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Bis zu welcher Motorenleistung werden Drehstrom-
motoren in Steinmetzschaltung betrieben?
Bis etwa 2 kW
Wofür wird die Steinmetzschaltung in der Praxis eingesetzt?
Zum Antrieb von Betonmischern oder für Umwälzpumpen in Heizungsanlagen.
Wie viel Prozent der Bemessungsleistung werden in
der Steinmetzschaltung noch erreicht?
ca. 70 %
Wie gross ist das Bemessungsmoment (Nennmo-
ment) mit der Steinmetzschaltung?
Noch ca. 50 %
Wie lautet die Faustformel zur Bestimmung der Kon-
densatorgrösse?
bei 230 V
C [uF] = 70 x Motorenleistung in [kW]
bei 400 V
C [uF] = 22 x Motorenleistung in [kW]
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Kondensatormotors
Beim Einschalten wird durch den Kondensator in der Hilfsphase eine Phasenverschiebung erzeugt. Dadurch entstehen 2
Wechselfelder mit einer Phasenverschiebung. Es resultiert ein
elliptisches Drehfeld. Nach dem Hochlauf wird der Anlaufkon-
densator abgeschaltet und der Betriebskondensator sorgt für
einen guten cos o.
Welche Aufgabe hat der Kondensator mit der grossen Kapazität beim Kondensatormotor?
Er muss im Anlauf ein grosses Anzugsmoment erzeugen.
Womit kann der Anlaufkondensator eines Kondensatormotors abgeschaltet werden?
Durch einen Fliehkraftschalter, ein Stromrelais, ein Thermorelais
Nennen Sie einige Verwendungszwecke für den Kondensatormotor.
Kompressorkühlschrank, Waschmaschine, Rasenmäher, Häcksler, Umwälzpumpe
Für welche Leistung werden Kondensatormotoren (Hilfsphasenmotoren) gebaut?
1 bis 2 kW
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Spaltpolmotor
Die Einphasenwicklung erzeugt ein magnetisches Wechsel-
tor
feld. Durch die Kurzschlusswicklungen wird ein phasenver-
Kurzschlussring (-wicklung)
schobenes Wechselfeld erzeugt und dadurch resultiert ein
elliptisches Drehfeld. Dieses Drehfeld induziert im Rotor eine
Spannung, dadurch dreht dieser in Richtung
und bestätigt die Lenzsche Regel.
Nennen Sie die Besonderheiten des Spaltpolmotors.
Sehr einfach, sehr robust, miserabler Wirkungsgrad und Leis-
tungsfaktor, nur für kleine Leistungen, keine Drehrichtungsum-
kehr 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.
Welche Motorart finden wir in Handbohrmaschinen mit Netzbetrieb?
1~Seriemotor, Universalmotor
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.
Nennen Sie die Besonderheiten des Universalmotors.
Bei Belastung sinkt die Drehzahl, der Strom steigt und damit
auch das Drehmoment. Dieser Motor ist gut geeignet als
Handwerkzeugmaschine.
Wie kann die Drehrichtung eines Seriemotors geändert werden?
Entweder die Feld- oder die Ankerwicklung tauschen, aber nicht beide!
ab wann muss ich eine Schutzausrüstung tragen und welche?
ab
1 Ik 1-7 KA ->16-80A Vorsicherung Helm mit Visir Handschuhe Isolierhandschuhe Jacke Klasse 1
2 Ik 7-15 kA ->80-200A Vorsicherung Helm mit Visir+Haube Handschuhe Isolier-, + Hitzehandschuhe Jacke 2x Klasse 1/ 1x Klasse 2
3 ik 200-315 kA -> 200-315A Vorsicherung Helm mit Visir+Haube Handschuhe Isolier-, + Hitzehandschuhe Jacke 1x Klasse 1 + 1x Klasse 2
Was ist der Unterschied zwischen einem Transistor und einem Tyristor?
Transistor
Direkt steuerbar
Kann verstärken
Ein/Aus jederzeit kontrollierbar
Sehr schnell
Thyristor
Selbsthaltend
Hauptsächlich Schalter
Bleibt an bis Strom weg
Eher für Leistungsschaltung
Wie sieht die Einweggleichrichterschaltung aus?
Wie sieht das u-t-Diagramm der Ausgangsspannung aus, wenn bei einer Einweggleichrichterschaltung ein sinusförmiges Wechselspannungssignal anliegt?
Unter welchen Bezeichnungen ist die Brückengleichrichterschaltung in der Technik auch noch bekannt?
Zweiweggleichrichter, Zweipulsschaltung, Grätzschaltung, Vollweggleichrichter
Wie sieht die Brückengleichrichterschaltung aus?
Wo wird bei einer Brückengleichrichterschaltung ein Glättungskondensator angeschlossen?
Wie sieht das u-t-Diagramm der Ausgangsspannung aus, wenn bei einer Einweggleichrichterschaltung mit Glättung ein sinusförmiges Wechselspannungssignal anliegt?
Parallel zur Last, bzw. zu den DC-Anschlüssen.
Kann durch Glättungskondensatoren eine ideale Gleichspannung erzeugt werden?
Nein, es bleibt immer eine Restwelligkeit. Während den „Spannungslücken“ entlädt sich der Kondensator, bis er von der nächsten Halbwelle wieder bis zum Scheitelwert geladen wird.
Wie sieht das Symbol einer Zenerdiode aus?
Welcher Unterschied besteht zwischen einer Zenerdiode und einer „normalen“ Siliziumdiode?
Wird die Spannung in Sperrrichtung vergrössert, so steigt bei der Zenerdiode der Sperrstrom bei einem bestimmten Span- nungswert sehr stark an. Je nach Aufbau und Dotierung ist dieser Spannungswert verschieden.
Wie verhält sich der Widerstand bei einer Fotodiode?
Fällt kein Licht (Strahlungsenergie) auf die Grenzschicht, so kann nur ein sehr kleiner Sperrstrom fliessen. Bei Lichteinfall werden einzelne Valenzelektronen aus ihren Bindungen geris- sen. Diese freien Ladungsträger verringern den elektrischen Widerstan
Zeichnen Sie das Symbol einer Leuchtdiode.
Wozu werden in der Praxis Leuchtdioden verwendet?
Anzeigen jeglicher Art, wie z.B. Siebensegmentanzeigen - Als Lichtquellen für Beleuchtungszwecke - Als Quellen in Lichtschrankensteuerungen - Datenübermittlung, auch im Infrarotbereich
Welche zwei Arten von Transistoren werden unter-
schieden?
Unipolare und bipolare Transistoren.
Bei den bipolaren Transistoren gibt es zwei mögliche
Typen, die sich aufgrund der Schichtenfolge ergeben.
Nennen Sie die beiden Typen und geben Sie die passenden Symbole an.
Wofür werden Transistoren eingesetzt?
Als Verstärker oder als Schalter.
Wie gross ist, allgemein betrachtet, der Emitterstrom l E?
Der Emitterstrom le ist gleich der Summe aus Basis- und Kol- lektorstrom (Knotenpunktregel).
Warum kann ein Transistor als verstärkendes Bauelement betrachtet werden?
Ein kleiner Basisstrom lB verursacht einen grossen Kollektor- strom lc (Stromverstärkung).
Welche Anschlüsse besitzen Thyristoren?
A = Anode (Pluspolanschluss) K = Katode (Minuspolanschluss) G = Gate (englisch: Tor), Steuereingang
Erklären Sie vereinfacht die Funktionsweise eines Thyristors
Der Thyristor kann durch einen Stromimpuls am Steuereingang G leitend gemacht werden. Der dann einsetzende Durchgangsstrom hält diesen Zustand aufrecht. Durch Unterbrechen des Stromes sperrt der Thyristor wieder, d.h. zwischen Anoden- und K
Welcher wesentliche Unterschied besteht zwischeneinem Transistor, der als Schalter eingesetzt wird und einem Thyristor?
Ein Transistor leitet, solange ein Basisstrom vorhanden ist Beim Thyristor reicht ein Impuls (Taster) am Steuereingang, damit er leitet.
Mit welchem elektronischen Bauelement werden die Steuerimpulse für Thyristoren und Triacs erzeugt?
Mit einem Diac.
Woher stammt die Bezeichnung Diac?
Diac ist ein Kunstwort. „Di“ steht für Diode und „ac“ für Wech- selstrom.
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Cartes-fiches
Wie verhalten sich die Leistungen, wenn der gleiche Verbraucher einmal in Stern- und einmal in Dreieck
betrieben wird?
Im Drehstromnetz nimmt der gleiche Verbraucher in der Dreieckschaltung die 3-fache Sternleistung auf! Der Aussenleite strom ist bei der Dreieckschaltung ebenfalls dreimal grösser als der Aussenleiterstrom bei der Sternschaltung.
Was ist der Hauptgrund, dass ein europäisches Verbundnetz erstellt wurde?
Internationaler Austausch von elektrischer Energie und die damit erreichte hohe Versorgungssicherheit.
Welche weiteren Gründe sprechen für ein Verbundnetz?
Durch Energieaustausch können Lastschwankungen auskorrigiert werden.
Das ganze Energiesystem wird stabiler.
Die Kraftwerke werden besser ausgenutzt und somit müssen
weniger Kraftwerke bereitgestellt werden.
Die Kraftwerke können an produktionsgünstigen Orten errich-
tet werden.
Welche Netze haben wir in den Netzebenen 1, 3, 5
und 7? Geben Sie die dazugehörenden Spannungs-
werte an.
Netzebene 1: Höchstspannung (380 kV; 220 kV)
Netzebene 3: Hochspannung (50 - 150 kV meist 110 kV)
Netzebene 5: Mittelspannung (10 - 30 kV)
Netzebene 7: Niederspannung (bis 1 kV bzw. 400 und 230 V)
Welche drei verschiedenen Netzformen unterscheidet
man bei Ortsnetzen?
Strahlennetze
Ringnetze
Maschennetze
Welche Art von Leistungs- bzw. Energieübertragung hat man bei Gleichstrom-Übertragung nicht?
Es ist keine Blindleistung und damit auch keine Blindenergie auf dem Netz vorhanden.
Ab welcher Leitungslänge macht eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung Sinn?
Ab ca. 600 km
Woher stammt der kapazitive Einfluss bei langen Leitungen?
Bei langen Leitungen wirkt jede Ader wie eine Platte in einem Kondensator. Die Isolation zwischen den Adern bildet das
Dielektrikum. Bei Wechselstrom entsteht so ein kapazitiver
Blindwiderstand.
Welche beiden Maschinenarten werden unterschieden?
Umlaufende Maschinen (Motoren und Generatoren)
Ruhende Maschinen (Transformatoren)
Nennen Sie einige Teile eines Elektromotors, die für das Leiten des elektrischen Stromes zuständig sind.
Statorwicklung
Rotorwicklung
Verbindungsleitungen
Klemmen
Schleifringe, Kollektoren
Warum beinhalten Elektromotoren Stator- und Rotorblechpakete?
Die Elektroblechpakete sind für das Leiten der magnetischen Feldlinien zuständig.
Nennen Sie einige Konstruktionsteile an Elektromotoren
Gehäuse mit Belüftungsöffnungen bzw. Kühlrippen, Ventilator, Lüfter, Lagerschilder, Lager, Welle mit Keilbahn, Befestigungs-
fuss, Befestigungsflansch, Transportöse.
Welche Arten von Kühlung werden bei elektrischen
Motoren unterschieden?
Selbstkühlung, Eigenkühlung (Innen- und Oberflächenkühlung) und Fremdkühlung
Was versteht man unter Aussetzbetrieb?
Bei diesen Maschinen sieht der Zyklus folgendermassen aus:
Bemessungslast - Stillstand - Wiedereinschaltung. Im Unter-
schied 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
Beschreiben Sie die Funktionsweise des 3~KSA Motors
Die Dreiphasenspannung an der Statorwicklung erzeugt ein Drehfeld an der Statorwicklung. Das Drehfeld läuft über die
kurzgeschlossene 3~Rotorwicklung und induziert eine Drei-
phasenspannung. Weil die Rotorwicklung kurzgeschlossen ist,
fliessen grosse Rotorströme, die ebenfalls ein Drehfeld erzeu-
gen. Das Rotordrehfeld muss nach Lenzscher Regel der Ursa-
che entgegenwirken - es läuft dem Statordrehfeld nach, damit
die Induktionsgeschwindigkeit abnimmt. Dadurch dreht der
Rotor immer schneller, bis sich durch den Schlupf die Diffe-
renz einstellt, die dem Gleichgewicht der Belastung entspricht.
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 zwi-
schen Statordrehfeld und Rotor ein Drehzahlunterschied, d.h.
ein 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)
Wie verhält sich ein normaler Käfigankermotor im
Anlauf?
Er hat einen sehr grossen Anlaufstrom, 5-7 facher Bemessungsstrom oder grösser.
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.
Um welchen Faktor reduziert sich beim Stern- Dreieck-Anlaufverfahren im Stern-Betrieb der Anlauf-
strom und das Anlaufmoment?
Um dem Faktor 3.
Welche elektronische Steuerungsart wird bei Sanftanlassern verwendet?
Die Phasenanschnittsteuerung
Aus welchen fünf elektronischen Baugruppen besteht ein FU?
Filter, Gleichrichter, Zwischenkreis, Wechselrichter und Steuereinheit
Wie bezeichnet man das Prinzip, bei dem eine pulsförmige Spannung am Verbraucher anliegt?
Pulsweiten-Modulation (PWM)
Bsp. erstellt ein FU eine PWM
Warum brauchen FU-betriebene Motoren mit kleiner Drehzahl eine Fremdkühlung?
Wenn die Motorendrehzahl tief ist, kann der Lüfter nicht für den nötigen Luftdurchsatz sorgen.
Was sind polumschaltbare Motoren?
- Motoren mit zwei getrennten Drehstrom-Statorwicklungen
- Dahlandermotoren
Welches Drehzahlverhältnis hat man bei der Dahlanderschaltung?
Die Dahlanderschaltung ermöglicht zwei Drehzahlen im Verhältnis 1 : 2
Wie heissen die beiden Stufen (Schaltungen) der Dahlanderschaltung?
Dreieck (hohe Polpaarzahl -> kleine Drehzahl)
Doppelstern (kleine Polpaarzahl -> hohe Drehzahl)
Beschreiben Sie in einfacher Form, was ein Line-
armotor ist.
Linearmotoren arbeiten auch nach dem Prinzip von Kurz-
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schlussankermotoren, nur entsteht keine kreisförmige Bewegung, sondern eine lineare, geradlinige Bewegungsrichtung.
Am einfachsten denkt man sich einen Stator, der mit einer
Schere aufgeschnitten und gestreckt wird.
Bei Linearmotoren ist ein magnetisches Wanderfeld wirksam.
Bis zu welcher Motorenleistung werden Drehstrom-
motoren in Steinmetzschaltung betrieben?
Bis etwa 2 kW
Wofür wird die Steinmetzschaltung in der Praxis eingesetzt?
Zum Antrieb von Betonmischern oder für Umwälzpumpen in Heizungsanlagen.
Wie viel Prozent der Bemessungsleistung werden in
der Steinmetzschaltung noch erreicht?
ca. 70 %
Wie gross ist das Bemessungsmoment (Nennmo-
ment) mit der Steinmetzschaltung?
Noch ca. 50 %
Wie lautet die Faustformel zur Bestimmung der Kon-
densatorgrösse?
bei 230 V
C [uF] = 70 x Motorenleistung in [kW]
bei 400 V
C [uF] = 22 x Motorenleistung in [kW]
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Kondensatormotors
Beim Einschalten wird durch den Kondensator in der Hilfsphase eine Phasenverschiebung erzeugt. Dadurch entstehen 2
Wechselfelder mit einer Phasenverschiebung. Es resultiert ein
elliptisches Drehfeld. Nach dem Hochlauf wird der Anlaufkon-
densator abgeschaltet und der Betriebskondensator sorgt für
einen guten cos o.
Welche Aufgabe hat der Kondensator mit der grossen Kapazität beim Kondensatormotor?
Er muss im Anlauf ein grosses Anzugsmoment erzeugen.
Womit kann der Anlaufkondensator eines Kondensatormotors abgeschaltet werden?
Durch einen Fliehkraftschalter, ein Stromrelais, ein Thermorelais
