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Was sind Asynchronmotoren?
Vor- und Nachteile?
- wichtigste Drehstrommotoren
- Ständerdrehfeld induziert Strom in Läufer => Läuferstrom => Lorentzkräfte, die Flußdichte es Drehfeldes und dem Läuferstrom proportional sind
- Vorteile:
- Einfacher Aufbau
- wenige Verschleißteile
- geräuscharmer Betrieb
- kostengünstige Herstellung
- selbstätiger Anlauf
- Nachteile:
- hoher Aufwand zur Drehzahlverstellung
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Nenne den grundsätzlichen Aufbau des Asynchronmotors!
Welche Rotorausführungen gibt es?
- Als Drehfeldmaschine eine dreisträngige Drehstromwicklung => Drehfeld direkt aus Stromversorgung
- Rotor entweder Kurzschlussläufer oder Schleifringläufer
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Erkläre den Aufbau des Kurzschlussläufermotors!
- Kurzschlusswicklung besteht aus Kupfer- oder Aluminiumstäben, axial angeordnet und an Stirnseiten durch Kurzschlussringe verbunden
- Käfigläufer in Blechpaket mit Nuten eingebettet (wgn. Wirbelströmen)
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Erkläre den Aufbau des Schleifringläufermotors!
- Läufer trägt Drehstromwicklung, deren Anschlüsse von außen über Schleifinge zugänglich sind
- Statt Stäben, dreiteilige Wicklung in Nuten des Läuferblechpakets gelegt
- Sternschaltung der Rotorwicklung
- Schleifringe ermöglichen über Bürsten das führen der Anschlüsse nach außen, hier können Anlaßwiderstände zur Drehzahl-Drehmomentänderung zugeschaltet werden
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Zeige die Drehfelderzeugung anhand eines zweisträngigen Modells!
- 2 Polpaare
- Durch die zwei Wechselströme werden jeweils wechselnde Magnetfelder in den beiden Richtungen erzeugt, die durch Überlagerung zu einem Drehfeld führen
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Wie wird nun ein Drehfeld mit dem dreisträngigen Drehstrom aus dem Netz erzeugt?
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Welche unterschiedlichen Frequenzen, Kreisfrequenzen und Drehzahlen sind beim Asynchronmotor zu unterscheiden?
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Wie ist der Schlupf beim Asynchronmotor definiert?
Wovon hängt er ab?
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Wie sehen die Schaltbilder der Asynchronmotoren beider unterschiedlicher Läufer aus?
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Wovon hängt die Amplitude, der im Läufer induzierten Spannung ab?
Welche Betriebszustände ergeben sich hieraus?
Nenne jeweils die Drehfrequenz des Rotors, den Schlupf, die el. Frequenz des Rotors und die induzierte Spannung!
- direktproportional zu der Amplitude der Ständerspannung U1 und dem Schlupf s
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Nenne die Gleichung für die Amplitude des Läuferstroms i2!
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Gib die Gleichung für das Motormoment des Asynchronmotors an!
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Wie sehen Momenten- und Läuferstromverlauf des Asynchronmotors in Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit im stationären Fall aus?
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Wie verhalten sich Drehmoment und Drehzahl beim Hochlauf (dynamisches Verhalten)?
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Wie verhält sich der Läuferstrom beim Hochlauf?
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Welche Möglichkeiten hat man zur Beeinflussung der Drehzahl?
Welcher Gleichung entnimmt man diese?
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Wie hängt der Drehzahl-Drehmomentenverlauf von der Polpaarzahl ab?
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Wie kann der Drehzahl-, Drehmomentenverlauf über den Schlupf gesteuert werden?
- Änderung der Versorgungsspannung des Stators
- Eingriff am Rotor durch...
- a) Zuschalten von Ohmschen Widerständen in Läuferkreis
- b) Verkoppeln des Läuferkreises mit anderen el. Maschinen oder Gleichrichterkreisen
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Welcher Drehzahl-, Drehmomentenverlauf ergibt sich durch Ändern der Statorspannung?
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Welcher Drehzahl-, Drehmomentenverlauf ergibt sich durch Ändern der Rotorspannung?
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Welcher Drehzahl-, Drehmomentenverlauf ergibt sich durch Ändern der Vorwiderstände des Rotors?
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Welcher Drehzahl-, Drehmomentenverlauf ergibt sich durch Ändern der Speisefrequenz?
Was muss zusätzlich zur Speisefrequenz geändern werden? Welche Gleichung zeigt dies?
- Für hohes Drehmoment, wird Motor mit konst. Fluß betrieben (Moment proportinal zu Fluss)
- Bei Änderung der Speisefrequenz muss auch Spannung erhöht werden, da
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Mit welchem Gerät wird die Speisefrequenz gesteuert?
Mit einem Frequenzumrichter
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Welche Verläufe von Fluß, Drehmoment, Speisespannung und Leistung ergeben sich bei einer Änderung der Speisefrequenz?
Erkläre die Verläufe!!!
- Speisefrequenzerhöhung führt zu Erhöhung von Kreisfrequenz vom Ständerfeld
- Fluß fällt bei Nenndrehzahl ab, da Spannung nicht weiter erhöht werden kann => Feldschwächung
- Im Bereich der Feldschwächung werden Momentenlinien flacher, da Moment proportional zu Fluß und Spannung U1Leistung ist gleich Drehzahl mal Moment => zunächst Anstieg, dann konst, da M abfällt
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Welche Auswirkung hat die Nutform des Käfigläufers auf die Drehmomentenkennlinien?
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