atrt1-prüfung2
Antriebs- und Regelungstechnig Prüfung2
Antriebs- und Regelungstechnig Prüfung2
Zeichnen: 6-Puls Brückenschaltung mit Anordnung der Thyristoren und Zündreienfolge
Unter welchen Bedingungen kann ein Wechselrichterkippen beim Stromrichter entstehen?
WR-Kippen kann nur im generatorischen Betrieb entstehen.
Der Kommutierungs- und Freiwerdewinkel zusammen mit dem Steuerwinkel muss gleich oder grösser als 180° sein.
Eigenschafften Asynchronmaschine?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
besitzt Schlupf
Asynchronmotor
Kommutator?
Polwechsler beim elektro Motor
Schlupf im Asynchronmotor?
Drehzahlunterschied zwischen Statordrehfel und Rotordrefehld
Eigenschafften Synchronmaschine?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Synchronmotor
Dämpferwicklung
kapazitiver Betrieb
Eigenschafften Schleifringläufer?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Erhöhung des Anfahrmoments
Asynchronmotor
Reduktion des Hochlaufstroms
Schleifringläufer: eine mit isolierten Drähten gewickelte Drehfeldwicklung im Rotor, deren Enden auf Schleifringe geführt werden.
Eigenschafften Reluktanzmotor?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Magnetisch inhomogener Rotor
Schlupf
Synchronmotor
Asynchronmotor
Dämpferwicklung
Reluktanzmotor:Schrittmotor
Eigenschafften Wiederstandsanlasser?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Erhöhung des Anfarmoments
Asynchronmotor
Reduktion des Hochlaufstroms
Wiederstandsanlasser: -> Anlasswiederstand, begrenzt den Anlaufstrom-> Verwendung bei Drehstromasynchronmaschinen
Eigenschafften Sanftanlasser?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Triac
Asynchronmotor
Phasenanschnitt
Reduktion des Hochlaufstroms
Sanftanlasser: Massnahmen zur Leistungsbegrenzung beim Einschalten des Motors
Eigenschafften Direktumrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
20MW
Synchronmotor
Fmax= 20Hz
Direktumrichter: Zwei gegeneinander geschaltene Stromrichter
Eigenschafften U-Umrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Kondensator
Synchronmotor
Spannungszwischenkreis
Asynchronmotor
U-Umrichter: -> Spannungszwischenkreisumrichter: Umrichtertechnologie, bei welcher die Energie in einem Spannungsreservoir gespeichert wird -> im Zwischenkreiskondensator
Eigenschafften I-Umrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Synchronmotor
Asynchronmotor
Stromzwischenkrei
Induktivität
I-Umrichter: ->Stromzwischenkreisumrichter: Strom wird in einer Induktivität gespeicher, Einnsatz bei grossen Elektromotoren, da Rückspeisung ins Netz möglich.
besondere Eigenschaften Synchronmaschine?
Sie kann als Generator für Inselbetriebe(Kraftwerke) eingesetzt werden
Der Cos-Phi (Wirkfaktor P/S (Wirkleistung/Scheinleistung)) kann eingestellt und geregelt werden(kapazitiv, induktiv und rein ohmsch)
Sie dreht absolut synchron mit dem speisenden Netzt
Wird das Drehmoment grösser als das Kippmoment, so fällt die Synchronmaschine ausser Tritt
Bei fehlender Dämpferwicklung, kann sie Pendelmomente und damit Pendelschwingungen erzeugen
Was versteht man unter der Polradspannung?
Das ist die Spannung, welche durch das erregt Polrad(Läufer) in den Statorwicklungen erzeugt wird.
Diese Spannung ist proportional zum Erregerstrom und der Drehfrequenz
Welche Beziehung besteht zwischen Polradwinkel und Drehmoment?
Das Drehmoment ist vom Polradwinkel (delta) als Sinusfunktion und linear zum Erregerstrom abhängig
M=Mk*sin(delta)
Mk=Kippmoment
Was versteht man unter dem Reluktanzmoment ?
Das Reluktanzmoment entsteht überall dort, wo ein nicht konzentrischer Rotor bei einer Drehfeldmaschine eingesetzt wird.
Es entsteht durch den unterschiedlichen magnetischen Wiederstand des Rotoreisens.
Dieser Effekt wird vorallem bei Reluktannzmotoren genutzt (Asynchroner Hochlauf-> synchroner Betrieb)
Wie kann mit einer Synchronmaschine kapazitive Blindleistung erzeugt werden?
Blindleistung: zusätzliche Energie, welche nichts zur Wirkleistung beiträgt->
geometrische Differenz zwischen Scheinleistung (S) und Wirkleistung (P): Q=sqrt(S^2 - P^2)
Im motorischen betrieb, wird die Synchronmaschine übererregt und im generatorischen Betrieb untererregt. Damit kann der Phasenwinkel des Stroms dem Phasenwinkel der Spannung vor- oder nacheilend eingestellt werden und so kapazitive Blindleistung erzeugt werden. Beweis siehe Bild.
Zechne die Ersatzschaltung einer Asynchronmaschine
zeichne die Ortskurve für die Maschinenströme und zeichne die Leistungs- und Drehmomentkenlinien ein für eine Asynchronmaschine
zeichne das Liniendiagramm für Drehmoment und Strom in Funktion der Drehzahl bei Direktanlauf am Netz
Was bewirkt die Hochstabform der Läuferstäbe einer Asynchronmaschine?
Durch die Hochstabform entsteht eine Stromverdrängung in den Läuferstäben, welche abhängig von der Schlupffrequenz ist.
Beim Starten (Schlupffrequenz 50/60 Hz) ist die Stromverdrängung gross und nimmt mit zunehmender Drehzahl ab, bis sie praktisch bei Nenndrehzahl (Schlupffrequenz ca. 0.5Hz) Null wird.
Dies hat zur folge, dass das Drehmoment vom Stillstand bis zur Kippdrehzahl stark angehoben und der Strom im gleichen Bereich stark abgesenkt wird.
Von welchen physikalischen Grössen, ist die induzierte Spannung Ui in einem Rotorstab abhängig?
Winkelgeschwindigkeit(Omega)
Stärke des Magnetfelds B
Teilkreisradius r
Länge des Rotorstabs im Magnetfeld l
Winkellage des Rotorstabs im Bezug auf die Feldachse alpha
siehe Formel:
Eine Asynchronmaschine wird mit einem Umrichter betrieben:
Mit welchen Mitteln, kann im Spannungsstellbereich der Fluss der Asynchronmaschine konstant gehalten werden?
Der Fluss der Asynchronmaschine, wird mit der U/f Kennlinie konstant gehalten d.h. die Spannung wird in diesem Bereich proportional zur Frequenz erhöt. Im untersten Drehzahlbereich wird der Fluss durch den grösseren einfluss des Statorwiederstands reduziert. Dem kan mittels Spannungsanhebung (Boost) im unteren Drehzahlbereich, entgegen gewirkt werden.
Zeichne das Liniendiagramm, für den Spannungs- und Feldstellbereich und trage U,P ,gross Phi, M und Mk in Funktion der Drehzahl in das Diagramm
Beschreibe und Zeichne 2 Verfahren, mit welchen die Spannung im Spannungsstellbereich eingestellt werden kann bei einem Umrichter?
Zeichen die Anordnung der Ventile eines Wechselrichters mit IGBT's und dazu den netzseitigen Stromrichter mit Spannungszwischenkreis und Motor.
in welcher Rheinfolge werden diese Ventile eingeschaltet und wie lange ist ihre Lebensdauer in Grad ?
1,2,3,4,5,6
180Grad
Welche Modulationsverfahren kommen in der Umrichter-Technik zur Anwendung?
Beschreib eines davon mit Zeichnung
Sinusbewertete PWM
Raumzeigermodulation
Strom-Hysterese-Modulation
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Cartes-fiches
Zeichnen: 6-Puls Brückenschaltung mit Anordnung der Thyristoren und Zündreienfolge
Unter welchen Bedingungen kann ein Wechselrichterkippen beim Stromrichter entstehen?
WR-Kippen kann nur im generatorischen Betrieb entstehen.
Der Kommutierungs- und Freiwerdewinkel zusammen mit dem Steuerwinkel muss gleich oder grösser als 180° sein.
Eigenschafften Asynchronmaschine?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
besitzt Schlupf
Asynchronmotor
Kommutator?
Polwechsler beim elektro Motor
Schlupf im Asynchronmotor?
Drehzahlunterschied zwischen Statordrehfel und Rotordrefehld
Eigenschafften Synchronmaschine?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Synchronmotor
Dämpferwicklung
kapazitiver Betrieb
Eigenschafften Schleifringläufer?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Erhöhung des Anfahrmoments
Asynchronmotor
Reduktion des Hochlaufstroms
Schleifringläufer: eine mit isolierten Drähten gewickelte Drehfeldwicklung im Rotor, deren Enden auf Schleifringe geführt werden.
Eigenschafften Reluktanzmotor?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Magnetisch inhomogener Rotor
Schlupf
Synchronmotor
Asynchronmotor
Dämpferwicklung
Reluktanzmotor:Schrittmotor
Eigenschafften Wiederstandsanlasser?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Erhöhung des Anfarmoments
Asynchronmotor
Reduktion des Hochlaufstroms
Wiederstandsanlasser: -> Anlasswiederstand, begrenzt den Anlaufstrom-> Verwendung bei Drehstromasynchronmaschinen
Eigenschafften Sanftanlasser?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Schlupf
Triac
Asynchronmotor
Phasenanschnitt
Reduktion des Hochlaufstroms
Sanftanlasser: Massnahmen zur Leistungsbegrenzung beim Einschalten des Motors
Eigenschafften Direktumrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
20MW
Synchronmotor
Fmax= 20Hz
Direktumrichter: Zwei gegeneinander geschaltene Stromrichter
Eigenschafften U-Umrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Kondensator
Synchronmotor
Spannungszwischenkreis
Asynchronmotor
U-Umrichter: -> Spannungszwischenkreisumrichter: Umrichtertechnologie, bei welcher die Energie in einem Spannungsreservoir gespeichert wird -> im Zwischenkreiskondensator
Eigenschafften I-Umrichter?
a. Magnetisch inhomogener Rotor
b. Schlupf
c. 20 MW
d. Läuferlagegeber
e. Kondensator
f. Synchronmotor
g. Triac
h. Spannungszwischenkreis
i. Erhöhung des Anfahrmoments
j. Asynchronmotor
k. Phasenanschnitt
l. Dämpferwicklung
m. Kapazitiver Betrieb
n. Fmax. = 20 Hz
o. Reduktion des Hochlaufstroms
p. Stromzwischenkreis
q. Induktivität
Synchronmotor
Asynchronmotor
Stromzwischenkrei
Induktivität
I-Umrichter: ->Stromzwischenkreisumrichter: Strom wird in einer Induktivität gespeicher, Einnsatz bei grossen Elektromotoren, da Rückspeisung ins Netz möglich.
besondere Eigenschaften Synchronmaschine?
Sie kann als Generator für Inselbetriebe(Kraftwerke) eingesetzt werden
Der Cos-Phi (Wirkfaktor P/S (Wirkleistung/Scheinleistung)) kann eingestellt und geregelt werden(kapazitiv, induktiv und rein ohmsch)
Sie dreht absolut synchron mit dem speisenden Netzt
Wird das Drehmoment grösser als das Kippmoment, so fällt die Synchronmaschine ausser Tritt
Bei fehlender Dämpferwicklung, kann sie Pendelmomente und damit Pendelschwingungen erzeugen
Was versteht man unter der Polradspannung?
Das ist die Spannung, welche durch das erregt Polrad(Läufer) in den Statorwicklungen erzeugt wird.
Diese Spannung ist proportional zum Erregerstrom und der Drehfrequenz
Welche Beziehung besteht zwischen Polradwinkel und Drehmoment?
Das Drehmoment ist vom Polradwinkel (delta) als Sinusfunktion und linear zum Erregerstrom abhängig
M=Mk*sin(delta)
Mk=Kippmoment
Was versteht man unter dem Reluktanzmoment ?
Das Reluktanzmoment entsteht überall dort, wo ein nicht konzentrischer Rotor bei einer Drehfeldmaschine eingesetzt wird.
Es entsteht durch den unterschiedlichen magnetischen Wiederstand des Rotoreisens.
Dieser Effekt wird vorallem bei Reluktannzmotoren genutzt (Asynchroner Hochlauf-> synchroner Betrieb)
Wie kann mit einer Synchronmaschine kapazitive Blindleistung erzeugt werden?
Blindleistung: zusätzliche Energie, welche nichts zur Wirkleistung beiträgt->
geometrische Differenz zwischen Scheinleistung (S) und Wirkleistung (P): Q=sqrt(S^2 - P^2)
Im motorischen betrieb, wird die Synchronmaschine übererregt und im generatorischen Betrieb untererregt. Damit kann der Phasenwinkel des Stroms dem Phasenwinkel der Spannung vor- oder nacheilend eingestellt werden und so kapazitive Blindleistung erzeugt werden. Beweis siehe Bild.
Zechne die Ersatzschaltung einer Asynchronmaschine
zeichne die Ortskurve für die Maschinenströme und zeichne die Leistungs- und Drehmomentkenlinien ein für eine Asynchronmaschine
zeichne das Liniendiagramm für Drehmoment und Strom in Funktion der Drehzahl bei Direktanlauf am Netz
Was bewirkt die Hochstabform der Läuferstäbe einer Asynchronmaschine?
Durch die Hochstabform entsteht eine Stromverdrängung in den Läuferstäben, welche abhängig von der Schlupffrequenz ist.
Beim Starten (Schlupffrequenz 50/60 Hz) ist die Stromverdrängung gross und nimmt mit zunehmender Drehzahl ab, bis sie praktisch bei Nenndrehzahl (Schlupffrequenz ca. 0.5Hz) Null wird.
Dies hat zur folge, dass das Drehmoment vom Stillstand bis zur Kippdrehzahl stark angehoben und der Strom im gleichen Bereich stark abgesenkt wird.
Von welchen physikalischen Grössen, ist die induzierte Spannung Ui in einem Rotorstab abhängig?
Winkelgeschwindigkeit(Omega)
Stärke des Magnetfelds B
Teilkreisradius r
Länge des Rotorstabs im Magnetfeld l
Winkellage des Rotorstabs im Bezug auf die Feldachse alpha
siehe Formel:
Eine Asynchronmaschine wird mit einem Umrichter betrieben:
Mit welchen Mitteln, kann im Spannungsstellbereich der Fluss der Asynchronmaschine konstant gehalten werden?
Der Fluss der Asynchronmaschine, wird mit der U/f Kennlinie konstant gehalten d.h. die Spannung wird in diesem Bereich proportional zur Frequenz erhöt. Im untersten Drehzahlbereich wird der Fluss durch den grösseren einfluss des Statorwiederstands reduziert. Dem kan mittels Spannungsanhebung (Boost) im unteren Drehzahlbereich, entgegen gewirkt werden.
Zeichne das Liniendiagramm, für den Spannungs- und Feldstellbereich und trage U,P ,gross Phi, M und Mk in Funktion der Drehzahl in das Diagramm
Beschreibe und Zeichne 2 Verfahren, mit welchen die Spannung im Spannungsstellbereich eingestellt werden kann bei einem Umrichter?
Zeichen die Anordnung der Ventile eines Wechselrichters mit IGBT's und dazu den netzseitigen Stromrichter mit Spannungszwischenkreis und Motor.
in welcher Rheinfolge werden diese Ventile eingeschaltet und wie lange ist ihre Lebensdauer in Grad ?
1,2,3,4,5,6
180Grad
Welche Modulationsverfahren kommen in der Umrichter-Technik zur Anwendung?
Beschreib eines davon mit Zeichnung
Sinusbewertete PWM
Raumzeigermodulation
Strom-Hysterese-Modulation
