Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Elektronik

Automatisierung in der Produktion: Grundlagen flexibler Fertigungssysteme

1. Definition der Automatisierung

Die Automatisierung verwendet die Technologie, um Prozesse ohne oder mit geringer Hilfe von Personen durchzuführen.
Es gibt fünf Gründe, Prozesse zu automatisieren:

2. Gründe für die Automatisierung

• Erhöhung der Produktivität
• Reduzierung der Kosten und Verminderung des Handarbeitsaufwands
• Verringerung des Ausschusses und der Serienmängel
• Beseitigung von Routinetätigkeiten
• Verbesserung der Sicherheit für die Mitarbeiter

3. Erläuterung der Strategien für die Automatisierung

• Stufe 1: Produktion mit manuellen Stationen. Einzelne, unabhängig arbeitende Personen bedienen Stationen. Diese Variante wird aufgrund des geringen Kosten- und Zeitaufwands

Geschichte der Roboter

Die Forschung in diesem Bereich begann in den 1950er Jahren und führte zu raschen Fortschritten, stieß jedoch auf scheinbar einfache Probleme. Im Jahr 1960 konnte ein Roboter einen Würfelturm bauen und kopieren, doch der Mangel an gesundem Menschenverstand führte dazu, dass er beim Bau des Turms von oben nach unten ins Stocken geriet und die Blöcke in die Luft freigab. Der Amerikaner David Freedman, anerkannt als einer der besten US-Wissenschaftsautoren, sammelte in seinem Buch „Decision Makers of the Brain“ zwei wichtige Projekte zur Entwicklung im Bereich der künstlichen Intelligenz.

Meilensteine in der Roboterentwicklung

• Mitte des 18. Jahrhunderts: J. de Vaucanson baute mehrere lebensgroße Puppen aus Metall,

Lean-Manufacturing: Grundlagen und Prinzipien

Total-Quality-Säulen

1. Kundenzufriedenheit: Produktqualität, Kalkulation und Innovation im Kundenservice.
2. Wirtschaftlichkeit: Kontrolle der Prozesse, Eliminierung von Verschwendung und optimale Ressourcennutzung.
3. Interne Arbeitsweise: Gemeinsame Visionen und Ziele, Beteiligung aller Mitarbeitenden, Kompetenzentwicklung und Lernen.

Der enge Fokus bedeutet, dass alle Bereiche zur kontinuierlichen Verbesserung beitragen. Im Zentrum des Dreiecks steht die Verbesserung.

Revolutionen im Markt

Produkte werden aus Sicht des Marktes entwickelt. Der Kunde steht im Mittelpunkt, und es gilt, Prozesse fortlaufend zu halten und zu verbessern.

• Formel: PV = PC + BO, wobei BO = PV − PC (Verkaufspreis minus Herstellkosten

Einführung

Die charakteristische Funktionsweise von Gleichstrommaschinen (DC-Maschinen) ist der Einsatz als Motor. Der entscheidende Vorteil von DC-Motoren gegenüber AC-Motoren liegt in ihrer hohen Flexibilität sowie der präzisen Geschwindigkeits- und Drehmomentregelung. Aufgrund der rasanten Entwicklung der Leistungselektronik werden diese jedoch zunehmend durch AC-Motoren ersetzt, da deren Herstellung und Instandhaltung kostengünstiger sind. Zudem ist der Einsatz von DC-Maschinen als Dynamo weitgehend überholt, da AC-Systeme durch die einfache Transformation von Spannungen wirtschaftlichere Vorteile bei der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie bieten.

Konstruktive Aspekte

Die DC-Maschine besteht aus einem festen...

Praxis 13: Kurzschluss-Test eines Transformators

Einführung

Beim Kurzschluss-Test eines Transformators wird die Sekundärwicklung kurzgeschlossen. An die Primärwicklung wird eine niedrige Spannung (Kurzschlussspannung U_cc) angelegt, sodass der Nennstrom durch die Wicklungen fließt.

Grundlagen der Praxis

Dieser Test dient der Bestimmung der nominalen Kupferverluste. Eisenverluste sind aufgrund der niedrigen angelegten Spannung U_cc vernachlässigbar, da die Induktion und damit die Eisenverluste quadratisch sinken.

Berechnungsgrundlage:

• Wenn U_cc = 5% U_1n, dann gilt: B_cc ≈ 0,05 B
• B = maximale Induktion bei Nennbetrieb
• B_cc = maximale Induktion bei Kurzschlussspannung
• P_Fe,cc = (0,05)² · P_Fe = 1/400 · P_Fe

Hierbei ist P_Fe der Eisenverlust bei Nennbetrieb...

Feuerlöscher: Lage, Kennzeichnung und Wartung

Lage: Auf jeder Etage, neben der Ausgabe und in der Nähe der Punkte mit dem größten Risiko. Der Abstand zwischen ihnen beträgt 15 Meter. Sie müssen einen schnellen und einfachen Zugriff ermöglichen.

Kennzeichnung und Schutz: Feuerlöscher sollten mit einer Sterne-Kennzeichnung versehen sein. Installationen im Freien sind zu schützen.

Wartung: Jährliche Wartung ist erforderlich.

Montagehöhe: Höhe 1,7 m gemäß Brandschutzbestimmungen.

Relevante Vorschriften und Klassifikationen

• CIE – Technische Bauordnung (relevante Vorschriften beachten).
• RSCIEI – Klassifizierung für die Industrie (Risikoeinteilung: hoch, mittel, niedrig).

Hydranten und BIE (Brandschutz-Installationen)

Hydranten / BIE sind...

Elektrische Größen und Messgeräte

• Elektrische Spannung (Dados / U oder E): Volt (V); Voltmeter
• Elektrischer Strom (Corrente Elétrica / I): Ampere (A); Amperemeter
• Elektrischer Widerstand (R): Ohm (Ω); Ohmmeter
• Spezifischer elektrischer Widerstand (Resistividade Elétrica / ρ): Ohm-Meter (Ω · m); Resistive Meter
• Elektrische Wirkleistung (Ativa Elétrica Potenz / P): Watt (W); Wattmeter (Wattmetro)
• Elektrische Blindleistung (Potenz Elétrica / Q): Volt-Ampere Reaktiv (var); Varmeter
• Elektrische Scheinleistung (Scheinbare Potenz Elétrica / S): Volt-Ampere (VA); Scheinleistungsmesser (Med. Pot. Scheinbare)
• Kapazität (C): Farad (F); Kapazitätsmessgerät (Capacitance Meter)
• Induktivität (Indutância / L): Henry (H); Induktivitätsmessgerät (Indutância

Impulsantwort

n = -10:1:30; b = [-1 2 3 6 ...]; A = 1; x = zeros(1,41); x(11) = 1; y1 = filter(B, A, x); stem(n, y1); grid;

zerpol (B, A)

Berechnung von Nullstellen und Polen:

function [Nullen, Pole] = zerpol(B, A)
    bs = roots(B);
    as = roots(A);
    Nullen = bs;
    Pole = as;
    zplane(bs, as);
end

respfrec (B, A, nfrec)

Frequenzgang-Analyse:

function [Modul, Phase, Frequenz] = respfrec(B, A, nfrec)
    Frequenz = linspace(0, 0.5, nfrec);
    b = B(length(B):-1:1);
    a = A(length(A):-1:1);
    Zähler = polyval(b, exp(-j*2*Pi*Frequenz));
    Nenner = polyval(a, exp(-j*2*Pi*Frequenz));
    sol = Zähler ./ Nenner;
    Modul = abs(sol);
    Phase = angle(sol);
    subplot(211), plot(Frequenz, Modul), grid, xlabel('Frequenz'), ylabel('Modul'

Was bestimmt das Design des Rasters?

Einmal definiert, bestimmt das Raster die Seitengröße. Seine Aufgabe ist es, die Unterteilung der Seite in Felder und Intervalle innerhalb des durch die Ränder definierten Raums festzulegen. Der Zweck des Rasters ist es, Ordnung zu schaffen und ein konstruktives sowie ausgewogenes Layout zu ermöglichen.

Was ist eine Musterseite?

Eine Musterseite (Master-Seite) ist eine nicht druckbare Seite, die verwendet wird, um das Layout eines Dokuments automatisch zu steuern.

Wofür wird das Grundlinienraster verwendet?

Das Grundlinienraster (Baseline-Grid) ist ein unsichtbares Element, das verwendet wird, um die Parameter des Textes auf der Seite anzupassen. Falls der Zeilenabstand (Interlinea) höher als die Einstellungen...

Aufbau des einphasigen Asynchronmotors (Induktionsmotor)

Die Elemente sind Stator, Erde und Rotor. Normalerweise werden im Rotor durch den Stator induzierte Ströme erzeugt. Abhängig vom Rotortyp wird die Maschine als Käfigläufer oder als Läuferwicklung eingestuft. Der Käfigläufer besteht aus einem Satz von Stäben, die in Nuten am äußeren Umfang eines Zylinders angeordnet sind. Das ferromagnetische Material wird aus Silizium-Blechpaketen gefertigt, um die Verluste zu reduzieren. In der Mitte befindet sich eine Bohrung für die Welle der Maschine.

Bei der Käfigausführung sind die Stäbe an beiden Stirnseiten durch Kurzschlussringe verbunden. Beim Läufer mit Wicklung besitzt der Rotor eine dreiphasige, dem Stator ähnliche Wicklung,...