ET Band 3 Kapitel 11 "Elektrische Maschinen (Motoren und Generatoren)"
Elektrotechnik für Elektroberufe
Elektrotechnik für Elektroberufe
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 75 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Electrotechnique |
| Auteur | Paul Baumgartner |
| Niveau | École primaire |
| Copyright | Paul Baumgartner |
| Audience visé | Elektrotechnische Grundlagen für Elektroinstallateure EFZ und Elektroplaner EFZ (4 Lehrjahre), Band 3 für das 3. Lehrjahr. |
| Crée / Actualisé | 25.02.2015 / 23.05.2025 |
| Imprimable | Oui |
Lot
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Welchen Vorteil haben Motoren mit getrennten Statorwicklungen gegenüber Dahlandermotoren?
Die Polpaare und damit auch die Drehzahlen können in einem beliebigen Verhältnis stehen.
Was sind polumschaltbare Motoren?
Motoren mit zwei getrennten Drehstrom-Statorwicklungen
Dahlandermotoren (Schaltungen gemäss Abbildung)
Welche Drehzahl erreicht ein Asynchronmotor?
Er erreicht stets die Drehzahl bei der die Motorenkennlinie, die Kennlinie der Last schneidet.
Unter welcher mechanischen Bedingung kann ein Elektromotor überhaupt anlaufen?
Das Anlaufmoment (rot) muss grösser sein als das Gegenmoment der Last (blau).
Wie kann der Anlaufstrom von Drehstrom-KSA-Motoren verringert werden?
durch Sanftanlasser
durch Frequenzumrichter
durch Stern-Dreieck-Anlauf
durch Tiefnutankerausführung 4-facher Bemessungsstrom im Anlauf
Warum tritt dieser grosse Anlaufstrom auf?
Im Stillstand des Rotors wird die grösste Rotorspannung induziert. Dadurch fliesst der grösste Rotorstrom – diese Situation ist vergleichbar mit dem Einschalten eines kurzgeschlossenen Transformators.
Wie verhält sich ein normaler Drehstrom-KSA-Motor im Anlauf?
Er hat einen sehr grossen Anlaufstrom, 5-7 facher Bemessungsstrom oder grösser.
Wie können die Wicklungen eines 3~Motors geschaltet werden?
Stern oder Dreieck
Welches ist das grösste, welches das kleinste Moment in der Drehmomentkennlinie bei Asynchronmotoren?
Das grösste Moment ist das Kippmoment, das kleinste das Sattelmoment.
Wie heissen die vier wichtigsten Momente in der Drehmomentkennlinie eines Asynchronmotors?
Anlaufmoment, Sattelmoment, Kippmoment, Bemessungsmoment (Nennmoment)
Wie gross ist der Schlupf eines Asynchronmotors in Prozent?
3 bis 8 %
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 d.h. ein Schlupf vorhanden ist.
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 Dreiphasenspannung. Weil die Rotorwicklung kurzgeschlossen ist, fliessen grosse Rotorströme, die ebenfalls ein Drehfeld erzeugen. Das Rotordrehfeld muss nach Lenzscher Regel der Ursache entgegenwirken es läuft dem Statordrehfeld nach, damitdie Induktionsgeschwindigkeit abnimmt. Dadurch dreht der Rotor immer schneller, bis sich durch den Schlupf die Differenz einstellt, die dem Gleichgewicht der Belastung entspricht.
Grosser Anlaufstrom, Drehmoment beim Anlauf bescheiden, Drehzahl nur mit Frequenzumrichter regelbar
Einfach, sehr betriebssicher, wartungsarm, preisgünstig, wichtige Typen genormt
Beschreiben Sie ganz einfach den Aufbau des Drehstromkurzschlussankermotors.
Stator mit 3~Wicklung. Rotor mit Kurzschlussanker.
Das Drehfeld ändert die Richtung. Der Motor dreht in die andere Richtung.
Weshalb werden für grosse Leistungen Innenpolgeneratoren verwendet?
Die grossen Ströme müssen nicht über Schleifringe abgeführt werden.
Was ist der Unterschied zwischen einem Innenpol- und einem Aussenpolgenerator?
Bei der Innenpolmaschine sind die Magnetpole innen, bei der Aussenpolmaschine sind sie aussen.
Wie kann ein magnetisches Drehfeld erzeugt werden?
Ein sich drehendes Magnetfeld, kurz Drehfeld, kann auf zwei Varianten erzeugt werden.
1. Wird ein Magnet oder Elektromagnet gedreht, erzeugt man ein Drehfeld. Dieses Prinzip wird bei Generatoren verwendet.
2. Fliesst Drehstrom durch eine Drehstromwicklung (3 um 120° verschobene Wicklungen), erzeugt dies ebenfalls ein Drehfeld. Auf dieser zweiten Variante basieren die meisten Elektromotoren.
Was versteht man unter Aussetzbetrieb?
Bei diesen Maschinen sieht der Zyklus folgendermassen aus: Bemessungslast – Stillstand – Wiedereinschaltung. Im Unterschied zum Kurzzeitbetrieb kann beim Aussetzbetrieb keine Abkühlung auf die Raumtemperatur erfolgen, da die Pausen zu klein sind.
Wie heisst die Betriebsart S2?
S2: Kurzzeitbetrieb
Die Bemessungslast ist nur kurzzeitig vorhanden (z.B. 30 Minuten) und dann erfolgt die Abkühlung auf Raumtemperatur.
Erklären Sie die Betriebsart S1 von Elektromotoren.
Es ist eine dauernde Belastung mit Bemessungslast (Nennlast) möglich. Diese Betriebsart wird normalerweise nicht auf einem Typenschild angegeben.
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 Kühlung einer geschützten Maschine
Die Wicklungsköpfe, Stator und Rotorblechpakete werden direkt durch die Umgebungsluft gekühlt.
Wie funktioniert die Kühlung 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 Verlustarten verursachen die Erwärmung eines Elektromotors?
1. Cu-Verluste: Stromwärmeverluste (Widerstand der Wicklungen)
2. Fe-Verluste: Ummagnetisierung + Wirbelströme (Blechpakete)
3. Mechanische Verluste: Reibung (z.B. in den Lagern)
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).
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 Maschinenarten werden unterschieden?
- Umlaufende Maschinen (Motoren und Generatoren)
- Ruhende Maschinen (Transformatoren)
