Was ist ein Stator?
Ein Stator ist der stationäre Teil einer elektrischen Maschine. Er enthält eine Reihe von Spulen die um Eisenkerne gewickelt sind. Die Spulen erzeugen ein magnetisches Feld, wenn elektrischer Strom durch sie fließt.
Der Stator treibt den Rotor an.
Was ist ein Rotor?
Ein Rotor ist ein bewegliches Teil einer elektrischen Maschine. Er befindet sich im Inneren des Stators und ist in der Regel um eine Welle montiert, die sich drehen kann. Der Rotor besteht aus magnetischen Materialien und reagiert dadurch mit dem magnetischen Feld des Stators um eine mechanische Drehbewegung zu erzeugen.
Beschreibe den Asynchronmotor
Stator: umlaufendes Magnetfeld
Rotor: instationäres Magnetfeld -> Käfigläufer
Drehzahl ist lastabhängig
hohe Drehzahlen möglich
Beschreibe den Synchronmotor
Rotor: stationäres Magnetfeld
Drehzahl ist unabhängig von Last, kein selbstständiger Anlauf möglich
hoher Wirkungsgrad
Beschreibe den Gleichstrommotor
Stator: stationäres Magnetfeld
Rotor: umlaufendes Magnetfeld
Kommutator polt um -> Verschleißteil
Wie ist der Stator aufgebaut? (Herstellung)
Herstellung Blechpaket -> Isolation Nutgrund -> Bewicklung -> Kontaktieren -> Imprägnieren
Wie werden Blechpakete produziert?
Elektroblech-Coil wird gestanzt und danach zu Blechpakketen zusammengefügt
Wie läuft das Schnellläuferpressen ab?
Nenne Fakten zum Stanzpaketieren
hohe Stückzahlen über 100.000
Kombination Blechzuschnitt und Fügen
hohe Werkzeugkosten
Startblech stanzen -> Speichern im Puffer -> Folgebleche stanzen -> Stapeln und speichern im Puffer:
Nenne Fakten zum Klammern beim Fügen von Blechpaketen
schnell und kostengünstig
keine elektromagnetische Beeinflussung des Stators
geringe mechanische Stabilität
Nenne Fakten zum Schweißen beim Fügen von Blechpaketen
erfüllen hohe mechanische Anforderungen
Nähte sind einseitige Kurzschlüsse -> Wirbelstromverlust
Wie läuft die Nutgrundisolation beim Fügen von Blechpaketen ab?
durch Slot-Liner, Pulverbeschichtung oder Kunststoffteile
elektrische Trennung von Draht und Blechpaket
automatisiert platzierbar
Nenne Fakten zur Wicklungsmontage
Wicklungen sind Kernkomponenten elektromechanischer Produkte
ziehen von Kupferdraht erfolgt in mehreren Ziehstofen vom Rohdraht bis zum Zieldurchmesser (10mm -> 0,01mm)
Lackisolation von Kupferlackdraht in 6-30 Schichten aufgebracht
Welche Wicklungsarten gibt es?
Linearwickeln
Flyerwickeln
Nadelwickeln
Ringwickeln
Einziehverfahren
Kontaktierung
Beschreibe das Linearwickeln
Spulenkörper rotiert
kleine axialsymmetrische Spulen
Beschreibe das Flyerwickeln
Spulenkörper ist ortsfest
Flyerarm mit Hohlwelle rotiert
Beschreibe das Nadelwickeln
Kombination aus Schwenkbewegung des Spulenkörpers und Hubbewegung des Nadelwickelkopfs
automatisches Verschalten und Kontaktieren
Beschreibe das Ringwickeln
Bevorratung des Drahtes in Drahtspeichermagazin
Draht wird durch Rotation des Drahtspeichermagazins auf Ringkern abgelegt
Beschreibe das Einziehverfahren
Serienfertigung
Draht wird in die Nuten eingebracht
Was ist die Kontaktierung und wozu wird sie gemacht?
Was?:
Lackabtrag und Fügen
Wozu?:
Isolationsschicht des Kupferdrahtes entfernen und mechanisch verbinden
Schaffung einer stabilen elektrisch leitfähigen Verbindung
Was bedeutet Bandagieren, Pressen und Imprägnieren?
Bandagieren:
Fixiert nach dem Kontaktieren die Spulenübergänge, Schaltverbindungen und Phasenisolierteile
Pressen:
Reduziert Raumbedarf und definiert Wickelkopfform
Imprägnieren:
wird nach dem Pressen gemacht:
Verbesserung thermischer Leitfähigkeit, elektrische Isolation, Schutz vor Schmutz
Industrie: Tauchrollieren (in Harz getaucht durch Rollen) und Träufeln (in die Wicklungen)
Nenne Fakten zur Rotorherstellung
Rotor-Statorkombination ergibt sich in Abhängigkeit der Motortopologie
Gleichstromläufer vergleichsweise kompliziert, Kurzschlussläufer urformende hergestellt
bei der Montage “scharfer” Magnete sind die Magnetkräfte zu beachten
Oberflächenbestückung von Rotoren mit nicht magnetisierten Magnetkörpern reduziert den Handhabungsaufwand
Nenne Fakten, die in der Elektronikproduktion vorherrschen
hohe Funktionsintegration, starke Miniaturisierung & hoher Kostendruck erfordern die Beherrschung der Montageprozesse
mechanische, elektro-mechanische und hydraulische Funktionen zunehmend durch Elektronik ersetzt
Herstellung und Aufbau von Schaltungsträgern:
1) Was ist das Standartmaterial?
2) Aus was bestehen Schaltungsträger?
3) Wie beginnt die Leiterplattenfertigung?
4) Was sind die drei Strukurierungsverfahren bei der Leiterbildstrukturierung?
5) Was ist die Dickschichttechnologie?
1) FR4 ist Standartmaterial für Leiterplatten (Epoxidharz-Glasgewebe) (organisch)
2) Anorganische Werkstoffe (Keramik/Metall) und Organische Werkstoffe (mit C-Atom) (Duroplastisch/Thermoplastisch)
3) Leiterplattenfertigung beginnt mit der Herstellung der kupferkaschierten Halbzeuge
4) Leiterbildstrukturierung:
Subtraktivverfahren
(Voll-)Additivverfahren
Semiaddativverfahren
5) Dickschichttechnologie: Leiterbahnen und Bauelemente in mehreren Prozessschritten direkt auf Keramiksubstrate gedruckt
Welche Funktion haben die Gehäuse bei Motoren?
Schutz vor Umwelteinflüssen (Feuchte, Strahlung)
bessere Handhabung -> Automatisierung
mechanische/ elektrische Kontaktierung
Wie lassen sich bedrahtete Bauelemente einteilen?
Bedrahte Bauelemente lassen sich nach Funktionalität und Lage der Anschlüsse einteilen:
Passiv:
Radiale Anschlüsse (Widerstand)
Axiale Anschlüsse (Transistor)
Aktiv:
Anschlussbeinchen oder Stift-Gitter-Anordnung
Beschreibe die beiden “Verfahrensketten und Verbindungsmedienauftragungen” SMD und THD.
SMD: Lotpaste drucken -> Bestücken -> Reflowlöten
THD: Ausschneiden -> Bestücken -> Umbiegen -> Schwalllöten
Was was besteht Lotpaste? Wie wird sie aufgetragen?
90% Lotpulver und 10% Flussmittel (wiederum aus Harz, Lösungsmittel und Aktivatoren)
Auftrag durch Schablonendruck (Edelstahlschablone, ohne Abstand zur Leiterplatte) oder Siebdruck (mit Abstand zur Leiterplatte)
Unterteilung in 9 verschiedene Klassen mit unterschiedlicher Partikelgröße (Typ 1 am größten, 9 am kleinsten)
Welche drei Arbeitsprinzipien gibt es bei der Herstellung von Leiterplatten?
Pick & Place (feste Leiterplatte und bewegter Bestückkopf)
Collect & Place (feste Leiterplatte und bewegter Bestückkopf)
Karussell (bewegte Leiterplatte und fester Bestückkopf)
Beschreibe das Arbeitsprinzip “Pick & Place”
(feste Leiterplatte und bewegter Bestückkopf)
Vorgang sequenziell
Bauelemente einzeln abgeholt, überprüft und auf Leiterplatte gesetzt
Vorteil: einfacher Aufbau, hohe Flexibilität, sehr genau
Nachteile: geringe Bestückleistung, da nur bedingt parallelisierbar
Beschreibe das Arbeitsprinzip “Collect & Place”
mehrere Bauelemente aufgenommen, parallel geprüft und nacheinander auf die Leiterplatte gesetzt
Vorteil: hohe Bestückleistung, modularer (wechselbarer) Kopf
Nachteil: komplexer Aufbau
Beschreibe das Arbeitsprinzip “Karussell”
(bewegte Leiterplatte und fester Bestückkopf)
während an der Aufnahmeposition ein Bauelement abgeholt wird, kann an der Bestückposition ein Bauelement gesetzt werden
Vorteile: sehr hohe Bestückleistung, hohe Verfügbarkeit
Nachteile: hoher Platzbedarf, geringe Bestückgenauigkeit
Welche Methoden der Qualitätssicherung gibt es in der Elektronikproduktion?
Vorsicht bei Lotpaste: Lotpasteauftrag ist der fehleranfälligste Prozess
Qualität nach jedem Prozessschritt überprüfen
Röntgeninspektion für verdeckte Lötstellen
Untersuchung von Langzeitverhalten in Temperatur und Feuchte/Wärme-Schränken
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