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Motoren
Motoren
Füär welche Leistung werden Kondensatormotoren (Hilfsphasenmotoren) gebaut?
1 bis 2 kW
Welche Vortleile gelten für den Kondensatormotor (Hilfsphasenmotor)?
- Kaum Wartung
- klein
- kompakt
- lange Lebensdauer (grundsätzlich die Vortelle des Käfigankermotors)
Wann sind der Anlauf- bzw. der Betriebskondensator eingeschaltet beim Kondensatormotor?
Anlaufkondensator nur während der Anlaufphase, Betriebskondensator immer.
Was ist speziell zu beachten bei der Dimensionierung von Kondensatoren für Kondensatormotoren
Die Spannung ist wesentlich höher als die Betriebsspannung des Motors, ca: 1.5 x Motornennspannung.
Um welchen Motor handelt es sich bei der folgenden Beschreibung?
Der Einphasenmotor hat im Stator eine 1~Wicklung und 2 Kurzschlusswicklungen (Kurzschlussringe). Der Rotor ist ein Kurzschlussläufer.
Spaltmotor
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Spaltpolmotors.
Die Einphasenwicklung erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Durch die Kurzschlusswicklungen wird ein phasenverschobenes Wechselfeld erzeugt und dadurch entsteht ein elliptisches Drehfeld.
Dieses Drehfeld induziert im Rotor eine Spannung, dadurch dreht dieser in Richtung des Drehfeldes und bestatigt die Lenzsche Regel.
Nennen Sie die Besonderheiten des Spaltpolmotors,.
- Sehr einfach
- sehr robust
- miserabler Wirkungsgrad und Leistungsfaktor,
- nur für kleine Leistungen
- keine Drehrichtungsumkehr möglich
Nennen Sie einige Verwendungsmöglichkeiten von Spaltpolmotoren.
- WC-Lüfter
- Laugenpumpen,
- Ventilatoren
- Motor in Heizlüfter und Haartrockner usw.
Welche Aufgabe hat der Kurzschlussring im Spalt des Spaltpolmotors?
Er muss ein zum Hauptfeld phasenverschobenes Feld erzeugen.
Wie kann bei einem Spaltpolmotor die Drehrichtung geändert werden?
Die Drehrichtung ist immer vom Hauptpol zum Spaltpol. D.h. eine andere Drehrichtung kann nur mit einem anders konstruierten Motor erzeugt werden.
Spaltpolmotoren werden auch mit grosser Polzahl und Aussenläufer gebaut, beschreiben Sie die Besonderheiten dieses Motors näher.
Nach dem Anlauf als Asynchronmotor laufen solche Motoren als Synchronmotoren weiter und können dort eingesetzt werden, wo die konstante Drehzahl geschätzt wird.
Wofür werden synchron laufende Spaltpolmotoren verwendet?
Uhren, Zeitrelais, schreibende Messgeräte
Welche Motorart finden wir in Handbohrmaschinen mit Netzbetrieb?
1~Seriemotor, Universalmotor
Warum wird der 1~Seriemotor auch Universalmotor genannt?
Er kann mit AC oder DC betrieben werden, ist also universell.
Für den Wechselstrombetrieb müssen der Stator- und der Rotor geblecht sein, die Spannung bei Gleichstromspeisung ist wesentlich kleiner, weil der lnduktivanteil des Wechselstromes fehlt.
Beschreiben Sie den Aufbau des Universalmotors.
Stator mit geteiltler 1~Statorwicklung, Rotor gewickelt und auf Polwender (Kollektor) geführt, Stator und Rotorblechpaket aus einzelnen Elektroblechen zusammengebaut. Alle Wicklungen sind in Serie geschaltet.
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Universalmotors.
In der positiven Halbwelle wird im Stator ein Magnetfeld aufgebaut, mit der gleichen Halbwelle wird auch der Rotor magnetisiert, wobei das Rotorfeld so gerichtet ist, dass ein Drehmoment z.B, im Uhrzeigersinn entsteht. In der nächsten Halbwelle kehrt in Stator- und Rotorwicklung die Stromrichtung um, mit dem Resultat, dass das entstehende Drehmoment in der bisherigen Richtung wirkt.
Gegeben ist eine stromdurchflossene Spule im Magnetfeld gemäss untenstehender Skizze Zeichnen Sie a) das Polfeld, b) das Feld um die stromdurchflossenen Leiter, c) das resultierende Feld und d) die Bewegungsrichtung ein. Beschriften Sie zusätzlich die Magnetpole der Spule.
Bild
Nennen Sie die Besonderheiten des Universalmotors.
Bei Belastung sinkt die Drehzahl, der Strom steigt und damit auch das Drehmoment.
Gut geeignet als Handwerkzeugmaschine.
Wie gross kann im Leerlauf die Drehzahl werden?
Die Drehzahl kann bis zu 30'000 U/min erreichen und ist sehr stark von der Belastung abhängig.
Wie kann die Drehrichtung eines Seriemotors geändert werden?
Entweder die Feld- oder die Ankerwicklung tauschen, aber nicht beide!
Welche beiden Maschinenarten werden unterschieden?
Umlaufende Maschinen (Motoren und (Generatoren)
Ruhende Maschinen (Transformatoren)
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.
Was sind Umformer?
Von 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
Was sind aktive Bauteile bei einer Maschine?
Aktive Bauteile sind alle Teile, die elektrisch oder magnetisch wirksam Sind.
Nennen sie einige Teile eines Elektromotors ,die für das Leiten des elektrischen Stromes zuständig sind.
Statorwicklung
Rotorwicklung
Verbindungsleitungen
Klemmen
Schleifringe, Kollektoren
Warum beinhalten Elektrormotoren Stator- und Rotorblechpakete?
Die Elektroblechpakete sind für das Leiten der magnetischen Feldlinien zuständig.
Nennen Sie einige Konstruktionsteile an Elektromotoren.
- Kühlrippen,
- Ventilator
- Lüfter
- Lagerschilder
- Lager
Bleschreiben Sie die Typenprüfung,.
Die Typenprüfung wird an einem oder mehreren Motoren ausgeführt. Sie hat den Zweck ob der Motor den vorgeschriebenen Eigenschaften und Anforderungen entspricht.
Die Typenprüfung umfasst folgende Prüfmomente:
- elektrische und mechanische Funktionsfähigkeit und Festigkeit
- Überlastbarkeit
- Erwärmung und Wikungsgrad
Welche Verlustarten verursachen die Erwärmung einer elektrischen Maschine?
- Cu-Verluste: Stromwärmeverluste (Widerstand der Wicklungen)
- Fe-Verluste: Ummagnetisierung + Wirbelströme (Blechpakete)
- Mechanische Verluste: Reibung (Z.B. in den Lagern)
Welche Arten von Kühlung werden bei elektrischen Motoren unterschieden?
Selbstkühlung, Eigenkühlung (Innen- und Oberfllächenkühlung) und Fremdkühlung
Welche Elektromotoren haben eine Selbstkühlung?
Kleinmotoren
Wie funktioniert bei der Eigenkühlung die Oberflächenkühlung einer geschlossenen Maschine?
Die Wärme im inneren der Maschine erhitzt das Gehäuse, dessen Oberfläche durch Kühlrippen vergrössert ist. Die Oberfläche wird durch die vorbeizirkulierende Luft gekühlt.
Wie funktoniert bei der Eigenkühlung die lnnenkühlung einer geschützten Maschine.
Die Wicklungsköpfe, Stator- und Rotorblechpakete werden direkt durch die Umgebungs Luft gekühlt.
Nennen Sie einige Beispiele von Wartungsarbeiten an elektrischen Maschinen.
Lager: fetten, Gleitlager mit genügend Öl versehen
Schleifringe: putzen, eventuell überdrehen
Kollektor: egalisieren
Kohlen: ersetzen, einschleifen
Erklären Sie die Betiebsart S1 von Elektromotoren.
Es ist eine dauernde Belastung mit Bemessungslast (Nennlast) möglich.
Normalerweise nicht auf einem Typenschild angegeben
Wie heisst die Betriebsart S2?
Die Bemessungslast ist nur kurzzeitig vorhanden (z.B. 30 Minuten) und dann erfolgt die Abkühlung auf Raumtemperatur.
Was versteht man unter Aussetzbetrieb?
Beim Aussetzbetrieb läuft der Motor nur für eine bestimmte Zeit, danach wird er ausgeschaltet und hat eine Pause, bevor er wieder startet.
Im Unterschied zum Kurzzeitbetrieb kann beim Aussetzbetrieb keine Abkühlung auf die Raumtemperatur erfolgen, da die Pausen zu klein sind.
Nennen Sie einige Vorteile von Drehstrom- Kurzschlussankermotoren.
- Einfach,
- sehr betriebssicher,
- wartungsarm
- preisgünstig
- wichtige Typen genormt
Welche Nachteile haben Kurzschlussankermotoren?
- Grosser Anlaufstrom,
- Drehmoment beim Anlauf bescheiden,
- Drehzahl nur mit Frequenzumrichter regelbar
Erklären Sie die beiden Begriffe a) Stator und b) Rotor
- Der Stator ist der feststehende Teil eines Motors
- Der Rotor ist der bewegliche (rotierende) Teil eines Motors
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Welche beiden Maschinenarten werden unterschieden?
Umlaufende Maschinen (Motoren und (Generatoren)
Ruhende Maschinen (Transformatoren)
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.
Was sind Umformer?
Von 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
Was sind aktive Bauteile bei einer Maschine?
Aktive Bauteile sind alle Teile, die elektrisch oder magnetisch wirksam Sind.
Nennen sie einige Teile eines Elektromotors ,die für das Leiten des elektrischen Stromes zuständig sind.
Statorwicklung
Rotorwicklung
Verbindungsleitungen
Klemmen
Schleifringe, Kollektoren
Warum beinhalten Elektrormotoren Stator- und Rotorblechpakete?
Die Elektroblechpakete sind für das Leiten der magnetischen Feldlinien zuständig.
Nennen Sie einige Konstruktionsteile an Elektromotoren.
- Kühlrippen,
- Ventilator
- Lüfter
- Lagerschilder
- Lager
Bleschreiben Sie die Typenprüfung,.
Die Typenprüfung wird an einem oder mehreren Motoren ausgeführt. Sie hat den Zweck ob der Motor den vorgeschriebenen Eigenschaften und Anforderungen entspricht.
Die Typenprüfung umfasst folgende Prüfmomente:
- elektrische und mechanische Funktionsfähigkeit und Festigkeit
- Überlastbarkeit
- Erwärmung und Wikungsgrad
Welche Verlustarten verursachen die Erwärmung einer elektrischen Maschine?
- Cu-Verluste: Stromwärmeverluste (Widerstand der Wicklungen)
- Fe-Verluste: Ummagnetisierung + Wirbelströme (Blechpakete)
- Mechanische Verluste: Reibung (Z.B. in den Lagern)
Welche Arten von Kühlung werden bei elektrischen Motoren unterschieden?
Selbstkühlung, Eigenkühlung (Innen- und Oberfllächenkühlung) und Fremdkühlung
Welche Elektromotoren haben eine Selbstkühlung?
Kleinmotoren
Wie funktioniert bei der Eigenkühlung die Oberflächenkühlung einer geschlossenen Maschine?
Die Wärme im inneren der Maschine erhitzt das Gehäuse, dessen Oberfläche durch Kühlrippen vergrössert ist. Die Oberfläche wird durch die vorbeizirkulierende Luft gekühlt.
Wie funktoniert bei der Eigenkühlung die lnnenkühlung einer geschützten Maschine.
Die Wicklungsköpfe, Stator- und Rotorblechpakete werden direkt durch die Umgebungs Luft gekühlt.
Nennen Sie einige Beispiele von Wartungsarbeiten an elektrischen Maschinen.
Lager: fetten, Gleitlager mit genügend Öl versehen
Schleifringe: putzen, eventuell überdrehen
Kollektor: egalisieren
Kohlen: ersetzen, einschleifen
Erklären Sie die Betiebsart S1 von Elektromotoren.
Es ist eine dauernde Belastung mit Bemessungslast (Nennlast) möglich.
Normalerweise nicht auf einem Typenschild angegeben
Wie heisst die Betriebsart S2?
Die Bemessungslast ist nur kurzzeitig vorhanden (z.B. 30 Minuten) und dann erfolgt die Abkühlung auf Raumtemperatur.
Was versteht man unter Aussetzbetrieb?
Beim Aussetzbetrieb läuft der Motor nur für eine bestimmte Zeit, danach wird er ausgeschaltet und hat eine Pause, bevor er wieder startet.
Im Unterschied zum Kurzzeitbetrieb kann beim Aussetzbetrieb keine Abkühlung auf die Raumtemperatur erfolgen, da die Pausen zu klein sind.
Nennen Sie einige Vorteile von Drehstrom- Kurzschlussankermotoren.
- Einfach,
- sehr betriebssicher,
- wartungsarm
- preisgünstig
- wichtige Typen genormt
Welche Nachteile haben Kurzschlussankermotoren?
- Grosser Anlaufstrom,
- Drehmoment beim Anlauf bescheiden,
- Drehzahl nur mit Frequenzumrichter regelbar
Erklären Sie die beiden Begriffe a) Stator und b) Rotor
- Der Stator ist der feststehende Teil eines Motors
- Der Rotor ist der bewegliche (rotierende) Teil eines Motors
Beschreiben Sie ganz einfach den Aufbau des Drehstromkurzschlussankermotors.
Stator mit 3~Wicklung. Rotor mit Kurzschlussanker
Welche Aufgabe haben das Stator- und Rotorblechpaket?
Sie leiten das magnetische Feld.
Das Stator- und Rotorblechpaket ist aus elektrisch voneinander isolierten Elektroblechen zusammengesetzt, Warum sind die Bleche gegeneinander isoliert
Um die Wirbelstromverluste klein zu halten.
Beschreiben Sie die Funktionsweise des 3-KSA- Motors.
Ein Drehstrommotor hat mindestens ein Polpaar pro Aussenleiter. Diese Erzeugen einen in Kreis drehendes Magnetische feld, welches den Kafigläufer schneiden. Diese erzeugt durch die induktion einen hohen Strom, welcher auch ein Magnetfeld erzeugt, Diese Magnetfelder erzeugen eine Kraft, womit der Rotor dreht.
Welche Folge hat das Tauschen von zwei Aussenleitern bei einem Drehstrommotor?
Das Drehfeld ändert die Richtung. Der Motor dreht in die andere Richtung.
Warum haben Asynchronmotoren immer einen Schlupf?
Um mindestens die Reibungsverluste zu decken, muss ein kleiner Rotorstrom fliessen.
Damit ein Rotorstrom fliesst, muss an der Rotorwicklung eine Spannung induziert werden.
Dies ist nur möglich, wenn zwischen Statordrehfeld und Rotor ein Drehzahlunterschied (Schlupf) vorhanden ist.
a ) Wie gross ist der Schlupf eines Asynchronmotors in Prozent?
b) Unter welcher mechanischen Bedingung wird der Schlupf grösser?
a) 3 bis 8 %
b) Wenn die Belastung steigt.
Wie heissen die vier wichtigsten Momente in der Drehmomentkennlinie eines Asynchronmotors?
Anlaufmoment, Sattelmoment, Kippmoment, Bemessungsmoment (Nennmoment)
Welches ist das grösste, welches das kleinste Moment in der Drehmomentkennlinie bei Asynchronmotoren?
Das grösste Moment ist das Kippmoment, das kleinste das Sattelmoment.
Wie können die Wicklungen eines 3~Motors geschaltet werden?
Stern oder Dreieck
Wie verhält sich ein normaler Käfigankermotor im Anlauf?
Er hat einen sehr grossen Anlaufstrom, 5-7 facher Bemessungsstrom oder grösser.
Warum tritt dieser grosse Anlaufstrom auf?
Im Stillstand des Rotors wird die grösste Rotorspannung induziert -> es fliesst der grösste Rotorstrom - diese Situation ist vergleichbar mit dem Einschalten eines kurzgeschlossenen Transformators.
Wlie kann der Anlaufstrom von Käfigankermotorer verringert werden?
Durch Tiefnutankerausführung 4-facher Bemessungsstrom im Anlauf; durch Ster-Dreieck-Anlauf, durch Sanftanlasser, durch Frequenzumrichter.
Unter welcher mechanischen Bedingung kann ein Kurzschlussankermotor überhaupt anlaufen?
Das Anlaufmoment muss grösser sein als das Gegenmoment der Last.
Welche Drehzahl erreicht ein Asynchronmotor?
Er erreicht stets die Drehzahl bei der die Motorenkennlie die Kennlinie der Last schneidet.
Warum ist der Wirkungsgrad bei einem Motor im Leerlauf gleich Null?
Da die abgegebene mechanische Leistung gleich Null ist.
Warum ist der Leistungsfaktor bei einem Motor im Leerlauf sehr schlecht?
Im Leerlauf gibt ein Motor keine mechanische Leistung ab und muss folglich auch nur wenig Wirkleistung P aufnehmen.
Die Scheinleistung ist verhältnismässig gross, da das Drehfeld erzeugt werden muss.
Warum sind die Energie liefernden Werke daran interessiert, dass die Anlaufströme von Kurzschlussankermotoren reduziert werden?
Hohe Anlaufströme erzeugen Spannungsschwankungen im Netz.
Wie kann der Anlaufstromn von Drehstrom-KSA- Motoren veringert werden?
Durch Stern-Dreieck-Anlauf, durch Sanftanlasser und durch Frequenzumichter.
Um welchen Faktor reduziert sich beim Stern- Dreieck-Anlaufverfahren im Stern-Betrieb der Anlaufstrom und das Anlaufmoment?
Um dem Faktor 3.
