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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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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.
Mittels Phasenanschnittsteuerung wird die Drehzahl
bei einem Universalmotor reguliert. Wie sieht das i-t
Diagramm bei einem Zündwinkel von 90°aus?
Welche wesentlichen Vorteile hat ein Wechselstromnetz gegenüber einem Gleichstromnetz?
Wechselstrom ist transformierbar. Wechselströme lassen sich besser schalten.
Wie ist die Kreisfrequenz definiert?
Die Kreisfrequenz gibt an, welchen Winkel (Bogenmass) ein Zeiger während einer Sekunde zurücklegt. w=2x3.1415926xf
Was sind Wirkwiderstände?
Widerstände, die im Wechselstromkreis den gleichen Wider- standswert haben wie im Gleichstromkreis, nennt man Wirkwi- derstände.
Nennen Sie einige Verbraucher aus der Praxis, die das Verhalten von Wirkwiderständen haben.
Heizwicklungen in Kochplatten, Wassererwärmer, Lötkolben, Glühlampen
Wie verhalten sich Spannung und Strom bei einem Wirkwiderstand?
Bei Wirkwiderständen sind Spannung und Strom in Phase.
Warum zeigt das Ohmmeter bei einer Spule den Wirk- und nicht den Scheinwiderstand an?
Das Ohmmeter misst mit einer Gleichspannung.
Welcher Phasenverschiebungungswinkel o liegt zwischen der angelegten Spannung und dem Strom bei
einer reinen Induktivität?
Die Phasenverschiebung beträgt 90°.
Können reine Induktivitäten hergestellt werden?
Reine induktive Blindwiderstände lassen sich praktisch nicht herstellen, da für die Herstellung einer Spule immer ein Draht um einen Körper gewickelt werden muss. Deshalb hat eine Spule nebst dem induktiven Blindwiderstand immer auch einen Wirkwiderstand.
Warum wird eine Schützspule für 230 V-
Wechselspannung bei einem irrtümlichen Anschluss an 220 V-Gleichspannung unzulässig heiss und
schlussendlich zerstört?
Beim DC-Betrieb ist nur der Wirkwiderstand R wirksam (XL gibt es bei DC nicht). Da dieser wesentlich kleiner ist als der Scheinwiderstand, fliesst ein viel grösserer Strom und die Stromdichte wird zu gross. Die Spule wird thermi
Welche Verbraucher können Energie in das Netz zurückspeisen?
induktive und kapazitive Verbraucher.
Warum wird kompensiert? Was will man durch Kompensieren erreichen?
Der hohe Blindstrom belastet Generatoren, Transformatoren und Leitungen, verrichtet aber im Verbraucher keine Arbeit. Man möchte die Energieübertragungseinrichtungen entlasten.
Was versteht man unter Einzelkompensation?
Bei dieser Kompensationsart sind die Kompensationskonden- satoren direkt an den Verbraucher geschaltet (z.B. bei einem Motor).
Was versteht man unter Gruppenkompensation?
Bei der Gruppenkompensation hat eine Gruppe von Verbrau- chern eine gemeinsame Kompensationsanlage
Welchen Leistungsfaktor strebt man bei der Kompensation an?
0.9 bis 0,95 (induktiv) (je nach EW auch bis 0,98)
Warum sollte nicht in den kapazitiven Bereich kompensiert werden?
Es würden hohe Kapazitäten bei den Kondensatoren benötigt und dies ist unwirtschaftlich und bringt keine Verbesserung gegenüber dem gleichen induktiven Leistungsfaktor. Zudem könnte durch das Zuschalten eines induktiven Verbrauchers eine Stromresonanz auf
Nennen Sie drei Vorteile eines Drehstromsystems gegenüber einem Wechselstromsystem
- Für Verbraucher stehen zwei Spannungswerte zur Verfügung (230 V / 400 V) - Mit Drehstrom lässt sich einfach ein sich drehendes Magnet- feld (Drehfeld) erzeugen. - Bessere Lastverteilung auf drei Aussenleiter möglich
Zeichnen Sie ein Zeigerdiagramm für die drei Strangspannungen im Drehstromnetz. Die Strangspannung 1 soll bei 0° starten.
Die Zeiger sind je um 120° gegeneinander verschoben.
π/2
↑ ↑
.-""""""" "-. \ w
; ; \
| ↑ û3 | \
π ←| \ |→ 0 = 2π
| •------→û1 |
| / |
; ↓ û2 ;
'-.______.-'
↓
3π/2
Wie berechnet sich die Wirkleistung im Drehstrom-
netz bei symmetrischer Belastung?
P= -/`3 x U x I x cos
