Ein Hybridschalter besteht aus zwei relaisartigen Schaltern, den mechanischen Arbeitskontakten, und einem hochstromfähigen elektronischen Schalter, also einem mechatronischen System. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung eines mechatronischen Produktes, dem Hybridschalter, beginnend von der Konstruktion, über den Prototypen bis zu Fertigung. Die dabei eingesetzten Entwicklungstools, wie Design for Manufactoring, Integration von mechatronischen Systemen in Produkten mittels virtual assembly und die speziellen Anforderungen des mechatronischen Designs, werden vorrgestellt. Die Hauptaufgabenstellung dieses Projektes war die Konstruktion und Implementierung einer möglichst sicheren und robusten Sensorik. Es musste ein passendes Gehäuse beruhend auf Normen konstruiert werden. Um möglichst schnell und unkompliziert zu einem Ergebnis zu gelangen, wurden die ersten Prototypen mittels Rapid Prototyping gefertigt. In dieses fertige Gehäuse konnte dann die ausgewählte Sensorik eingebaut und getestet werden. In Zusammenarbeit mit der 'arsenal research Gruppe ' wurden zwei Sensorvarianten als Hilfskontakt näher untersucht; der mechanische und opto-elektronische Hilfskontakt. Nach einigen Versuchsreihen stellte sich heraus, dass die optische Variante weitaus mehr Vorteile mit sich bringt. Durch die zuverlässige Zustandsüberwachung des opto-elektronischen Hilfskontaktes war eine sehr hohe Schaltsicherheit gegeben und schließt die Verwendung der mechanischen und etwas unsicheren Variante aus. Weiters ist die Implementierung einer intelligenten Schaltelektronik sehr einfach, weil diese einen frei programmierbaren microController besitzt. Weiters wurden Methoden wie MID (moulded interconnected Devices) angedacht, welche speziell bei Miniaturisierung eine große Rolle spielt. Es wäre durchaus denkbar den Hybridschalter in einer MID-Bauform herzustellen.
Mechatronic System Design am Beispiel eines Hybridschalters
Application of mechatronic system design for hybrid switches
2007
12 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
Hybridschaltung , Relais , Mechatronik , Leistungsschalter , schnelle Prototypentwicklung , Entwicklungswerkzeug , robustes System , Sensorik , optoelektronischer Aufnehmer , Zustandsüberwachung , räumlich spritzgegossener Schaltungsträger , Halbleiterschalter , Funkenerosion , elektromechanisches Relais , Kontaktprellen , Hybridfahrzeug
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