Im Rahmen dieser Arbeit werden Siliziumnitrid–/Siliziumkarbidkompositwerkstoffe für tribologisch hochbeanspruchte Anwendungen entwickelt und charakterisiert. Bei der Charakterisierung der Kompositwerkstoffe wird der Zusammenhang zwischen dem Siliziumkarbidgehalt und der entstehenden Mikrostruktur sowie den mechanischen Eigenschaften dargestellt. Tribologisch wurden die Werkstoffe in Modellversuchen untersucht. Dabei zeigten sie ein sehr gutes Reib- und Verschleißverhalten. In this work, silicon nitride/silicon carbide composites are manufactured and characterized for tribologically highly stressed applications. The characterization of the composite materials shows the influence of the silicon carbide content on the resulting microstructure and the mechanical properties. The friction properties of the composite materials were characterized in tribological experiments. The composites show very good friction and wear behavior.
Aktualisiert: 2023-05-25
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Im Rahmen dieser Arbeit werden Siliziumnitrid–/Siliziumkarbidkompositwerkstoffe für tribologisch hochbeanspruchte Anwendungen entwickelt und charakterisiert. Bei der Charakterisierung der Kompositwerkstoffe wird der Zusammenhang zwischen dem Siliziumkarbidgehalt und der entstehenden Mikrostruktur sowie den mechanischen Eigenschaften dargestellt. Tribologisch wurden die Werkstoffe in Modellversuchen untersucht. Dabei zeigten sie ein sehr gutes Reib- und Verschleißverhalten. In this work, silicon nitride/silicon carbide composites are manufactured and characterized for tribologically highly stressed applications. The characterization of the composite materials shows the influence of the silicon carbide content on the resulting microstructure and the mechanical properties. The friction properties of the composite materials were characterized in tribological experiments. The composites show very good friction and wear behavior.
Aktualisiert: 2023-05-16
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Im Rahmen dieser Arbeit werden Siliziumnitrid–/Siliziumkarbidkompositwerkstoffe für tribologisch hochbeanspruchte Anwendungen entwickelt und charakterisiert. Bei der Charakterisierung der Kompositwerkstoffe wird der Zusammenhang zwischen dem Siliziumkarbidgehalt und der entstehenden Mikrostruktur sowie den mechanischen Eigenschaften dargestellt. Tribologisch wurden die Werkstoffe in Modellversuchen untersucht. Dabei zeigten sie ein sehr gutes Reib- und Verschleißverhalten. In this work, silicon nitride/silicon carbide composites are manufactured and characterized for tribologically highly stressed applications. The characterization of the composite materials shows the influence of the silicon carbide content on the resulting microstructure and the mechanical properties. The friction properties of the composite materials were characterized in tribological experiments. The composites show very good friction and wear behavior.
Aktualisiert: 2023-05-16
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Zur Optimierung der Leistungsdichte und Effizienz unterschiedlicher leistungselektronischer Wandler, die in Antriebssträngen von Elektrofahrzeugen Verwendung finden, werden unterschiedliche technische, strukturelle und methodische Ansätze entwickelt, theoretisch analysiert und im Rahmen von prototypischen Aufbauten praktisch erprobt. Zu den verfolgten Ansätzen gehören der Einsatz von Siliziumkarbidleistungshalbleitern, eine besonders kompakte Anordnung zur Laststrommessung, Schaltungstopologien mit versetzt schaltenden Halbleitern (Interleaving) sowie intelligente Treiberstufenkonzepte. Weiterhin werden Vorschläge für Struktur und Spannungslage zukünftiger Bordnetze, hochintegrierte Hochvolt-Systeme, eine flexible Verlustleistungsberechnungsmethode sowie Optimierungsansätze für die Vermessung schnell schaltender Leistungshalbleiter dargelegt. Erprobt werden alle Ansätze in einem bidirektionalen Gleichstromsteller (100 kW), einem kompakten Onboard-Ladegerät (22 kW) und einem leistungsfähigen Antriebswechselrichter (250 kW).
Aktualisiert: 2023-01-01
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Ziel der vorliegenden Arbeit war es verschiedene Aluminium-Bremsscheibenkonzepte auf ihre grundsätzliche Eignung für den Einsatz in batterieelektrischen Fahrzeugen zu untersuchen. Hierzu wurden mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der Werkstoffsysteme bestimmt und Prüfprogramme am Bremsenprüfstand mit Prototypen-Bremsscheiben durchgeführt. Auch die eingesetzten Bremsbeläge wurden analysiert und die notwendigen Eigenschaften als Gegenkörper für Aluminium-Bremsscheiben abgeleitet.
Die auftretenden Schädigungserscheinungen der unterschiedlichen Bremsscheibenkonzepte wurden mit verschiedenen mechanischen und analytischen Verfahren untersucht und aus den Ergebnissen die grundlegenden Bildungsmechanismen erarbeitet und beschrieben. Während einige Konzepte die notwendige Verschleißbeständigkeit durch Verschleißschutzschichten, wie Hartmetall- oder Keramikschichten erreichen, bilden partikelverstärkte Aluminium-Bremsscheiben einen dritten Körper auf den Reibflächen aus. Die Ausbildung und Charakterisierung dieses Transferfilms ist ein zentraler Bestandteil der Arbeit. Der Bildungsmechanismus des Transferfilms wurde anhand diverser Einflussgrößen, wie Bremsbelag, Bremsdruck und Bremsscheibentemperatur charakterisiert und in einem formellen Zusammenhang beschrieben. Diese Formel ermöglicht eine Abschätzung der Transferfilmqualität auf partikelverstärkten Bremsscheiben.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Eine Möglichkeit der Effizienzsteigerung bei EV und HEV ist der Einsatz eines DC/DC-Wandlers, der zwischen der Traktionsbatterie und dem DC-Link eingesetzt wird und somit eine variable DC-Link Spannung gewährleistet, die der Motorenspannung angepasst wird.Dem Effizienzgewinn in den Antriebsumrichtern und den Motoren stehen jedoch die Verlustleistungen im DC/DC-Wandler entgegen, sodass das zusätzliche Stellglied hocheffizient arbeiten muss.Um eine hohe Effizienz zu erreichen, bietet sich der Einsatz von Halbleitern mit hohem Bandabstand, wie beispielsweise SiC an. Hiermit können höhere Effizienzen erreicht werden als mit konventionellen Si-Halbleitern. Neben dem Einsatz von SiC-Halbleitern spielt auch die Art der Regelung eine Rolle. So kann bei gleichem Hardwareaufbau durch den Einsatz des BCM im Vergleich zum CCM die Schaltfrequenz reduziert werden. Neben der geringeren Anzahl an Schaltvorgängen ist ein weiterer Vorteil das weiche Schalten der Transistoren, das ebenfalls zur Reduzierung der Schaltverluste beiträgt. Dem stehen jedoch erhöhte Leitverluste gegenüber, die durch den erhöhten Effektivstrom verursacht werden, welcher im BCM auftritt. Für den Einsatz von SiC-Halbleitern werden innerhalb dieser Arbeit die Regelmodi CCM und BCM miteinander verglichen.Mithilfe von Messungen sind die zuvor erstellten Berechnungen validiert worden, welche die beiden Modi über einen breiten Arbeitsbereich miteinander vergleichen.Die Ergebnisse zeigen, dass die optimale Betriebsstrategie vom Lastpunkt abhängig ist, sodass sich die höchsten Effizienzen durch einen Wechsel der Modi in Abhängigkeit des Lastpunktes einstellen.
Aktualisiert: 2022-09-30
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Diese Arbeit dokumentiert die Entwicklung und Untersuchung eines neuartigen UV-Lampensystems, welches auf UV-Induktionslampen und einem MHz-Wechselrichter mit selbstleitenden SiC-Sperrschichtfeldeffekttransistoren (JFET) basiert. Mit diesem System wird erstmalig ein Systemwirkungsgrad von mehr als 27 % nachgewiesen, welcher zwischen den bisherigen UV-Systemen einzuordnen ist und neue Anwendungsfelder erschließt. This work presents the design and investigation of a novel UV-lamp-system, which is based upon UV-induction lamps and a MHz-inverter equipped with normally-on junction field effect transistors (JFET). A system efficiency of some more than 27 % is verified with the prototype UV-induction lamp system, which positions between the two previous UV-systems and open up new fields of application.
Aktualisiert: 2021-02-11
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