MOE ET Band 3 Kapitel 11 "Elektrische Maschinen (Motoren und Generatoren)"
Elektrotechnik für Montage-Elektriker EFZ, Auflage 2022
Elektrotechnik für Montage-Elektriker EFZ, Auflage 2022
Welche Nachteile haben Kurzschlussankermotoren?
Grosser Anlaufstrom, Drehmoment beim Anlauf klein, Drehzahl nur mit Frequenzumrichter regelbar
Nennen Sie einige Vorteile von Kurzschlussankermotoren.
Einfach, sehr betriebssicher, wartungsarm, preisgünstig, wichtige Typen sind genormt
Beschreiben Sie ganz einfach den Aufbau des Drehstromkurzschlussankermotors.
Stator: Mindestens 3 um 120° verschobenen Wicklungen
Rotor: Kurzschlussanker
Das Drehfeld ändert die Richtung. Der Motor dreht in die andere Richtung.
Wie funktioniert bei der Eigenkühlung die Oberflächenkühlung einer geschlossenen Maschine?
Die Wärme im Innern der Maschine erhitzt das Gehäuse, dessen Oberfläche durch Kühlrippen vergrössert ist. Die Oberfläche wird durch die vorbeizirkulierende Luft gekühlt.
Welche Elektromotoren haben eine Selbstkühlung?
Kleinmotoren
Warum erwärmen sich Motoren im Betrieb?
Durch die Energieumwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie entstehen Verluste in Form von Wärme.
Nennen Sie einige Konstruktionsteile an Elektromotoren.
Gehäuse mit Belüftungsöffnungen bzw. Kühlrippen, Ventilator, Lüfter, Lagerschilder, Lager, Welle mit Keilbahn, Befestigungsfuss, Befestigungsflansch, Transportöse.
Warum beinhalten Elektromotoren Stator- und Rotorblechpakete?
Die Elektroblechpakete sind für das Leiten der magnetischen Feldlinien zuständig.
Nennen Sie einige Teile eines Elektromotors, die für das Leiten des elektrischen Stromes zuständig sind.
Statorwicklung, Rotorwicklung, Verbindungsleitungen, Klemmen, Schleifringe, Kollektoren
Was sind aktive Bauteile bei einer Maschine?
Aktive Bauteile sind alle Teile, die elektrisch oder magnetisch wirksam sind (Cu-Leiter für den el. Strom und Blechpakete für das magnetische Feld).
Was sind Umformer?
Bei rotierenden Umformern wird elektrische Arbeit in mechanische und diese wiederum in elektrische Arbeit umgewandelt. Jedoch hat in der Regel das so erzeugte neue Stromsystem eine andere Frequenz, Strangzahl oder Spannung.
Bsp.: Einspeisung mit DC --> Am Ausgang steht eine 3 ph. Wechselspannung zur Verfügung
Wie lassen sich energetisch betrachtet die umlaufenden Maschinen einfach erklären?
Elektromotoren wandeln elektrische Arbeit in mechanische Arbeit um.
Generatoren wandeln dagegen mechanische Arbeit in elektrische Arbeit um.
Wofür werden - energetisch betrachtet - elektrische Maschinen verwendet?
Elektrische Maschinen werden für die Erzeugung (Generatoren), die Übertragung (Transformatoren)
und Nutzung der elektrischen Energie (Motoren) benötigt.
Welche beiden Arten von Maschinen werden unterschieden?
- Umlaufende Maschinen (Motoren und Generatoren)
- Ruhende Maschinen (Transformatoren)
Welche Art von Energie erzeugt ein Elektromotor?
Mechanische Energie
Welche Art von Energie wird von einem Generator erzeugt?
Elektrische Energie
Welche Arten von Kühlung werden bei elektrischen Motoren unterschieden?
Selbstkühlung, Eigenkühlung (Innen- und Oberflächenkühlung) und Fremdkühlung
Erklären Sie die beiden Begriffe a) Stator und b) Rotor
a) Der Stator ist der feststehende Teil eines Motors
b) Der Rotor ist der bewegliche (rotierende) Teil eines Motors
Welche Aufgabe haben das Stator- und Rotorblechpaket?
Sie leiten das magnetische Feld.
Wie kann die Drehrichtung eines Seriemotors geändert werden?
Entweder die Einspeisung der Feld- oder der Ankerwicklung tauschen, aber nicht beide!
Wie wird die Drehrichtung bei einem Universalmotor geändert? (z. B. bei einer Bohrmaschine)
Indem entweder die Anschlüsse der Stator- oder Rotorwicklung getauscht werden. Bei vielen Akkuschraubern wird die Rotorwicklung umgepolt, da das Statormagnetfeld mittels starken Dauermagneten erzeugt wird.
Wofür werden Universalmotoren verwendet?
Küchen-, Reinigungs- und Handwerkzeugmaschinen
Welchen Teil des Universalmotors zeigt die Abbildung?
Kollektor
Beschreiben Sie den Aufbau des Universalmotors.
Stator mit geteilter 1~Statorwicklung, Rotor gewickelt und auf Polwender (Kollektor) geführt, Stator und Rotorblechpaket aus einzelnen Elektroblechen zusammengebaut. Alle Wicklungen sind in Serie geschaltet.
Warum wird der 1~Seriemotor auch Universalmotor genannt?
Er kann mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden, er ist also universell.
Welche Motorart finden wir in Handbohrmaschinen mit Netzbetrieb?
1~Seriemotor, Universalmotor
Die Drehrichtung ist immer vom Hauptpol zum Spaltpol. D.h. eine andere Drehrichtung kann nur mit einem anders konstruierten Motor erzeugt werden!
Nennen Sie einige Verwendungsmöglichkeiten von Spaltpolmotoren.
Antrieb von Lüftern, Laugenpumpen in Waschmaschinen (Bild), Büromaschinen
Nennen Sie die Besonderheiten des Spaltpolmotors.
sehr einfach, sehr robust, miserabler Wirkungsgrad, nur für kleine Leistungen, keine Drehrichtungsumkehr möglich
Welche Motorenart ist hier schematisch dargestellt?
Spaltpolmotor
Welche Vorteile gelten für den Kondensatormotor (Hilfsphasenmotor)?
kaum Wartung, klein, kompakt, lange Lebensdauer (grundsätzlich die Vorteile des 3~ph KSA-Motors)
Für welche Leistung werden Kondensatormotoren (Hilfsphasenmotoren) gebaut?
1 bis 2 kW
Wie kann die Drehrichtung am Kondensatormotor geändert werden?
Es muss die Stromrichtung in der Haupt- oder Hilfswicklung geändert werden.
Wozu werden Kondensatormotoren eingesetzt?
Kondensatormotoren mit Bemessungsleistungen bis etwa 2 kW, als Antriebsmotoren für Haushalt-, Werkzeug- und Baumaschinen.
z. B. Kühlschrank, Waschmaschine, Rasenmäher, Häxler, Umwälzpumpe, Ölfeuerung usw.
Er muss im Anlauf ein grosses Anzugsmoment erzeugen.
Wie kann bei einem Kondensatormotor die Drehrichtung geändert werden?
Indem die Stromrichtung durch die Hilfswicklung (Z1 / Z2) getauscht wird. Siehe Abbildung.
Was ist ein Kondensatormotor? Beschreiben Sie auch den Aufbau.
Ein Kondensatormotor ist ein Wechselstrom-Kurzschlussankermotor.
Der Kondensatormotor enthält eine Hauptwicklung U1-U2 (2/3 der Nuten) und eine Hilfswicklung Z1-Z2 (1/3 der Nuten) im Stator.
Der Rotor ist als Kurzschlussanker ausgebildet.
Warum darf ein KSA-Motor mit der Angabe 3 x 400 V / 230 V nicht in Dreieck geschaltet werden?
Die kleinere der beiden Spannungswerte gibt die Spannung an, für welche die Wicklung gebaut ist.
Wie müssen die Brücken eingelegt werden, wenn ein Motor in Dreieckschaltung betrieben werden soll?
Siehe Abbildung.
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Flashcards
Wie kann die Drehrichtung eines Seriemotors geändert werden?
Entweder die Einspeisung der Feld- oder der Ankerwicklung tauschen, aber nicht beide!
Wie wird die Drehrichtung bei einem Universalmotor geändert? (z. B. bei einer Bohrmaschine)
Indem entweder die Anschlüsse der Stator- oder Rotorwicklung getauscht werden. Bei vielen Akkuschraubern wird die Rotorwicklung umgepolt, da das Statormagnetfeld mittels starken Dauermagneten erzeugt wird.
Wofür werden Universalmotoren verwendet?
Küchen-, Reinigungs- und Handwerkzeugmaschinen
Welchen Teil des Universalmotors zeigt die Abbildung?
Kollektor
Beschreiben Sie den Aufbau des Universalmotors.
Stator mit geteilter 1~Statorwicklung, Rotor gewickelt und auf Polwender (Kollektor) geführt, Stator und Rotorblechpaket aus einzelnen Elektroblechen zusammengebaut. Alle Wicklungen sind in Serie geschaltet.
Warum wird der 1~Seriemotor auch Universalmotor genannt?
Er kann mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden, er ist also universell.
Welche Motorart finden wir in Handbohrmaschinen mit Netzbetrieb?
1~Seriemotor, Universalmotor
Die Drehrichtung ist immer vom Hauptpol zum Spaltpol. D.h. eine andere Drehrichtung kann nur mit einem anders konstruierten Motor erzeugt werden!
Nennen Sie einige Verwendungsmöglichkeiten von Spaltpolmotoren.
Antrieb von Lüftern, Laugenpumpen in Waschmaschinen (Bild), Büromaschinen
Nennen Sie die Besonderheiten des Spaltpolmotors.
sehr einfach, sehr robust, miserabler Wirkungsgrad, nur für kleine Leistungen, keine Drehrichtungsumkehr möglich
Welche Motorenart ist hier schematisch dargestellt?
Spaltpolmotor
Welche Vorteile gelten für den Kondensatormotor (Hilfsphasenmotor)?
kaum Wartung, klein, kompakt, lange Lebensdauer (grundsätzlich die Vorteile des 3~ph KSA-Motors)
Für welche Leistung werden Kondensatormotoren (Hilfsphasenmotoren) gebaut?
1 bis 2 kW
Wie kann die Drehrichtung am Kondensatormotor geändert werden?
Es muss die Stromrichtung in der Haupt- oder Hilfswicklung geändert werden.
Wozu werden Kondensatormotoren eingesetzt?
Kondensatormotoren mit Bemessungsleistungen bis etwa 2 kW, als Antriebsmotoren für Haushalt-, Werkzeug- und Baumaschinen.
z. B. Kühlschrank, Waschmaschine, Rasenmäher, Häxler, Umwälzpumpe, Ölfeuerung usw.
Er muss im Anlauf ein grosses Anzugsmoment erzeugen.
Wie kann bei einem Kondensatormotor die Drehrichtung geändert werden?
Indem die Stromrichtung durch die Hilfswicklung (Z1 / Z2) getauscht wird. Siehe Abbildung.
Was ist ein Kondensatormotor? Beschreiben Sie auch den Aufbau.
Ein Kondensatormotor ist ein Wechselstrom-Kurzschlussankermotor.
Der Kondensatormotor enthält eine Hauptwicklung U1-U2 (2/3 der Nuten) und eine Hilfswicklung Z1-Z2 (1/3 der Nuten) im Stator.
Der Rotor ist als Kurzschlussanker ausgebildet.
Warum darf ein KSA-Motor mit der Angabe 3 x 400 V / 230 V nicht in Dreieck geschaltet werden?
Die kleinere der beiden Spannungswerte gibt die Spannung an, für welche die Wicklung gebaut ist.
Wie müssen die Brücken eingelegt werden, wenn ein Motor in Dreieckschaltung betrieben werden soll?
Siehe Abbildung.
Welche Schaltung zeigt die Abbildung?
Sternschaltung
Wie kann der Anlaufstrom von Drehstrom-KSA-Motoren verringert werden?
durch Sanftanlasser
durch Frequenzumrichter
durch Stern-Dreieck-Anlauf
Wie können die Wicklungen eines 3~Motors geschaltet werden?
Stern oder Dreieck
Wie gross ist beim direkten Einschalten der Anlaufstrom?
ca. 5 – 7 mal der Bemessungsstrom
Warum gehört der Kurzschlussankermotor zu den Asynchronmotoren?
Weil der Rotor nie die Drehzahl vom Statordrehfeld erreicht. Er hat die kleinere Drehzahl als das Statordrehfeld, d. h. er läuft asynchron.
Wie gross ist der Schlupf eines Asynchronmotors in Prozent?
3 bis 8 %
Was wird bei einem KSA-Motor als "Schlupf" bezeichnet?
Die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (Rotor) und dem magnetischem Drehfeld vom Stator.
Beschreiben Sie die Funktionsweise des 3~KSA-Motors.
Wird die Statorwicklung, also der Motor, an das 3 x 400 V Netz angeschlossen, so entsteht im Stator ein Drehfeld. Dadurch wird im Rotor eine Spannung induziert. Diese Spannung hat sofort grosse Induktionsströme zur Folge, da die Stromkreise durch die Kurzschlussringe geschlossen sind. Das Magnetfeld des Rotors und das Drehfeld des Stators setzen den Motor in Bewegung.
Welche Nachteile haben Kurzschlussankermotoren?
Grosser Anlaufstrom, Drehmoment beim Anlauf klein, Drehzahl nur mit Frequenzumrichter regelbar
Nennen Sie einige Vorteile von Kurzschlussankermotoren.
Einfach, sehr betriebssicher, wartungsarm, preisgünstig, wichtige Typen sind genormt
Beschreiben Sie ganz einfach den Aufbau des Drehstromkurzschlussankermotors.
Stator: Mindestens 3 um 120° verschobenen Wicklungen
Rotor: Kurzschlussanker
Das Drehfeld ändert die Richtung. Der Motor dreht in die andere Richtung.
Wie funktioniert bei der Eigenkühlung die Oberflächenkühlung einer geschlossenen Maschine?
Die Wärme im Innern der Maschine erhitzt das Gehäuse, dessen Oberfläche durch Kühlrippen vergrössert ist. Die Oberfläche wird durch die vorbeizirkulierende Luft gekühlt.
Welche Elektromotoren haben eine Selbstkühlung?
Kleinmotoren
Warum erwärmen sich Motoren im Betrieb?
Durch die Energieumwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie entstehen Verluste in Form von Wärme.
Nennen Sie einige Konstruktionsteile an Elektromotoren.
Gehäuse mit Belüftungsöffnungen bzw. Kühlrippen, Ventilator, Lüfter, Lagerschilder, Lager, Welle mit Keilbahn, Befestigungsfuss, Befestigungsflansch, Transportöse.
Warum beinhalten Elektromotoren Stator- und Rotorblechpakete?
Die Elektroblechpakete sind für das Leiten der magnetischen Feldlinien zuständig.
Nennen Sie einige Teile eines Elektromotors, die für das Leiten des elektrischen Stromes zuständig sind.
Statorwicklung, Rotorwicklung, Verbindungsleitungen, Klemmen, Schleifringe, Kollektoren
Was sind aktive Bauteile bei einer Maschine?
Aktive Bauteile sind alle Teile, die elektrisch oder magnetisch wirksam sind (Cu-Leiter für den el. Strom und Blechpakete für das magnetische Feld).
Was sind Umformer?
Bei rotierenden Umformern wird elektrische Arbeit in mechanische und diese wiederum in elektrische Arbeit umgewandelt. Jedoch hat in der Regel das so erzeugte neue Stromsystem eine andere Frequenz, Strangzahl oder Spannung.
Bsp.: Einspeisung mit DC --> Am Ausgang steht eine 3 ph. Wechselspannung zur Verfügung