Aufrufe
vor 1 Jahr

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK ELEKTRISIERT PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Längst ist auch der Rennsport elektrisiert! In der Formula Student Electric stellen sich jedes Jahr Studenten den besonderen Herausforderungen dieser Disziplin. An Bord des innovativen Elektrorennwagens des Teams der Technischen Universität Wien sorgen spezielle Kabelverschraubungen für die geforderte EMV-Systemsicherheit, die hohe Dichtigkeit und Montagefreundlichkeit. Autor: Dipl.-Ing. Walter Lutz, freier Fachjournalist, PRservice, Haiger Der aktuelle Rennbolide „EDGE11“ der TU Wien-Stundenten, der im Juni vorgestellt wurde, kann sich sehen lassen: 300 cm lang, 150 cm breit und 120 cm hoch bringt er gewichtsoptimiert nur 156 kg auf die Waage. Um diesen sehr niedrigen Wert zu erreichen, bestehen Monocoque, Aerodynamik-Paket, Felgen und Teile der Radaufhängung zum Großteil aus Carbon. Angetrieben wird der Renner von zwei selbstentwickelten, permanenterregten Synchronmotoren, die mit einem Untersetzungsgetriebe 780 Nm Drehmoment an die Reifen bringen. Jeder der Motoren hat eine Spitzenleistung von über 40 kW und dreht auf bis zu 18 000 min -1 . Als Endgeschwindigkeit erreicht das Fahrzeuges damit etwa 140 km/h, was für die Disziplinen der Formula Student mehr als genug ist. STARKE EMV-BELASTUNGEN Die zugehörige Leistungselektronik ist in dieser Saison ein selbst entwickelter Inverter mit zwei IGBT-Powermodulen, der mit einer Spannung von 600 V und Stromspitzen von bis zu 130 A arbeitet. Die Energie wird von einem selbstgebauten Lithiumpolymer-Akku bereitgestellt mit einer Kapazität von 6,6 kWh. Im Fahrzeug sind Sensoren verteilt, die unter anderem Beschleunigung, Temperaturen an relevanten Komponenten, Drehzahl der einzelnen Räder, Einfederweg des Fahrwerks, Zellspannungen des Akkumulators und vieles mehr messen. Die elektrischen Module kommunizieren über zwei CAN-2.0-Datenbusse. 20 DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

Positioniersysteme Bei der hohen Spannung des Antriebsstrangs sowie dessen Strombedarf – kombiniert mit der hohen Schaltfrequenz des Inverters von 36 kHz – kommt es zu starken EMV-Belastungen, die vor allem die CAN-Busse im Fahrzeug stören. MEHR ALS GUTE DÄMPFUNG Um die elektromagnetischen Einflüsse so gering wie möglich zu halten, verwenden die Studenten geschirmte Kabel, wie es DIE ÜBERDURCHSCHNITTLICHE ZUGENTLASTUNG IST HIER UNBEDINGT NOTWENDIG, DA DIE SPAN- NUNG IN DEN KABELN WEIT ÜBER DER GRENZE FÜR DEN LEBENSGEFÄHRLICHEN BEREICH LIEGT das Reglement vorschreibt. „Auch die Kabelverschraubung zur Schirmkontaktierung musste optimal sein“, sagt Projektleiter Alexander Eder. „Um das zu gewährleisten, haben wir uns für die hochwertigen Typen Blueglobe Tri des deutschen Kabelverschraubungsspezialisten Pflitsch aus Hückeswagen entschieden. Sie bieten nicht nur gute Dämpfungseigenschaften, sondern ermöglichen es auch, die beim Fahrzeug-Prototypen notwendigen häufigen Deinstallierungen zu realisieren, ohne das Kabel und den Kabelschirm irreparabel zu beschädigen.“ Pflitsch unterstützt das Projekt der TU Wien, um selbst weitere Erfahrungen mit der Elektromobilität zu machen. Die Blueglobe Tri verfügt über eine Triangelfeder: Ihre 360°-Kontaktierung erreicht höchste Schirmdämpfungswerte. Daher ist diese Kabelverschraubung zugelassen für Anwendungen mit den hohen Cat.-7A-Anforderungen. Gemäß DIN IEC 61156-5 bis 1 000 MHz werden hier mindestens – 60 dB Dämpfung gefordert. Die Tri erreicht mit – 65 dB deutlich höhere Werte. Selbst im hohen Frequenzbereich bis 2,5 GHz sind es typischerweise mindestens – 50 dB. Noch höhere EMV- Dämpfungswerte bringt der Einsatz einer nicht magnetischen Tri-Ringfeder, da die non-magnetic-Ausführung der Feder keine ferromagnetischen Einflüsse auf die Schirmung hat. EDELSTAHL-KORPUS UND IP68 Die Kabelverschraubungen der Blueglobe-Serie verwenden einen kugelförmigen Dichteinsatz aus modifiziertem TPE- Kunststoff, der sich beim Anziehen der Druckschraube großflächig sicher um das durchgeführte Kabel legt. Die Folge ist eine zuverlässige Abdichtung mit der hohen Schutzart IP68 bzw. IP69 bis 30 bar. Die großflächige Kontaktierung des Dichteinsatzes zum Kabelmantel sorgt auch dafür, dass das Kabel nicht irreparabel eingeschnürt wird. Damit ist eine lange Betriebssicherheit der Installation gewährleistet. Für die zuverlässige Abdichtung zum Gehäuse der Rennwagen-Module hin sorgt ein nutgeführter O-Ring, der beim Eindrehen der Kabelverschraubung in das Einschraubgewinde des Klemmkastens zuverlässig in Position bleibt und nicht gequetscht wird. Dieses Pflitsch-Dichtprinzip mit dem großflächigen Dichteinsatz ermöglicht die geforderten großen Dichtbereiche. In Positionieren mit System! Maßgeschneiderte Mehrachssysteme für den universalen Einsatz: Linearachsen Dreheinheiten Pick & Place Schaltschrankbau Steuerungsbau Nur bei IEF-Werner erhalten Sie alles aus 100% eigener Herstellung! 01 Dank des großen, kugelförmigen Dichteinsatzes (blau) ergibt sich in der Blueglobe eine großflächige und quetschfreie Abdichtung des Kabels mit Schutzarten bis IP69k und hohen Zugentlastungswerten www.ief-werner.de

AUSGABE