Optimize edilmiş akım taşıma kapasitesi: Elektrikli geleceğe köprü

İmalat endüstrisi, daha fazla alan talep etmeden sistemlerini artan performans gereksinimlerine uyarlama zorluğuyla karşı karşıyadır. HARTING olarak, hedeflenen tasarım optimizasyonları ve gelişmiş, öncü teknolojiler aracılığıyla elektrik bağlantılarının verimliliğini ve performansını nasıl artırdığımızı buradan öğrenin.

Tüm Elektrik Toplumu, hem sektörler arasında hem de sektörler içinde güç çekirdeği yoluyla sağlanan elektrik enerjisine ihtiyaç duyar. Birçok durumda, elektrikli sistemlere geçiş daha yüksek performans seviyeleri gerektirecek veya daha fazla güce sahip yeni sistemlerin oluşturulması gerekecektir.

Otomobillerde yerleşik güçteki kazanımlar, günlük yaşamdan açıklayıcı bir örnektir. Bu önlem, "break by wire" ve "steer by wire" olarak adlandırılan uygulamaların hayata geçirilmesini kolaylaştırmaktadır. İlki, frenleme kuvvetlerinin mekanik olarak değil elektronik olarak, başka bir deyişle fren hatları yoluyla iletildiği elektrikli bir fren sistemini ifade eder. İkincisi, direksiyon simidi ile tekerlekler arasındaki bağlantının direksiyon çubuklarında olduğu gibi mekanik olmadığı, ancak elektrik sinyalleri aracılığıyla gerçekleştirildiği bir elektronik direksiyon sistemini ifade eder. Bu performans kazanımları aynı zamanda elektrikli otomobiller için şarj sürecini de optimize ediyor. Burada, elektrikli otomobilin "yakıt ikmali" sırasında içten yanmalı bir motor kadar güçlü olması için büyük miktarda enerjinin bir konektör aracılığıyla kısa sürede araca aktarılması gerekmektedir. Benzer örnekler diğer sektörlerde de bulunabilir.

Daha yüksek enerji gereksinimlerine rağmen, mevcut alan değişmeden kalır. Aynı zamanda, verimli kurulum, bakım veya işletim, aynı boyutu korurken daha yüksek akım taşıma kapasitesi sunabilen konektör kullanımını gerektirir.

Akım taşıma kapasitesi burada devreye girer. Bir konnektörün belirli bir kablo çapı için iletebileceği maksimum akımı gösterir. Bu kapasite, elektrik direnci nedeniyle üretilen ısı ile dağıtılan ısı arasındaki dengeden kaynaklanır. İkincisi hem radyasyon hem de kablo yoluyla dağıtılır. Daha yüksek akım taşıma kapasiteleri daha büyük konnektörler ve kablolarla daha kolay gerçekleştirilebilirken, bu birçok uygulamada bir seçenek değildir. Bazı durumlarda, konektörlerin aktif olarak soğutulması veya daha yüksek sıcaklıklara izin veren alternatif plastik malzemelerin kullanılması bir çözüm sağlayacaktır.

Elektrik direncinin azaltılması, ısının oluşmasını engelleyen bir başka alternatiftir. Bu aynı zamanda enerji verimliliğini de artırır. Sonuç olarak, akım taşıma kapasitesini iyileştirmek için üç temel başlangıç noktası vardır: kablonun bağlantısı, temas malzemesi ve temas noktasının kendisi.

Kablo bağlantısı için çeşitli çözümler bulunmaktadır. "Sıkma" olarak adlandırılan, yani hem elektriksel temas hem de mekanik güç sağlayan mekanik bir bağlantı yapmak, enerji sektöründe yaygın bir tekniktir.

İyi uygulanmış bir kıvrım, kablonun ve temas alanının plastik deformasyonu nedeniyle temas direncini önemli ölçüde azaltır. Doğru sıkma aleti ve doğru parametreler burada çok önemli faktörlerdir. Temas malzemesi açısından, seçilen alaşım da iletkenliği önemli ölçüde artırabileceğinden özellikle ilgi çekicidir. Temel malzeme olarak genellikle bakır alaşımı kullanılır.

Çiftleşme alanındaki direnç çeşitli faktörlerden etkilenir. Temas noktalarının sayısı ve boyutu özel tasarımla optimize edilebilir: Temas yüzeyi ne kadar büyük olursa direnç o kadar düşük olur. Normal kuvvet - başka bir deyişle, eşleşen parçaların birbirine bastırıldığı kuvvet - de bu bağlamda önemli bir rol oynar. Daha yüksek bir normal kuvvet etkili temas yüzeyini artırır, bu da temas noktası başına daha fazla akım akabileceği anlamına gelir, böylece yüzey seçimi bu etkiyi destekler. Ancak daha yüksek bir normal kuvvet aynı zamanda daha fazla yerleştirme kuvveti gerektirir ve bu da aşınmayı artırabilir.

Sonuç olarak, birçok parametrenin optimize edilmiş tasarımının genel akım taşıma kapasitesini artırdığı açıktır. Son teknoloji simülasyon araçları, mevcut taşıma kapasitesini tasarım aşamasının başlarında optimize etmemizi sağlar; bu da farklı tasarımların ve malzemelerin seçilebileceği ve buna göre uyarlanabileceği anlamına gelir.