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tube à cathode froide

Qu’est-ce qu’un tube à cathode froide ?

Un tube à cathode froide est un type de lampe fluorescente, également connu sous le nom de CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp).

Alors qu’une lampe fluorescente standard chauffe son filament pour émettre des électrons thermiques, un tube à cathode froide émet des électrons sans chauffer ses électrodes. Ils fonctionnent donc à des températures plus basses et ont une durée de vie plus longue.

De plus, comme il n’est pas nécessaire d’intégrer un filament dans le tube, celui-ci peut être plus fin. Le diamètre des tubes fluorescents varie de 15 à 38 mm, tandis que celui des tubes à cathode froide est d’environ 3 à 5 mm.

Les tubes à cathode froide ne peuvent pas être utilisés avec un courant alternatif commercial de 50 ou 60 Hz et nécessitent une alimentation dédiée pour fournir du courant à haute fréquence.

Utilisations des tubes à cathode froide

Les tubes à cathode froide ont une histoire de plus de 30 ans et sont utilisés depuis longtemps pour le rétroéclairage des écrans LCD, les enseignes publicitaires, les lumières de guidage et l’éclairage, en raison de leur facilité de gradation, de leurs économies d’énergie et de leur longue durée de vie.

Ces dernières années, les tubes à cathode froide ont été remplacés par des LED en raison de leur supériorité. Elles ont déjà complètement remplacé le rétroéclairage des écrans LCD et un nombre croissant de fabricants arrêtent la production de tubes à cathode froide.

Cependant, les tubes à cathode froide présentent des avantages que l’on ne retrouve pas dans les LED : capacité de diffuser la lumière sur une large zone, production d’une lumière homogène et régulière, production d’une lumière blanche agréable à l’œil, proche de la lumière naturelle. Ils sont installés pour l’éclairage des hôpitaux, des bibliothèques et des magasins.

Principe des tubes à cathode froide

Les tubes à cathode froide se composent d’un tube de verre long et étroit rempli d’argon et de vapeur de mercure, d’une couche de phosphore sur la paroi intérieure du tube de verre et d’électrodes aux deux extrémités du tube de verre.

Le principe de fonctionnement d’un tube à cathode froide est similaire à celui d’une lampe fluorescente standard : les électrons émis par les électrodes se combinent avec les ions de mercure présents dans le tube de verre pour émettre un rayonnement ultraviolet. Cela excite le phosphore situé sur la paroi interne du tube pour produire de la lumière visible.

La seule différence réside dans la manière dont les électrons sont émis : alors que les lampes fluorescentes ordinaires émettent des électrons thermiques en faisant passer un courant électrique à travers un filament recouvert d’un matériau émetteur d’électrons, les tubes à cathode froide émettent des électrons secondaires par bombardement ionique d’argon.

Lorsqu’une haute tension est appliquée aux électrodes métalliques d’un tube à cathode froide, les électrons du tube sont attirés vers l’électrode positive et se déplacent dans le champ électrique, entrant en collision avec l’argon. Les cations d’argon ionisés par cette collision entrent en collision avec l’électrode négative et émettent des électrons secondaires.

Pour émettre des électrons secondaires dans un tube à cathode froide, une tension élevée doit être appliquée. C’est pourquoi un circuit inverseur est utilisé comme source d’alimentation.

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Barras Colectoras de Cobre

¿Qué son las Barras Colectoras de Cobre?

Las barras colectoras de cobre representan un material esencial en las secciones conductoras de corriente en dispositivos eléctricos. Estos componentes se elaboran a partir de cobre de paso duro o cobre libre de oxígeno, ambos conocidos por su excelente conductividad eléctrica y capacidad para transferir calor de manera eficiente.

El cobre de paso duro, identificado como C1100, es una aleación metálica con una pureza de al menos un 99,9% de cobre. Este material se caracteriza por su excepcional conductividad eléctrica y térmica, al igual que por su resistencia a la corrosión y su facilidad de manipulación. Sin embargo, debido a la presencia mínima de oxígeno en su composición, se encuentra propenso a reaccionar con el hidrógeno en condiciones de elevada temperatura, lo que puede desencadenar fragilización por hidrógeno.

El cobre sin oxígeno (C1020) contiene menos oxígeno que el cobre de paso duro y tiene menos resistencia y distorsión, por lo que el cobre sin oxígeno puede utilizarse en entornos en los que la fragilización por hidrógeno sea motivo de preocupación. El cobre sin oxígeno también se utiliza mucho en equipos de vacío debido a su baja emisión de gases.

Usos de las Barras Colectoras de Cobre

Las barras colectoras de cobre se utilizan como conductores para transportar grandes corrientes a alta tensión en diversas aplicaciones, como cuadros de distribución y circuitos para el control de vehículos eléctricos y trenes.

En comparación con los conductores redondos, las barras colectoras de cobre tienen la ventaja de una mejor conductividad y requieren menos espacio para el cableado. Además, no es necesario calafatear los terminales; basta con taladrar un orificio directamente a través de la barra colectora de cobre y ésta puede atornillarse al equipo. Cuando los conductores son más gruesos, es necesario tener en cuenta el radio de curvatura, pero esto no es necesario con las barras colectoras de cobre.

Características de las Barras Colectoras de Cobre

El área mínima de la sección transversal de las barras colectoras de cobre debe determinarse en función del valor actual. El área de la sección transversal se calcula dividiendo el valor de la corriente por la densidad de corriente.

  • 125 A o menos: 3,0 o menos
  • 125-250 A o menos: 2,5 o menos
  • 250-400 A o menos: 2,0 o menos
  • 400 a 600 A o menos: 1,7 o menos

En el diseño de la sección transversal real, ésta se determina teniendo en cuenta el achaflanado y conformado del material y el aumento de la densidad de corriente + 5%.

Además, las barras colectoras de cobre tienen agujeros para tornillos para fijarlas a los equipos. Si el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos es superior a 1/2 del área de la sección transversal sin agujeros para tornillos, no es necesario hacer coincidir el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos con el área de la sección transversal calculada.

Además de cobre, las barras colectoras de cobre también pueden ser de aluminio. Aunque el aluminio tiene menor resistencia a la tracción y conductividad que el cobre, es más barato y puede considerarse una solución económica. Por otro lado, el aluminio tiene menor conductividad, por lo que el volumen del conductor debe ser mayor que en el caso de las barras colectoras de cobre.

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Rundkopfschraube

Was ist eine Rundkopfschraube?

Eine Rundkopfschraube ist eine seltsam aussehende Schraube ohne Löcher im Schraubenkopf wie z. B. ein Plus-, Minus- oder Sechskantloch, das sich im Gewinde befinden sollte. Viele Menschen sind verwirrt, wenn sie zum ersten Mal eine runde Schraube sehen, weil sie keine Löcher im Gewinde hat und sie wissen nicht, wie man sie benutzt.

Normalerweise benötigt man zum Anziehen einer Schraube und einer Mutter zwei Schraubenschlüssel, einen zum Befestigen der Schraube und einen zum Befestigen der Mutter. Die Rundkopfschrauben sind sehr einfach zu handhaben, wenn man weiß, wie man sie benutzt und man braucht nur einen Schraubenschlüssel anstelle der zwei, die man normalerweise zum Anziehen einer Schraube und einer Mutter benötigt.

Anwendungen von Rundkopfschrauben

Rundkopfschrauben werden häufig auf Baustellen verwendet und zeigen ihren wahren Wert in Bereichen, in denen häufig Schrauben angezogen werden.

Beim Bau von Gerüsten zum Beispiel wird ein großer Teil des Gerüsts durch das Zusammenziehen von Schrauben und Muttern montiert. In diesem Fall ist das Anziehen mit zwei Schraubenschlüsseln sehr zeit- und arbeitsintensiv, so dass Rundkopfschrauben in solchen Fällen eingesetzt werden, um Zeit zu sparen.

Es ist jedoch zu beachten, dass die Rundkopfschrauben nur dann verwendet werden können, wenn im Befestigungsmaterial ein Loch vorhanden ist, um die Rundkopfschrauben zu fixieren.

Funktionsweise von Rundkopfschrauben

Das Gewinde einer Rundkopfschraube hat keine Löcher zum Anziehen mit einem Schraubendreher oder ähnlichem Werkzeug und ist kreisförmig, so dass es nicht mit einem Werkzeug gedreht werden kann. Der Grund dafür ist, dass weder Schraubendreher noch -schlüssel zum Anziehen benötigt werden.

Um das Fehlen von Gewindelöchern auszugleichen, hat die Rundkopfschraube hinter dem Gewinde und um den Schraubenfuß herum einen Vierkantblock. Dieser Block dient als Stopper. Wenn also kein Loch vorhanden ist, um diesen Vierkantblock zu befestigen, kann die Rundkopfschraube nicht verwendet werden. Wenn Sie versuchen, die Schraube mit Gewalt zu befestigen, können Sie natürlich zwei Muttern verwenden, aber es ist sicherer und sieht besser aus, wenn Sie andere Schrauben verwenden.

Die Löcher für die Befestigung der Rundkopfschrauben sind Langlöcher, die positioniert werden können. Nach dem Einsetzen der Rundkopfschrauben in die entsprechende Position und dem Einsetzen in das Langloch drehen Sie die Mutter von der gegenüberliegenden Seite und ziehen sie von Hand fest. Nach dem Anziehen der Schraube von Hand ziehen Sie die Mutter mit einem Schraubenschlüssel fest.

Normen für Rundkopfschrauben

Wie allgemeine Schrauben sind auch Rundkopfschrauben nach dem Nenndurchmesser der Schraube (M) genormt und die Abmessungen variieren je nach dem Nenndurchmesser der Schraube. Außerdem muss die zu befestigende Bohrung wie bei allgemeinen Schrauben mit einem Gewinde versehen sein.

Nachfolgend finden Sie eine Liste der gebräuchlichen Normen für die Gewindedurchmesser M4 bis M12:

  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M4: Rundkopfdurchmesser 8,5 mm Überschneidung ±0,3: Kopfhöhe 2,0 mm Überschneidung ±0,2: Mutternprofilhöhe 2,5 mm Überschneidung 0 bis -0,5
  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M5: Rundkopfdurchmesser 11,5 mm Kreuzung ±0,3: Kopfhöhe 2,5 mm Kreuzung ±0,2: Mutternhöhe 2,5 mm Kreuzung 0 bis -0,5
  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M6: 14 mm Rundkopfdurchmesser Kreuzung ±0,3: 3,0 mm Kopfhöhe Kreuzung ±0,2: 3,0 mm Mutternhöhe Kreuzung 0 bis -0,5
  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M8: Rundkopfdurchmesser 18 mm Kreuzung ±0,3: Kopfhöhe 4,0 mm Kreuzung ±0,25: Mutternhöhe 4,0 mm Kreuzung 0 bis -0,5
  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M10 : Rundkopfdurchmesser 22 mm Überschneidung ±0,4: Kopfhöhe 5,0 mm Überschneidung ±0,3: Mutternhöhe 5,0 mm Überschneidung 0 bis -0,5
  • Nennwert (Schraubendurchmesser) M12: Rundkopfdurchmesser 26 mm Kreuzung ±0,4: Kopfhöhe 6,0 mm Kreuzung ±0,3: Mutternhöhe 6,0 mm Kreuzung 0 bis -0,5

Die Schraubenlänge ist produktabhängig und muss in Abhängigkeit vom zu befestigenden Teil gewählt werden.

Anziehen und Lösen von Rundkopfschrauben

Es besteht ein deutlicher Unterschied zwischen der Verwendung von Rundkopfschrauben und Innensechskant-Knopfschrauben. Der Unterschied besteht zwischen Rundkopfschrauben für den Bau und Innensechskantschrauben für die Industrie.

Die Eigenschaften von Rundkopfschrauben lassen sich kurz wie folgt beschreiben:

  • Es ist möglich, im Voraus ein quadratisches Loch in das Gegenstück zu bohren und in die Ecke des quadratischen Lochs einzugreifen, um es am Drehen zu hindern.
  • Sie werden verwendet, um Manipulationen zu verhindern, da sie keine Kanten am Kopf und keine Löcher zum Lösen haben.

Rundkopfschrauben werden auf besondere Weise befestigt, während Innensechskant-Knopfschrauben ein Sechskantloch im Kopf haben und mit einem Sechskant-Stangenschlüssel befestigt werden. Wie Rundkopfschrauben haben auch Innensechskantschrauben keine Kanten und werden daher häufig für die Befestigung von Verkleidungsteilen von Haushaltsgeräten und Industrieprodukten verwendet, wo sie von Menschen bedient werden können.

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Fibras Metálicas

¿Qué son las Fibras Metálicas?

Las fibras metálicas consisten en finos filamentos de metal. Estas fibras se confeccionan en una amplia gama de diámetros, abarcando desde menos de 10 µm hasta alrededor de 200 µm. Su producción principalmente se realiza a través de procesos de estirado, hilado por fusión y corte. Además, han surgido técnicas innovadoras como los métodos CVD para su manufactura.

Históricamente, los hilos de oro y plata han tenido aplicaciones decorativas desde tiempos antiguos. En la actualidad, el desarrollo de materiales compuestos ha elevado la importancia de los materiales fibrosos, resultando en la fabricación de diversas variantes de fibras metálicas. Entre estas se cuentan las de acero inoxidable, aluminio, hierro, níquel, cobre, tungsteno, molibdeno y berilio. Estas fibras encuentran aplicaciones en una amplia gama de campos debido a sus características únicas.

Usos de las Fibras Metálicas

Las fibras metálicas se utilizan principalmente en campos especiales como los compuestos, el refuerzo, la filtración y la eliminación de estática. Además, las fibras de acero inoxidable, un tipo de fibra metálica, a veces se mezclan con textiles y se utilizan con fines antiestáticos. Además, el oro y la plata pueden utilizarse con fines decorativos, mientras que el hierro puede emplearse en forma de algodón para pulir.

Las fibras metálicas también se utilizan como compuestos reforzados con fibras en materiales conocidos como cañas de pescar y refuerzos de palos de golf. También se emplean en diversos filtros por su excelente resistencia a la oxidación y durabilidad. Y las propiedades conductoras de las fibras metálicas también pueden utilizarse como elementos de blindaje electromagnético.

Las fibras metálicas no suelen utilizarse en prendas de vestir debido a su dureza y al riesgo de irritación cutánea. Sin embargo, pueden utilizarse en algunos complementos y alambres de las copas de los sujetadores.

Principios de las Fibras Metálicas

1. Método de Estirado

El método de pultrusión, uno de los utilizados para producir fibras metálicas, consiste en estirar alambres metálicos a través de una matriz. Las fibras metálicas se forman delgadas por estirado repetido mientras se sustituye gradualmente la matriz por otra más pequeña a medida que se pasa el alambre metálico a través de ella.

2. Método de Hilatura por Fusión

En el método de hilado por fusión, el metal se funde y el metal fundido se extruye a través de una boquilla para formar el metal en fibras.

3. Método de Corte

En el “método de corte”, se enrolla una fina lámina de metal alrededor del husillo de un dispositivo de corte y se cortan los bordes de la lámina para producir fibras metálicas.

Tipos de Fibras Metálicas

Las fibras metálicas se distribuyen en diversas formas, según el uso al que se destinen. Concretamente, existen varios estados, como “estopa”, que es un haz de fibras metálicas, “red”, que es similar al algodón, “red punzonada”, en la que la red se transforma en una lámina, y “productos sinterizados”, en los que la red se sinteriza en un cuerpo poroso.

Los productos sinterizados tienen una excelente permeabilidad y una gran resistencia al calor y a la corrosión. También existen gránulos y pellets de polímero compuestos por fibras de polímero. Los haces de fibras se pegan mediante encolado y se aplican revestimientos de extrusión compatibles. Al igual que con las fibras textiles convencionales, también pueden fabricarse telas no tejidas y fieltros a partir de fibras metálicas. Los haces de fibras de acero inoxidable sin fin pueden convertirse en hilo durante el proceso de hilatura. Pueden utilizarse como fibras de refuerzo en materiales compuestos para mejorar su resistencia al impacto y su conductividad eléctrica.

¿Cómo Elegir una Fibra Metálica?

Las fibras metálicas se caracterizan por una elevada conductividad eléctrica y térmica. Son tenaces y las fibras son fáciles de estirar y difíciles de romper. Además, su gran solidez y resistencia al calor las convierten en fibras adecuadas para aplicaciones de materiales industriales.

Por otro lado, en comparación con las fibras utilizadas para la ropa en general, las fibras metálicas son más duras y, por tanto, menos adecuadas para su uso en aplicaciones en las que entran en contacto directo con la piel. Las fibras metálicas también están sujetas a problemas como la fatiga del metal y la reducción de su resistencia cuando se doblan repetidamente.

Estructura de las Fibras Metálicas

La técnica más utilizada en la fabricación de fibras metálicas es el trefilado enfocado. Se fabrica agrupando miles de filamentos en un estado conocido como alambre compuesto y tirando de ellos a través de un molde. Al disolver los tubos recubiertos en ácido se obtienen las respectivas fibras largas metálicas. El proceso se repite hasta que el alambre compuesto alcanza la finura deseada de cada fibra.

Con el método de trefilado concentrado también se pueden producir haces de fibras largas de varios miles de metros. La forma de la sección transversal de las fibras es octogonal, y el perfeccionamiento de la tecnología permite obtener fibras homogéneas con escasas variaciones de grosor. Desde hace poco, es posible producir fibras con una finura de 200 nm o menos.

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polymère organique

Qu’est-ce qu’un polymère organique ?

Un polymère organique est un terme générique désignant les substances organiques d’un poids moléculaire égal ou supérieur à 10 000, constituées de carbone comme principal squelette et d’oxygène, d’hydrogène et d’azote comme autres éléments.

Les polymères qui ne contiennent pas de carbone sont appelés polymères inorganiques. Les polymères organiques, également appelés simplement polymères, peuvent être divisés en deux grandes catégories : les polymères synthétiques et les biopolymères.

Le concept de polymères organiques a été proposé pour la première fois en 1917 et, après une dizaine d’années de controverse, il a été adopté. Par la suite, la recherche sur les polymères organiques a conduit à une industrialisation active au Royaume-Uni, en Allemagne et aux États-Unis, et le déclenchement des guerres mondiales a conduit à la création d’une large gamme de produits fabriqués à partir de polymères organiques.

Utilisations des polymères organiques

De nombreux produits et substances qui nous entourent sont fabriqués à partir de polymères organiques. Ils peuvent être divisés en polymères synthétiques et en biopolymères.

1. Polymère synthétique

Les matériaux comprennent les résines plastiques, les fibres et le caoutchouc, qui sont appelés polymères synthétiques parce qu’ils sont principalement fabriqués à partir du pétrole. Les applications des polymères synthétiques comprennent les produits en plastique en général, les vêtements, les pneus et les peintures.

Les polymères synthétiques sont synthétisés artificiellement par une réaction appelée polymérisation. Les produits fabriqués à partir des polymères organiques synthétisés présentent des propriétés telles que la solidité, la résistance à la chaleur, une grande transparence et la souplesse. Bien que les polymères synthétiques présentent de nombreux avantages, leur inconvénient est qu’ils se détériorent plus rapidement que les métaux. Ces inconvénients peuvent être résolus en mélangeant des métaux et des céramiques avec des polymères synthétiques.

2. Biopolymère

L’ADN, l’ARN et les protéines du corps sont appelés biopolymères et créent les fonctions et les structures qui nous permettent de vivre au quotidien. D’autres substances extraites des plantes sont appelées macromolécules naturelles et constituent un type de biopolymère.

Les biopolymères sont produits dans le corps humain et dans la nature sans intervention humaine. C’est pourquoi il est fondamentalement impossible pour les biopolymères de recombiner librement les modes de liaison des substances organiques, comme c’est le cas pour les polymères synthétiques.

Cependant, des recherches et des développements sont menés pour mélanger les biopolymères eux-mêmes avec des additifs et des polymères synthétiques afin d’exprimer de nouvelles fonctions et d’en faire des matériaux médicaux incorporables dans l’organisme.

Principe des polymères organiques

Une macromolécule est une grosse molécule composée de molécules plus petites (monomères) reliées entre elles par de nouvelles liaisons covalentes. En termes simples, par exemple, chaque perle est un monomère, et l’ensemble du collier constitué par leur liaison est une macromolécule. La polymérisation est une réaction au cours de laquelle les monomères se lient les uns aux autres pour former des polymères organiques.

Il existe une très large gamme de monomères, en termes de combinaison des types et du nombre d’éléments qui les composent, ainsi qu’une très large gamme de polymères organiques qui peuvent être fabriqués à partir de ces monomères.

En plus du carbone, les éléments qui composent les monomères sont l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, et le type de réaction dans la polymérisation dépend de la structure moléculaire du monomère. Les formes spécifiques de polymérisation sont les suivantes :

1. La polymérisation en chaîne

Il s’agit d’une réaction dans laquelle les espèces actives générées par l’initiateur réagissent avec le monomère l’une après l’autre, en allongeant la chaîne moléculaire. En fonction des espèces actives, on distingue la polymérisation radicale, la polymérisation anionique et la polymérisation cationique.

2. La polymérisation séquentielle

Il s’agit d’une réaction dans laquelle des monomères possédant deux groupes fonctionnels ou plus réagissent entre différentes molécules pour former des liaisons et allonger la chaîne moléculaire. Selon le type de réaction, on parle de polycondensation, de polyaddition et d’addition-condensation.

Types de polymères organiques

Il existe différents types de polymères organiques. Même les polymères organiques fabriqués à partir du même monomère peuvent avoir des propriétés physiques et des performances différentes en fonction du nombre de répétitions (poids moléculaire).

Vous trouverez ci-dessous des exemples de polymères organiques typiques pour chaque type de polymérisation. Les polymères génériques ont généralement une abréviation, qui est indiquée entre parenthèses.

1. Polymérisation en chaîne

Polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polystyrène (PS), alcool polyvinylique (PVA), chlorure de polyvinyle (PVC), polyméthacrylate de méthyle (PMMA).

2. Polymérisation séquentielle

Polyéthylène téréphtalate (PET), polyamide (PA), polyimide (PI), polyuréthane (PU), polycarbonate (PC), bakélite.

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transformateur de courant à phase nulle ( ZCT)

Qu’est-ce qu’un transformateur de courant à phase nulle ( ZCT) ?

Un transformateur de courant à phase nulle est un instrument permettant de détecter des valeurs de courant appelées courants à nulle phase ( ZCT) dans les alimentations en courant alternatif triphasé.

La somme des vecteurs des courants circulant dans chaque phase d’une alimentation triphasée en courant alternatif est normalement symétrique et donc nulle. En revanche, si un courant de défaut à la terre circule, l’équilibre est rompu et une valeur non nulle est obtenue.

En cas de défaut à la terre, l’emplacement du défaut est immédiatement déconnecté du circuit électrique environnant par le fonctionnement d’un transformateur de courant à nulle phase.

Il est donc intégré à l’avance dans les disjoncteurs différentiels et joue constamment un rôle dans la détection des défauts.

Utilisations des transformateurs de courant à phase nulle ( ZCT)

Lorsque les circuits électriques des installations électriques sont reliés électriquement à la terre, il existe un risque d’accident grave en raison des courants importants qui circulent dans ces zones sous forme de courants de défaut à la terre.

Les transformateurs de courant à phase nulle sont utilisés pour éviter cela. Ils ont pour fonction de déconnecter immédiatement le point de défaut à la terre de l’environnement lorsqu’un courant de défaut à la terre est détecté.

Bien qu’il soit également utilisé pour l’instrumentation générale à basse tension, le rôle du transformateur de courant à phase nulle devient encore plus important car il est essentiel pour les lignes à haute tension, où la gravité de l’accident peut être plus grande.

Principe du transformateur de courant à phase nulle ( ZCT)

Dans une alimentation triphasée, la somme des vecteurs est nulle si les courants circulant dans chacun d’eux sont égaux et symétriques.

La valeur moyenne de la somme des vecteurs est appelée courant homopolaire et, dans la forme symétrique illustrée ci-dessus, le courant homopolaire est nul.

Si un courant de défaut à la terre circule dans l’une des trois phases, les trois phases sont déséquilibrées et le courant homopolaire n’est pas nul. Cela permet de détecter immédiatement un défaut à la terre.

Un transformateur de courant à phase nulle est un dispositif permettant de détecter les courants à nulle phase dans ce type d’alimentation en courant alternatif triphasé.

Comme les transformateurs de courant ordinaires, il a une structure dans laquelle une bobine est enroulée autour d’un noyau de fer circulaire, et un conducteur pénètre à travers le centre de l’anneau.

Toutefois, alors qu’un transformateur de courant normal ne possède qu’un seul conducteur de passage, un transformateur de courant à phase nulle possède trois conducteurs de passage pour les trois phases.

Si l’équilibre du courant entre les trois phases est perturbé pour une raison quelconque, un courant secondaire circule momentanément dans la bobine. Il est détecté comme un défaut de mise à la terre.

Avec les relais et les disjoncteurs, ils sont souvent intégrés dans les disjoncteurs différentiels et jouent un rôle important dans la prévention des courants de fuite qui peuvent entraîner des accidents, des incendies et d’autres catastrophes.

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Rotationsdämpfer

Was ist ein Rotationsdämpfer?

Ein Rotationsdämpfer ist eine Vorrichtung, die dort eingebaut wird, wo ein plötzlicher Sturz gefährlich wäre, z. B. an einem Klavierdeckel, um ihn langsam fallen zu lassen.

Wenn Türen und Klappen unbehandelt sind, öffnen und schließen sie sich je nach Krafteinwirkung unterschiedlich schnell und je mehr Kraft aufgewendet wird, desto schneller schließen sie sich. Bei Verwendung eines Rotationsdämpfers hingegen ist die Schließgeschwindigkeit unabhängig von der aufgebrachten Kraft nahezu konstant, was die Sicherheit erhöht und die Geräuschentwicklung beim Schließen reduziert.

Anwendungen von Rotationsdämpfer

Rotationsdämpfer werden an Möbeltüren, Ausgangstüren von Verkaufsautomaten, verschiedenen Arten von Geräten, Messinstrumenten usw. eingesetzt, wo ein schnelles Schließen oder Öffnen gefährlich sein und zu Verletzungen oder Unfällen führen könnte.

Rotationsdämpfer arbeiten langsam, um den Aufprall zu dämpfen, was sie sehr effektiv macht, wenn Materialien wie Glas verwendet werden, die anfällig für Stöße sind und leicht beschädigt werden können. Sie werden auch eingesetzt, um ein luxuriöseres Erscheinungsbild zu schaffen, da das langsame Schließen ein Gefühl von Qualität vermittelt.

Funktionsweise von Rotationsdämpfern

Rotationsdämpfer arbeiten mit einer hochviskosen Flüssigkeit wie z. B. Silikonöl. Wenn der Rotor in dieser hochviskosen Flüssigkeit gedreht wird, erhält er von der Flüssigkeit einen Widerstand und ein Bremsmoment wird erzeugt. Je höher die Rotationsgeschwindigkeit in der Flüssigkeit ist, desto größer ist der Widerstand. Je schneller sich der Rotor also dreht, desto stärker ist das Bremsmoment, so dass sich die Tür unabhängig von der Schließkraft mit einer nahezu konstanten Geschwindigkeit schließt.

Natürlich handelt es sich hier um einen einfachen Mechanismus mit einer Flüssigkeit, so dass die Geschwindigkeit unabhängig von der Kraft nicht völlig konstant ist. Die Viskosität der Flüssigkeit ändert sich auch mit der Temperatur. Im Sommer, wenn die Temperatur hoch ist, ist die Schließgeschwindigkeit schneller, weil die Viskosität sinkt und im Winter, wenn die Temperatur niedrig ist, ist die Schließgeschwindigkeit langsamer, weil die Viskosität steigt.

Das Drehmoment wird unabhängig davon erzeugt, ob der Rotationsdämpfer im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, aber mit einer eingebauten Kupplung ist es möglich, das Bremsmoment nur in einer Richtung zu erzeugen.

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Werkzeug-Voreinstellgerät

Was ist ein Werkzeug-Voreinstellgerät?

Werkzeug-Voreinstellgeräte dienen der Überprüfung von Werkzeugfehlern und Maßabweichungen bei Werkzeugmaschinen.

Wird eine Werkzeugmaschine zum Bohren von Löchern in Metall verwendet und ist beispielsweise der Bohrer defekt, wird das Loch nicht wie geplant gebohrt. Dies führt zu einem fehlerhaften Prozess und im schlimmsten Fall dazu, dass das gesamte Werkstück unbrauchbar wird.

Aus diesem Grund müssen Spitze, Form und Größe des Bohrers im Vorfeld überprüft werden, wofür das Werkzeug-Voreinstellgerät eingesetzt wird. Das Voreinstellgerät dient auch der Zeit- und Arbeitsersparnis, denn es ist gefährlich und zeitaufwendig, die Bohrer zu kontrollieren, während sie an der Werkzeugmaschine angeschlossen sind.

Anwendungen von Werkzeug-Voreinstellgeräten

Werkzeug-Voreinstellgeräte werden in metallverarbeitenden Betrieben eingesetzt, in denen Werkzeugmaschinen häufig verwendet werden.

Bohrer zum Beispiel drehen sich mit hoher Geschwindigkeit, um Löcher in Metall zu bohren, aber wenn die Spitze des Bohrers abgenutzt ist, dauert es länger als gewöhnlich, das Loch zu bohren. Wenn das Loch in der vorgegebenen Zeit gebohrt wird, besteht das Risiko, dass das Loch nicht tief genug ist oder dass das Loch nicht durchdringt, wenn es beabsichtigt war. Außerdem verändern unterschiedliche Größen den Durchmesser des Lochs, weshalb ein Werkzeug-Voreinstellgerät verwendet wird, um solche Fehler zu vermeiden.

Die mit dem Werkzeug-Voreinstellgerät gemessenen Daten werden auch an die Bearbeitungsmaschine weitergeleitet.

Funktionsweise von Werkzeug-Voreinstellgeräten

Es gibt drei Möglichkeiten, wie ein Werkzeug-Voreinstellgerät die Geometrie eines Bearbeitungswerkzeugs, z. B. eines Bohrers, erfassen kann:

Die erste ist die Verwendung einer CMOS-Kamera, die das Bearbeitungswerkzeug fotografiert und auf einem Monitor anzeigt. Das Schöne an der Kamera ist, dass sie eine Perspektive bietet und das Objekt in drei Dimensionen aus dem Schatten heraus erfassen kann. Außerdem kann sie das gefilmte Bearbeitungswerkzeug drehen, um eventuelle Unregelmäßigkeiten zu erkennen. Während die Leistung hoch ist, ist der Preis höher, da CMOS-Kameras verwendet werden.

Der zweite Typ ist der Projektionstyp, der die Form des Bearbeitungswerkzeugs mit Hilfe von Licht aus einer Lichtquelle projiziert, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Werkzeugs befindet. Wie der CMOS-Typ ermöglicht auch dieser Typ eine visuelle Bestätigung der Form des Bearbeitungswerkzeugs, hat aber den Nachteil, dass es sich um eine Projektion handelt, die nicht in drei Dimensionen gesehen werden kann und die Form außerhalb des äußersten Umrisses nicht bestimmt werden kann. Der Preis ist jedoch niedriger.

Der dritte Typ ist der Kontakttyp, der die Größe des Bearbeitungswerkzeugs durch direktes Berühren misst, aber nur den Außendurchmesser und die Länge des Bearbeitungswerkzeugs messen kann, nicht aber die Länge oder komplexe Formen wie z. B. einen Spiralhals, so dass er nur feststellen kann, ob die richtige Größe verwendet wird. Sie sind jedoch am billigsten.

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Blockverteiler

Was ist ein Blockverteiler?

Ein Blockverteiler ist ein Bauteil mit einem Kreislauf von Durchgangslöchern im Inneren eines Metallblocks, durch den Gase und Flüssigkeiten fließen können.

Die Verwendung dieses Bauteils hat den Vorteil, dass es kleiner und leichter ist als die Verbindung einzelner Geräte untereinander und weniger Rohrleitungen erfordert.

Je nach Verwendungszweck sind Blockverteiler in verschiedenen Formen erhältlich. Mit Hilfe von Schaltungsentwurfssoftware ist es auch möglich, Blöcke herzustellen, die speziell auf die Bedürfnisse des Benutzers zugeschnitten sind.

Anwendungen von Blockverteilern

Blockverteiler werden je nach ihrem Material in verschiedenen Situationen eingesetzt.

Im Falle von Stahl sind sie für Schmier- und Schneidöle geeignet und werden für die Ölumleitung in Werkzeugmaschinen verwendet.

Im Falle von Edelstahl werden sie auch für Wasser verwendet und können daher zur Messung des Wasserdrucks eingesetzt werden, indem ein Teil der Durchgangsbohrung im Block mit einem Druckmesser kombiniert wird. Neben Wasser können sie natürlich auch für Öl und Luft verwendet werden.

Im Falle von Aluminiumlegierungen gilt dies für Luft und wird für die Ableitung von Luft zur Verwendung in Luftdüsen verwendet.

Funktionsweise von Blockverteilern

Ein Blockverteiler ist ein Block aus Metall, z. B. aus Eisen, Edelstahl oder einer Aluminiumlegierung, der mit Löchern in Form eines Kreislaufs durchbohrt ist.

Da die Löcher einen Kreislauf bilden, fließen Flüssigkeiten wie Wasser, Öl und Luft durch die Löcher. Die Locheingänge sind mit Gewinden versehen, so dass sie an Rohre von außen angeschlossen werden können. Die Mehrfachlochstruktur des Blocks ermöglicht eine kompakte Organisation der Rohrleitungen.

Typische Blockverteiler, die als Allzweckprodukte verkauft werden, sind solche mit geradlinigen, T- oder L-förmigen Löchern im Block. Je nach Auslegung des Kreislaufs können die Löcher dicht angeordnet werden, was zu einer weiteren Verdichtung der Rohre führen kann.

Für den Entwurf von Kreisläufen steht eine spezielle Software zur Verfügung, die mit CAD maßgeschneidert werden kann. Dies ermöglicht es, Fließwege entsprechend der Anwendung zu erstellen, auch wenn es sich nicht um Allzweckprodukte handelt, sondern um Produkte mit speziellen Geometrien. Wenn es bei der Erstellung von Fließwegen auf Genauigkeit ankommt, stehen spezialisierte Bearbeitungsunternehmen zur Verfügung.

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Energiemanagementsystem

Was ist ein Energiemanagementsystem?

Energiemanagementsysteme sind Geräte mit Funktionen zur Verringerung des Stromverbrauchs von Systemen zum Zwecke des Energiemanagements und der Energieeinsparung.

So steigt beispielsweise der Stromverbrauch von Geräten, wie sie in Kraftfahrzeugen verwendet werden, mit zunehmender Leistung. Die Energieverwaltung wird durch eine Kombination aus stromsparendem Betrieb, Betriebsunterbrechung bei Nichtgebrauch usw. erreicht.

Anwendungen von Energiemanagementsystemen

Beim Energiemanagementsystem werden Computer zur Steuerung des Systembetriebs eingesetzt, um Stromeinsparungen bei verschiedenen Geräten zu erzielen. Zum Beispiel reduziert die CPU den Betrieb oder stellt ihn ein, wenn das System für eine bestimmte Zeit inaktiv ist – die Ruhefunktion eines PCs ist ein Beispiel für diesen Prozess.

Alternativ werden Steuersysteme für Kraftfahrzeuge entwickelt, die z. B. Leistungs-MOSFETs verwenden, um den Stromverbrauch in Schaltkreisen zu senken. Dies hat zu einem geringen Stromverbrauch geführt und ist ein Fortschritt für Energiemanagementsysteme.

Funktionsweise der Energiemanagementsysteme

Energiemanagementsysteme spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, Energie zu sparen, wie z. B. bei Leistungsgeräten in Kraftfahrzeugen.

Insbesondere steigt die Belastung der Batterie mit der zunehmenden Komplexität der Fahrzeugsteuerungsschaltungen (Electronic Control Unit, ECU). ECUs sind mit Halbleiterschaltungen ausgestattet, die als LCIs bezeichnet werden, was für Large Scale Integration steht, also für groß angelegte integrierte Schaltungen.

Um den Stromverbrauch von Leistungsbauelementen zu reduzieren, ist es wichtig, den Stromverbrauch in der LSI zu kontrollieren. Energiemanagementsysteme (MOSFETs) werden als Ausgangstransistoren verwendet, um den Stromverbrauch in LSIs zu senken. Sie zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad bei der Leistungsumwandlung aus, insbesondere im Niederspannungsbereich.

Es wird erwartet, dass die Zahl der in verschiedenen industriellen Geräten, einschließlich Automobilen, installierten LSIs zunehmen wird, was weitere Fortschritte bei den Energiemanagementsystemen erfordert.