge der Fasern bei der Herstellung angepasst werden kann. Unter den Naturfasern fällt Seide in die Kategorie der Langfasern und sollte daher mit Vorsicht behandelt werden.

Was ist ein Formstück?

Es gibt mehrere Arten von Formstücken, für die der Begriff Formstück verwendet wird. Die ersten sind gebogene Rohre, Abzweigrohre und T-Abzweigrohre, die an Muffen und Abzweigungen in Rohrleitungen wie Eisen-, Kupfer-, Kunststoff- und Tonrohren verwendet werden. Zum anderen handelt es sich um Formstücke aus Gusseisen und duktilem Eisen, die in Wasser- und Abwasserleitungen verwendet werden. Darüber hinaus werden auch Rohre mit anderen Querschnitten als kreisförmig oder rechtwinklig als Formstück bezeichnet.

Zu den Formstücken für Strömungsänderungen und Abzweigungen gehören Bogenrohre mit Winkeln von 10 bis 180 Grad, Kreuzrohre, Y-förmige Rohre und Abzweigrohre mit Abzweigungen. Ähnliche Arten von Formstücken aus Gusseisen werden für Wasserleitungen usw. verwendet. Formstücke mit anderen Querschnitten als kreisförmig sind in einer Vielzahl von Querschnittsformen erhältlich, z. B. elliptisch, halbkreisförmig, mit rundem Kopf und rillenförmig.

Anwendungen von Formstücken

Formstücke haben ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Industriebereichen, in denen Änderungen der Strömungsrichtung, Verzweigungen und Zusammenführungen erforderlich sind, darunter verschiedene Anlagen, Rohrleitungsnetze in Chemieanlagen und Kraftwerken, Baumaschinen, Rohrleitungen in der Kälte- und Klimatechnik und Hydraulikkreisläufe. Darüber hinaus werden Formstücke aus Gusseisen und duktilem Gusseisen für Wasserversorgungs-, Kanalisations- und Gasleitungskanäle verwendet.

Formstücke verschiedener Querschnittsformen und Werkstoffe werden nicht als Strömungskanäle, sondern als Konstruktionswerkstoffe in Textilmaschinen, Nahrungsmittelmaschinen, Druckmaschinen, medizinischen Geräten, Büroautomationsgeräten und anderen Maschinen und Anlagen sowie in Produkten und Bauteilen wie Außen- und Bürobedarf verwendet.

Funktionsweise der Formstücke

Die für Formstücke verwendeten Werkstoffe werden je nach Anwendung ausgewählt, darunter Stahl, Kupfer, Edelstahl, legierter Stahl, Gusseisen, duktiles Gusseisen und keramische Werkstoffe. Duktiles Gusseisen ist ein Gusseisen, das sich durch hohe Festigkeit und Zähigkeit aufgrund der Graphitkugelform auszeichnet. Es hat eine höhere Zug- und Biegefestigkeit als Stahl und eignet sich aufgrund seiner mäßigen Dehnung und Härte als Werkstoff für Flüssigkeitsdruckleitungen. Verbindungen für Formstücke werden unter Berücksichtigung der Gebrauchstauglichkeit ausgewählt, wie z. B. Schweißen, Flanschverbindungen und Gewindeverbindungen.

Für den Anschluss an Polyethylenrohre, die für Wasser- und Gasleitungen verwendet werden, sind mechanische Verbindungen erhältlich. Formstücke verbinden Gussrohre mit Polyethylenrohren und werden mit Gummiringen abgedichtet und mit Flanschverbindungen befestigt.

Formstücke werden im Allgemeinen durch Schweißen von Stahl oder legiertem Stahl durch Drehen von dünnen Blechen oder durch Kaltwalzen unter Verwendung verschiedener Arten von Stahlrohren als Material hergestellt. Das Verfahren zur Herstellung von Formstücken mit verschiedenen Querschnittsformen durch Ziehen, die so genannten Präzisionsformstücke, erfordert kein Schneiden oder Formschneiden der Innenfläche und erzeugt eine präzise gezogene Oberfläche. Formstücke aus Gusseisen können in relativ flexiblen Formen hergestellt werden, da sie nach dem Gießverfahren mit Hilfe von Formen gefertigt werden.