Fachkunde Strom, Elektromotoren und Antriebarten

Transkript

1 Skizzieren Sie einen Stromkreislauf und beschriften Sie daran den Druck (Spannung), den Leitungswiderstand und den Strom Wie gross ist die Spannung im normalen Leitungsnetz? U = 230 / 400 Volt. Nennen Sie Symbol und Einheit der Spannung Symbol U; Einheit Volt V. Warum erwärmt sich eine aufgewickelte Kabelrolle bei grossem Stromdurchfluss? Jede Leitung bremst den Elektronenfluss ein wenig und erwärmt sich somit. Ist die Leitung auf einer Rolle aufgewickelt, kumuliert sich diese Erinnern Sie sich an das gezeigte Beispiel mit der "durchgeschmorten" Kabelrolle!? Von welchen 3 Faktoren ist der Widerstand eines elektrischen Leiters abhängig Der Widerstand eines Leiters ist abhängig von der Materialart, vom Querschnitt und von der Temperatur. Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 1

2 Zählen Sie 3 Isolatoren auf! Elektrische Isolatoren sind Keramik, Kunststoffe sowie darrtrockenes Holz. Nennen Sie Symbol und Einheit des Widerstandes! Symbol R; Einheit Ohm Ω Erklären Sie den Stromfluss! Strom fliesst, wenn ein Elektron von einem Atom zum nächsten springt. Erklären Sie mit Hilfe des Bildes Stromkreislauf, dass nicht der Strom sondern die Spannung verbraucht wird! Stellt man sich den Stromkreislauf vor, so leuchtet ein, dass beim Verbraucher nicht der Elektronenfluss reduziert wird sondern der Druck (Spannung). Nennen Sie Symbol und Einheit des Stromes! Symbol I; Einheit Ampère A Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 2

3 Erklären Sie den Zusammenhang des ohmschen Gesetzes! Im ohmschen Gesetz gilt: Je mehr Spannung umso mehr Strom; je mehr Widerstand umso weniger Strom. Ab welcher Dosis kann Strom tödlich sein? Die tödliche Stromdosis beträgt ca ma! Erklären Sie den Grund, warum Leitungen geschützt werden müssen? Fliesst zuviel Strom durch die Leitung, wird diese heiss, sodass ein Feuer entstehen kann. Welche 2 Schutzvorrichtungen können dafür sorgen, dass die Leitung nicht überlastet wird? Schutzvorrichtungen sind Schmelzsicherung und Leitungsschutzschalter Wie funktioniert ein Motorschutzschalter Bei Überlastung erwärmt sich ein Bimetallstab so, dass er sich biegt und die Kontaktstelle öffnet. Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 3

4 Zählen Sie 3 Schutzvorrichtungen auf, die als Personenschutz gelten! Personenschutz (nicht vollständige) sind Schutzleiter (PE gelb-grüner Draht), Sonderisolierung und Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter). Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Elektromagneten und einem Dauermagneten! Ein Dauermagnet ist so legiert, dass die Magnetkraft dauernd wirkt. Ein Elektromagnet wirkt nur bei Stromfluss, ist deshalb abschaltbar und die Pole sind je nach Stromrichtung umtauschbar. Was geschieht mit einer Leiterschlaufe in einem Dauermagneten? Eine ganze Leiterschlaufe in einem Magnetfeld richtet sich entsprechend Nord- / Südpol aus und bleibt stehen (max. eine halbe Umdrehung). Durch welchen Bauteil wird erreicht, dass die anfängliche Drehbewegung nicht schon nach einer halben Drehbewegung stillsteht! Die Scheibe, auf gleicher Achse wie der Rotor und mit diesem elektrisch verbunden heisst Kollektor oder Kommutator was Stromwender oder Polwender bedeutet. Welche Funktion haben die Kohlebürsten Die Stromzuführung zum Kollektor erfolgt über die schleifenden Metalle oder Kohlen (Kohlebürsten). Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 4

5 Zählen Sie 4 Bauteile auf, die für einen Elektromotor notwendig sind! Grundsätzliche Bauteile sind: Elektromagnet; Kupferdraht-Spule (Wicklung); Kollektor; Kohlebürsten. Nennen Sie das typische Anwendungsbeispiel von Gleichstrom! In Batterien oder Akkus fliesst ein Gleichstrom. Wievielmal pro Sekunde ändert der Wechselstrom seine Richtung? 50 Richtungswechsel pro Sekunde entsprechen 50 Hertz (Hz). Als Strombezüger erkennt man den Einphasenwechselstrom und den Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) an den Steckdosen. Erklären Sie den Unterschied an den Steckdosen! Die Steckdosen beim Einphasenwechselstrom haben 3 Leiter: Polleiter oben rechts, den Neutralleiter und den Schutzleiter (nur bei allfälligem Defekt wirksam). Die Steckdosen beim Dreiphasenwechselstrom haben 5 Leiter: 3 Polleiter, 1 Neutralleiter und 1 Schutzleiter: In Batterie Ladegeräten wird der Strom transformiert. Erklären Sie, welche 2 Umwandlungen dabei stattfinden! In Batterieladegeräten wird die Netzspannung von 230 Volt in der Regel nach unten transformiert sowie der Wechselstrom in einen pulsierenden Gleichstrom umgewandelt. Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 5

6 Mit dem Stern Dreieck Schalter kann man Anlaufströme klein halten. Erklären Sie, wie sie funktioniert, wie man sie bedient und warum es diese Schaltung braucht! Beim Einschalten eines Motors ist sehr viel an Energie benötigt. In Sternstellung sind nur 230 Volt Spannung nötig. Das verhindert ein Durchbrennen der Sicherungen. In Stern-Stellung muss man die volle Drehzahl abwarten. Motorwicklungen würden durch zu grosse Stromaufnahme beschädigt. Erklären Sie die beiden Stromübertragungsarten beim Kollektorund beim Drehstrommotor! Beim Kollektormotor (Universalmotor) sind es die beiden Kohlebürsten; bei Drehstrommotor erfolgt die Stromübertragung berührungslos durch das Magnetfeld zwischen Ständer und Läufer. An welchen Spannungen sind diese beiden Motorenarten angeschlossen? Kollektormotor 230 V; Drehstrommotor 400V: Zählen Sie 2 Eigenschaften vom Kollektormotor auf! Der Kollektormotor muss funkentstört sein und hat in der Regel eine kleinere Lebensdauer, hat eine grosse Leistung bei kleiner Bauweise, Betrieb bei normaler Netzspannung. Zählen Sie 2 Eigenschaften vom Drehstrommotor auf! Der Drehstrommotor hat eine Grunddrehzahl von /min, hat auch bei Belastung eine konstante Drehzahl und braucht keine Funkentstörung. Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 6

7 a) Welche 2 Wartungsarbeiten müssen an einem Elektromotor gemacht werden? b) Wie bedienen Sie einen Elektromotor, damit er nicht heissläuft? Nennen Sie fünf wichtige Eigenschaften einer Glühbirne! Zählen Sie fünf wichtige Eigenschaften einer FL-Röhre auf! Nennen Sie fünf Eigenschaften einer Energiesparlampe! a)drehstrommotor: Wartungsarbeiten sind periodisch entstauben und angepasst schmieren. Universalmotor: Wartungsarbeiten sind periodisch entstauben, abgelaufene Kohlebürsten ersetzen (lassen) b) In der Bedienung darauf achten dass der Motor nicht überlastet wird. Lichtabgabe 5-10% Wärmeabgabe % Lebensdauer Std Sofort volle Leistung Erschütterungsempfindlich Kostengünstig und Brandgefahr Kein Sondermühl Lichtabgabe 25% Wärmeabgabe 75% Lebensdauer Std Erst nach 5 Minuten volle Leistung Erschütterungsempfindlich Teuerer als Glühbirne Brandgefahr und Sondermühl Lichtabgabe 25% Wärmeabgabe 75% Lebensdauer Std Erst nach 5 Minuten volle Leistung Erschütterungsempfindlich Teuerer als Glühbirne Brandgefahr und Sondermühl Zählen Sie 5 Antriebsarten auf und nennen Sie je eine Anwendung! Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 7

8 Welchen Vorteil haben indirekte Antriebe? Name: Peter Jaun Datum: Strom Seite 8