Ingenieurwissenschaften Elektrotechnik – Elektrische Maschinen
Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Welche drei Haupttypen rotierender elektrischer Maschinen werden in der …
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14 KartenWelche drei Haupttypen rotierender elektrischer Maschinen werden in der Elektrotechnik unterschieden?
Rückseite
Gleichstrommaschinen, Synchronmaschinen und Asynchronmaschinen (Induktionsmaschinen) sind die drei Haupttypen rotierender elektrischer Maschinen.
Nach welchem physikalischen Prinzip entsteht das Drehmoment in allen elektrischen Maschinen?
Rückseite
Das Drehmoment entsteht durch die Lorentz-Kraft auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld: F = B ⋅ I ⋅ l (Kraft = magnetische Flussdichte × Strom × Leiterlänge).
Was charakterisiert den Stator und Rotor einer Synchronmaschine?
Rückseite
Der Stator trägt ein dreiphasiges Wechselstromwicklungsystem, der Rotor ein Gleichstromerregersystem (Polrad) – beide Felder drehen sich synchron mit der Netzfrequenz.
Wie wird das drehende Magnetfeld im Stator einer Asynchronmaschine erzeugt?
Rückseite
Durch dreiphasige Ströme, die um 120° phasenversetzt in den Statorwicklungen fließen, entsteht ein räumlich drehendes Magnetfeld mit der Synchrondrehzahl n_s = f / p.
Was ist der Schlupf s einer Asynchronmaschine und wie wird er berechnet?
Rückseite
Der Schlupf s = (n_s - n) / n_s beschreibt die relative Differenz zwischen Synchrondrehzahl n_s und Rotordrehzahl n; im Leerlauf ≈ 0, im Stillstand = 1.
Welche Funktion hat der Kommutator bei einer Gleichstrommaschine?
Rückseite
Der Kommutator wandelt die im Rotor induzierte Wechselspannung in Gleichspannung an den Bürsten um (mechanischer Gleichrichter) und sorgt für drehmomentbildende Stromrichtung.
Was besagt das Lenzsche Gesetz für den Generatorbetrieb elektrischer Maschinen?
Rückseite
Die induzierte Spannung wirkt ihrer Ursache entgegen: Der Generator liefert elektrische Leistung, die mechanische Gegenleistung erfordert (Lenzsche Regel).
Welche Hauptverluste treten in elektrischen Maschinen auf?
Rückseite
Kupferverluste (I²R in Wicklungen), Eisenverluste (Hysterese- und Wirbelstromverluste im Blechpaket), mechanische Verluste (Reibung, Windung) und Streuverluste.
Wie wird der Wirkungsgrad η einer elektrischen Maschine definiert?
Rückseite
η = P_ab / P_zu = P_ab / (P_ab + ΣP_verluste); Abgabeleistung geteilt durch Zugriffsleistung (Summe aus Abgabeleistung und allen Verlusten).
Was beschreibt die Klose-Kennlinie einer Asynchronmaschine?
Rückseite
Die Klose-Kennlinie zeigt das Drehmoment M über dem Schlupf s (oder Drehzahl n) – vom Anlaufmoment über das Kippmoment bis zum Nennbetrieb.
Welche Aufgabe hat das Ersatzschaltbild eines Transformators?
Rückseite
Es modelliert das reale Verhalten durch ideale Übertragung plus Reihenschaltung von Widerstand und Streureaktanz (Kupfer) sowie Parallelschaltung von Eisenverlustwiderstand und Haupteinduktanz.
Was ist der Unterschied zwischen Getrennt- und Nebenschluss-Erregung bei DC-Maschinen?
Rückseite
Bei Getrenntschlusserregung wird das Erregerfeld von externer Quelle gespeist, bei Nebenschlusserregung parallel zur Ankerwicklung – letztere ist lastabhängig.
Wie wird die Synchrondrehzahl n_s einer elektrischen Maschine berechnet?
Rückseite
n_s = f / p (in 1/s) oder n_s = 60 ⋅ f / p (in min⁻¹); f = Netzfrequenz, p = Polpaarzahl der Maschine.
Was passiert beim Kurzschlussversuch am Transformator und welche Kenngrößen werden ermittelt?
Rückseite
Sekundärseite kurzgeschlossen, Primärspannung reduziert bis Nennstrom fließt – ermittelt: Kurzschlussspannung u_k, Kupferverluste P_Cu, Streureaktanz x_σ und Widerstand r_1'.