Fachschule für Technik Mühlhausen

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1 Fachschule für Technik Mühlhausen Fachbereich Elektrotechnik Thomas Luhn / Dipl.-ng. Frank ras nhaltsverzeichnis Generatorberechnung 1 Beispiel zur Generatorberechnung... 2 Leitungsquerschnitt Batteriestrom 4 Stromstärke.. 5 Stromdichte.. 5 Spannungsabfall. 6 Kupferleitungen für Kraftfahrzeuge. 7 Klemmspannung nnenwiderstand... 8 Elektrische Leistung Codes/ mrechnungen. 9 mrechnungen 10 0

2 Generatorberechnung e Ä e Klemmenspannung (V) B BÄrstenspannung (V) i induzierte Spannung (V) Ç e Generatorstrom () e Erregerstrom () nkerstrom () i. Ç B Ç Ä nkerwiderstand () e Erregerwiderstand () wp Wendepolwicklung () Ç Ç Ä( É É i. B wp K ) k Kompensationswicklung () 1

3 Beispiel zur Generatorberechnung 1.Leistungsbedarf (bei 14 V)aller ständig oder längere Zeit eingeschalteten Geräte 2.Leistungsbedarf (bei 14 V) aller kürzerer Zeit eingeschalteten Geräte Eletrische Geräte bzw nlagen Faktor 1,0 Leistung W Elektri sche G eräte /nlag en stwert W Faktor bewertet e Leistung W Leistung 1 P W1 = Leistung 2 P W2 = Gesamtleistung P w =P W1 +P W2 = 3.Generatornennstrom P w (bei 14 V) in ( W ) <450 <550 <675 <800 <950 >1050 >1250 >1350 N ( ) L ( ) Kontrollabschätzung Generatorkennlinie Generatorstrom Strom aller ständig oder längere Zeit eingesch. Geräte w 55 W1 =P W : 14 V = 36 Errechneter Bedarf L = 1,3 Ä W1 L Kontrolle L = 36 (Quelle: TB Mechatronik Europa ) 0 n 0 n L n W n max Generatordrehzahl n 2

4 Leitungsquerschnitt Çber Spannungsabfall Äl Ä l Ä Leiterwiderstand () l LeiterlÉnge (m) Ä Spez.elektr. Widerstand (mm 2 /m) Leitungsquerschnitt (mm 2 ) a Zul. Spannungsabfall (V) Min l Ä Ä K K Kurzschlussstrom () l LeiterlÉnge (m) Çber Stromdichte J J Stromdichte (/mm 2 ) Leitungsquerschnitt (mm 2 ) StromstÉrke () Min J K Min min Leitungsquerschnitt (mm 2 ) K Kurzschlussstrom () J Stromdichte (/mm 2 ) P P ab zu Ñ Wirkungsgrad P ab abgegebene Leistung (W) P zu zugefährte Leistung (W) P StromstÉrke () P Leistung (W) Spannung (V) 3

5 1.2 Batteriestrom W P zu Ä t W rbeit (Ws) P Zu zugefährte Leistung (W) t Zeit (s) K Ät K KapazitÉt (h) K P Ä Zu t Spannung (V) P erf Pab P erf erforderliche Leistung (W) Ñ Wirkungsgrad P ab abgegebene Leistung (W) J J Stromdichte (/mm 2 ) Leitungsquerschnitt (mm 2 ) StromstÉrke () J P Kl Kl Klemmspannung (V) P Leistung (W) 4

6 Stromstärke P N StromstÉrke () N Nennspannung (V) P Leistung (W) N Widerstand des Verbrauchers () 1.3 Stromdichte J zul J zul zuléssige Stromdichte (/mm 2 ) Leitungsquerschnitt (mm 2 ) zul J zul zul. Leitungsquerschnitt (mm 2 ) J=30 /mm 2 (Stromdichte Bei Starter) 5

7 Spannungsabfall a Ä a zuléssiger Spannungsabfall (V) Widerstand des Verbrauchers () StromstÉrke () rt der Leitung Zul. Spannungsfall der Plusleitung Bemerkungen Lichtleitungen vom Lichtschalter Klemme 30 bis Leuchten < 15 W 0,1 V Strom bei Nennspannung vom Lichtschalter Klemme 30 bis Leuchten 15 W 0,5 V und Nennleistung vom Lichtschalter Klemme 30 bis Scheinwerfer 0,3 V Ladeleitung Strom Nennspannung und vom Drehstromgenerator Klemme B+ 0,4 V bei 12 V Nennleistung bis batterie Steuerleitungen 0,8 V bei 24 V bei max Erregerstrom vom Drehstromgenerator bis egler 0,1 V bei 12 V Klemme D+, D-, DF 0,2 V bei 24V Starterhauptleitung Starterkurzschlussstrom 0,5 V bei 12 V bei 20 0 C 1,0 V bei 24 V Startsteuerleitung 1,4 V bei 12 V vom Startschalter bis Starter Klemme 50 2,0 V bei 24 V max Steuerstrom EinrÄckrelais mit Einzug/ Haltewicklung 2,4 V bei 12 V 2,8 V bei 24 V sonstige Steuerleitungen vom Schaltungen bis elais, Horn usw. 0,5 V bei 12 V Strom bei Nennspannung 1,0 V bei 24 V (Quelle Westermann KFZ Tabellenbuch) 6

8 Kupferleitungen für Kraftfahrzeuge q Norm zu J zul Normquerschnitte zulässige Dauerstromstärken Stromdichtenvon Kupferleitungen für KFZ mehradrig, unverzinnt, PVC-isoliert, zulässige Betriebstemp.70 C nach DN VDE 0298, Teil 4, die Temp.angaben im Tabellenkopf sind max mgebungstemperaturen ( mm 2 ) zul ( ) J zul ( /mm 2 ) zul ( ) J zul ( /mm 2 ) q Norm bei 30 C bei 30 bei 50 bei 50 0, , , , ,3 2, ,8 23 9, ,5 30 7, , ,3 52 5, ,1 70 4, ,2 92 3, , , , , , , , (Quelle Westermann KFZ-Tabellenbuch) 7

9 Klemmspannung nnenwiderstand 0 Çl Ä i Klemmspannung der Batterie (V) 0 Leerlaufspannung (V) Laststrom () i É L 0 i nnenwiderstand () L Lastwiderstand () 0 K i K Kurzschlussstrom () Elektrische Leistung P P 2 Ä P Ä 2 P Leistung (W) Nennspannung (V) StromstÉrke () Betriebswiderstand () 8

10 Codes/ mrechnung Dualzahlen, Binärcodes Dualzahlen/ Binär Dezimal Dual Dezimal Dual Dezimal Dual Dezimal Dual Dezimal Dual mrechnung vom Dezimalsystem ins Dualsystem und umgekehrt rt Prinzip Beispiel Dualzahl Man bildet von rechts Eine Dualzahl lautet in nach links die potenz- a) Wie groß sind die Potenzwerte zur Basis 2? Dezimalzahl werte zur Basis 2 und b) Wie lautet die Dezimalzahl für die Dualzahl? adddiert sie Dualzahl Stelle a) Potenzwerte b) Dezimalzahlen Dezimal- Man teilt jeweils Wandeln Sie die Dezimmalzahl in eine Dualzahl um. zahl durch 2 und schreibt die este in auf. Diese ergeben 78:2=39 1 Dualziffer 0 Dual- von unten nach 39:2=19 1Ä 1 zahl oben gelesen 19:2= 9 1Ä 1 die Dualzahl. 9:2= 4 1Ä 1 4:2= 2 0Ä 0 2:2= 1 0Ä 0 1:2 =0 1Ä 1 78 = Grundregeln für das echnen mit Dualzahlen Ergebnis: =0 0-0=0 10-1=1 11=1 1+1=1 1-0=1 00=0 0:1=0 0+1=1 0-1=-1 10=0 1:1=1 1+1=10 1-1=0 01=0 (Quelle Westermann KFZ-Tabellenbuch) 9

11 mrechnungen Dezimal Hexadezimal Binär Bit-Nr B C D E F 1111 Wertigkeit Dual Tetrade1 Tetrade x (64) 2 5 (32) 2 4 (16) 2 3 (8) 2 2 (4) 2 1 (2) 2 0 (1) Dezimal Binärcode (Beispiel) Hexadezimal (Beispiel) mrechnung (Beispiel) F F=15x16 1 = =8x16 0 =8 Ergebnis (Beispiel) 248 Binärcodes (uswahl) BCD- Codes (Binär codierte Dezimalcodes) 1-aus Biquinär 2-aus-5- Gray Glixon Dezimalziffer Code Code Code Code Code Code Stellenwert (für die Ziffern 1bis 9) Bei BCD-Codes wird jede Stelle der Dezimalzahl binär codiert. (Quelle: TB Mechatronik Europa ) 10

12 CN Bus ufbau Datensignal bis SB D T C.F. Datenfeld CC CK EOF 11