최적화된 전류 전달 용량: 전기 미래로 가는 다리
제조 업계는 더 많은 공간을 차지하지 않으면서도 증가하는 성능 요구 사항에 맞게 시스템을 조정해야 하는 과제에 직면해 있습니다. HARTING이 목표 설계 최적화 및 첨단 첨단 기술을 통해 전기 연결의 효율성과 성능을 어떻게 개선하고 있는지 여기에서 확인해 보십시오.
모든 전기 사회에는 전기 에너지가 필요하며, 이는 부문 간 및 부문 내에서 전력 코어를 통해 공급됩니다. 많은 경우, 전기 시스템으로 전환하려면 더 높은 성능 수준을 수반하거나 더 많은 전력을 갖춘 새로운 시스템을 만들어야 합니다.
자동차의 온보드 전력은 일상 생활에서 쉽게 찾아볼 수 있는 예시입니다. 이 조치는 이른바 '브레이크 바이 와이어' 및 '스티어 바이 와이어' 애플리케이션의 구현을 간소화합니다. 전자는 제동력이 기계적으로 전달되지 않고 전자적으로, 즉 브레이크 라인을 통해 전달되는 전기식 제동 시스템을 말합니다. 두 번째는 스티어링 휠과 바퀴 사이의 연결이 스티어링 로드와 같이 기계식이 아닌 전기 신호를 통해 실행되는 전자식 스티어링 시스템을 말합니다. 이러한 성능 향상은 전기 자동차의 충전 프로세스도 최적화합니다. 여기서 전기차가 '연료 충전'을 할 때 내연기관만큼 강력한 힘을 발휘하려면 커넥터를 통해 단시간에 많은 양의 에너지를 차량에 전달해야 합니다. 다른 분야에서도 비슷한 사례를 찾을 수 있습니다.
더 높은 에너지 요구 사항에도 불구하고 사용 가능한 공간은 변함없이 유지됩니다. 동시에 효율적인 설치, 유지보수 또는 운영을 위해서는 동일한 크기를 유지하면서 더 높은 전류 전달 용량을 제공할 수 있어야 하는 커넥터를 사용해야 합니다.
전류 전달 능력을 개선하기 위한 세 가지 핵심 출발점은 케이블 연결, 접점 재료, 접점 자체입니다.
스테판 미델캄프
품질 및 기술 총괄 관리자
효율성 향상의 핵심
여기서 전류 전달 용량이 중요한 역할을 합니다. 특정 케이블 직경에 대해 커넥터가 전송할 수 있는 최대 전류를 나타냅니다. 이 용량은 전기 저항으로 인해 발생하는 열과 발산되는 열 사이의 균형에서 비롯됩니다. 후자는 방사선과 케이블을 통해 모두 소멸됩니다. 더 큰 커넥터와 케이블을 사용하면 더 높은 전류 전달 용량을 더 쉽게 구현할 수 있지만, 많은 애플리케이션에서 이는 옵션이 아닙니다. 경우에 따라 커넥터를 능동적으로 냉각하거나 더 높은 온도를 허용하는 대체 플라스틱 소재를 사용하는 것이 해결책이 될 수 있습니다.
전기 저항을 줄이는 것도 열 발생을 방지하는 또 다른 대안입니다. 이는 또한 에너지 효율을 향상시킵니다. 궁극적으로 전류 전달 능력을 개선하기 위한 세 가지 핵심 출발점은 케이블 연결, 접점 재료, 접점 자체입니다.
케이블 연결을 위한 다양한 솔루션이 있습니다. 소위 '크림핑', 즉 전기적 접촉과 기계적 강도를 모두 제공하는 기계적 연결은 에너지 부문에서 흔히 볼 수 있는 기술입니다.
압착이 잘 이루어지면 케이블과 접촉 영역의 소성 변형으로 인한 접촉 저항이 상당히 감소합니다. 올바른 크림핑 도구와 올바른 매개변수는 여기서 중요한 요소입니다. 접촉 재료의 경우 전도성을 크게 높일 수 있는 합금을 선택하는 것도 특히 중요합니다. 일반적으로 구리 합금이 기본 재료로 사용됩니다.
짝짓기 영역의 저항은 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 접점의 수와 크기는 특정 설계에 따라 최적화할 수 있습니다: 접촉면이 클수록 저항이 낮아집니다. 정상적인 힘, 즉 결합된 부품을 서로 누르는 힘도 이러한 맥락에서 중요한 역할을 합니다. 정상력이 높을수록 유효 접촉면이 증가하므로 접촉점당 더 많은 전류가 흐를 수 있으며, 표면 선택이 이 효과를 지원합니다. 그러나 정상 힘이 높을수록 삽입력도 커지므로 마모가 증가할 수 있습니다.
궁극적으로 많은 매개변수의 최적화된 설계가 전반적인 전류 전달 능력을 향상시킨다는 것은 분명합니다. 최첨단 시뮬레이션 도구를 사용하면 설계 단계부터 현재 운반 용량을 최적화할 수 있으므로 다양한 디자인과 재료를 선택하고 그에 맞게 조정할 수 있습니다.
스테판 미델캄프 박사
위치: 품질 총괄 관리자 & 기술
- 부서: SSU QT
- 회사: HARTING Stiftung & Co. KG