UAN=110V IAN=34A nN=1440min UEN=1 - IEM

1.
Auf dem Typenschild einer fremderregten Gleichstrommaschine sind folgende Daten
angegeben:
U AN =110V I AN =34A n N =1440min -1
U EN =110V I EN =1,3A P N =3kW
Die Eisen- und Reibungsverluste der Maschine sollen vernachlässigt werden.
1.1 Zeichen Sie das vollständige elektrische Ersatzbild der Maschine.
1.2 Bestimmen Sie das Nennmoment der Maschine.
1.3 Berechnen Sie die gesamte, im Nennpunkt aufgenommene, elektrische Leistung der
Maschine.
1.4 Berechnen Sie den Wirkungsgrad im Nennpunkt.
1.5 Ermitteln Sie die im Anker induzierte Spannung U q .
1.6 Welche Wicklung ist an den Klemmen mit der Bezeichnung A1, A2 angeschlossen?

2.
Eine permanenterregte Gleichstrommaschine dreht sich im Uhrzeigersinn mit Nenndrehzahl.
Von der Maschine sind folgende Daten bekannt:
UAN=400V RA=0,35Ω nN=1090min -1
2.1 Skizzieren Sie das Schaltungsbild der Maschine.
2.2 Wie kann die Drehrichtung der Welle umgekehrt werden?
2.3 Welche mechanische Größe an der Welle ist proportional zum Ankerstrom?
2.4 Die Maschine befindet sich im Stillstand. Bestimmen Sie den Strom, der maximal im
Einschaltaugenblick fließen kann.

3.
Gegeben ist eine Asynchronmaschine mit folgenden Daten:
U=660V/400V Y/D
cos(ϕ)=0,86 M N =95Nm
I=11A/19,05A Y/D f=50Hz n N =970min -1
Die Eisen- und Reibungsverluste können vernachlässigt werden.
3.1 Bestimmen Sie die mechanisch an der Welle abgegebene Leistung der Maschine im
Nennpunkt.
3.2 Bestimmen Sie die bei Nennbetrieb von der Maschine aufgenommene Scheinleistung.
3.3 Aus welchen Komponenten setzt sich die Scheinleistung zusammen?
3.4 Bestimmen Sie den Wirkungsgrad der Maschine im Nennpunkt.
3.5 Bestimmen Sie Polpaarzahl und Nennschlupf.
3.6 Wie groß kann bzw. sollte der Einschaltstrom der Maschine bei Sternschaltung Maximal
werden? Begründen sie ihre Antwort.

4.
Gegeben ist eine Asynchronmaschine mit der Polpaarzahl 3. Der Nennschlupf beträgt 0,04.
Die Maschine wird am Festnetz betrieben.
4.1 Bestimmen Sie die Nenndrehzahl der Maschine.
4.2 Skizzieren Sie das Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine und beschriften sie die darin
enthaltenen Bauelemente.
4.3 Skizzieren Sie das prinzipielle Aussehen der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie.
4.4 Markieren Sie in der Skizze von 4.4 die Punkte für Anlauf-, Kipp-, Sattel- und
Nennmoment.

5.
Eine Drehstrom Asynchronmaschine soll in Dreiecksschaltung angeschlossen werden
so das sich die Maschine im Linkslauf dreht. Zusätzlich soll noch die 1-phasige Leistung,
sowie der dazu passend Strom und die Spannung gemessen werden.

6.
Gegeben ist ein 1-phasiger ohmsch-kapazitiver Wechselstromverbraucher von dem folgende
Daten bekannt sind:
S = 1,65 kVA
Cos(ϕ)= 0,73
die Spannung beträgt U=120V und hat die Frequenz f = 60Hz
6.1 Bestimmen sie Z, R und den Blindwiderstand X sowie die Größe des ihn erzeugenden
Bauteils(C)
6.2 Zeichnen sie das prinzipiell aus den Widerstandwerten Z, R und X resultierende
Zeigerdreieck wenn der Verbraucher ohmsch-induktiv wäre(Werte egal das Dreieck muss
sinnbildlich richtig sein)
6.3 Berechnen sie noch die Wirkleistung P und die Blindleistung Q
6.4 Wie groß müsste eine Induktivtät sein um den cos(ϕ) auf einen Wert von 1 zu erhöhen?

7.1 Warum darf eine Gleichstrom Reihenschlussmaschine nie ohne Belastung/Last betrieben
werden.
7.2 Wie groß ist sollte das Verhältnis von Anlaufdrehmoment zum Nenndrehmoment einer
Asynchronmaschine sein.
7.3 In welchem Element des Ersatzschaltbildes entstehen bei einer Gleichstrommaschine die
Kupferverluste.
7.4 Was versteht man unter Feldschwächung?
7.5 Zeichnen sie die den Leiter umgebenden mag. Feldlinien ein

7.6 Wie lautet der Name der in 7.5 angewendeten Regel?
7.7 Wie lange ist die Periodendauer einer Wechselspannung mit 50Hz (Netzfrequenz)?
7.8 Wie groß ist der Scheitelwert einer Sinusspannung deren Effektivwert bei 230V liegt?
7.9 An welcher Maschine finden sich Klemmen mit der Bezeichnung D1 und D2