MMI Kap. 4.5

Card Set Information

Author:
mmvr0
ID:
310145
Filename:
MMI Kap. 4.5
Updated:
2015-10-23 11:13:26
Tags:
MM1
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MM1
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  1. Nenne 5 neuartige Aktoren!
    • Piezoelektrische Aktoren
    • Magnetostriktive Aktoren
    • Elektrorheologe Aktoren
    • Thermobimetall Aktoren
    • Memory-Metall Aktoren
  2. Auf welchem physikalischen Effekt beruhen Magnetostriktive Aktoren?
    Bei Anlegen eines magn. Feldes an ferromagn. Kristalle tritt aufgrund des magnetostriktiven Effektes eine volumeninvariante Längenänderung auf
  3. Auf welchem physikalischen Effekt beruhen elektrorheologe Aktoren?
    Bei Anlegen eines el. Feldes zeigen bestimmte Flüssigkeiten eine Erhöhung der Viskosität
  4. Auf welchem physikalischen Effekt beruhen Thermobimetall Aktoren?
    Bei Erwärmung krümmen sich 2 fest miteinander verbundene Metalle unterschiedlicher Wärmedehnung
  5. Auf welchem physikalischen Effekt beruhen Memory-Metall Aktoren?
    Die bei Raumtemperatur aufgebrachte Verformung eines Bauteils aus Memory-Metall verschwindet bei Erwärmung
  6. Auf welchem physikalischen Effekt beruhen piezoelektrische Aktoren?
    • Bei mechanischer Belastung tritt auf bestimmten Flächen einiger Kristalle ein elektrisches Potential auf (durch Ladungsverschiebung)
    • Bei Anlegen einer Spannung, kann Kristallverformung hervorgerufen werden (inverser piezoel. Effekt)
  7. Was ist beim Betrieb von Piezoaktoren zu vermeiden, um keine irreparablen Schäden hervorzurufen?
    Wie nennt sich eine solche Beschädigung?
    mechanische Depolarisation: zu hohe Zug-, Druckbeanspruchung => vor Allem Zug- und Scherbeanspruchung vermeiden [spröde]

    elektrische Depolarisation: durch starke der Polarisation entgegengesetzte elektrische Felder

    thermische Depolarisation: Erhitzung über Curie-Temperatur
  8. Bei welcher Temperatur verlieren Piezokristalle ihren Effekt?
    Warum?
    • Curie-Temperatur
    • Kristallgitter wechselt oberhalb von tetragonal nach zentrosymmetrisch (isotropisch) kubisch
  9. Was ist zu tun wenn Piezoaktor unter Zug wirken soll?
    Vorspannen
  10. Welche 2 Betriebsarten unterscheidet man beim Piezoaktor?
    • freier Betrieb (keine äußere Kraft => max. Auslenkung)
    • geklemmter Betrieb (äußere Kraft => max. aufbringbare Kraft)

  11. Was für ein Kraft-Weg-Verhalten zeigt ein Piezoaktor bei nichtlinearer Abhängigkeit von der Spannung?
    • Hysterese-Erscheinung
  12. Welches Verhalten zeigt ein Piezoaktor bei wegabhängiger und wegunabhängiger Last?
  13. Welche Bauarten von Piezoaktoren kennst du?
    • Nach Höhe der Betriebsspannung in
    • Hochvoltaktoren: hohe Kräft, gute Dynamik
    • Niedervoltaktoren: übereinander gestapelte Keramikschichten, niedrige Spannung, hohe Ströme
  14. Welche Bauformen von Piezoaktoren kennst du?
    Unabhängig von Betriebsspannung

    • Stapelaktoren
    • Streifenaktoren
    • Biegeaktoren
    • Hybridaktor
  15. Was ist ein Stapelaktor?
    Aufbau und Funktion!
    • Nutzt Längseffekt und wird als Translator eingesetzt
    • Stapel aus Keramikscheiben und metallischen Elektroden
  16. Was ist ein Streifenaktor?
    Aufbau und Funktion!
    • Arbeitet mit piezoelektrischem Quereffekt
    • Als Kontraktoren eingesetzt
    • Zusammenziehen beim Erhöhen der Spannung
  17. Was sind Biegeaktoren?
    Aufbau und Funktion!
    • Bestehen aus Metallstreifen, auf dem ein Piezokeramiksteifen oder mehrere unterschiedlicher Polarisationsrichtung aufgeklebt sind
    • Anlegen einer el. Spannung => Biegung
    • Wege bis einige mm aber sehr geringe Kräfte
  18. Was ist ein Hybridaktor?
    • nutzen neben reziproken piezoel. Effekt eine mechanische Hebelübersetztung
    • deutliche Vergrößerung der Stellwege oder -winkel
  19. Nenne Vor- und Nachteile von Piezoaktoren!
    • Vorteile:
    • große Stellkräfte bei sehr hoher Stelldynamik
    • im stat. Betrieb geringe el. Leistungsaufnahme
    • gute Verfügbarkeit der Keramiken
    • hohe Leistungsdichte
    • praktisch kein Verschleiß
    • Nachteile:
    • sehr kleine Stellbereiche
    • starke Erwärmung bei hohen Schaltfrequenzen
    • temperatur- und alterungsabhängige Materialeigenschaften
    • Hochspannungsnetzteil zur Ansteuerung nötig
    • Lose und Hysterese

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