Leiungen, Anlagen, Schuzmaßnahmen.. Insallaionszonen WährendnichsichbareLeiungeninDeckenaufdemkürzesenWeggeführwerdendürfen,müssenLeiungen in Wänden senkrechoderwaagerechverleg werden, bzw.parallelzuden Raumkanen. BeschädigungenderLeiungenbeispäerenBohr-bzw.Semmarbeienlassensichvermeiden,wennbeiderElekroinsallaion vorgegebeneinsallaionszonen eingehalen werden. SenkrecheInsallaionszonenmieinerBreievon0 cm: Maßefürdie AnordnungvonSchalernundSeckdosen: anden nebendenrohbaukanen von0 0cm MieSchaler überdemferigenfußboden 05cm Wandecken andentüren nebendenrohbaukanen von0 0cm MieSeckdose überdemferigenfußboden 0cm anden nebendenrohbaukanen von0 0cm (ÜberArbeisflächenisdieempfohleneVorzugshöhefür Fensern SchalerundSeckdosen5 cm.) WaagerecheInsallaionszonen mieinerbreievon0 cm: VorzugsmaßeinnerhalbderInsallaionszonen: oberezone unerderferigendecke von5 45cm oberezone unerderferigendecken- 0cm fläche unerezone überdemferigenfußboden von5 45cm unerezone überdemferigenfußboden 0cm milerezone überdemferigenfußboden von90 0cm milerezone überdemferigenfußboden 00cm Insallaionszonen-undVorzugsmaße für Wohnräume Insallaionszonen und Vorzugsmaßefür üchen undhausarbeisräume Insallaionszonen Vorzugsmaße 0
Elekrische Haushalsgeräe.. Backöfen onvenioneller Backofen Heißlufbackofen Wärmeableiung(bei Einbaugeräen) Die Heizwidersände für Die Heizwidersände sind Is der Backofen in die Möbelfron Ober- und Unerhize sind hiner der Rückwand ange- einer Einbauküche inegrier, kann gerenn angeordne, werden ordne. Ein Venilaor wälz die Wärme nich ungehinder an die aber gemeinsam geseuer. dielufimbackraumüberein Umgebung abfließen. Ein Venilaor Das Verhälnis von Ober- Srömungssysem um. Die sorg dann über ein Lufsrömungshize-Unerhize wird durch Temperaur im Backraum is sysem für die ühlung. die Einschubhöhe besimm. an allen Sellen gleich hoch. Backofen ohne Venilaor (konvenioneller Backofen) 5 E Backofenbeleuchung 40 W B Invarsab-Temperaurregler (is mi Q zu einer Baueinhei zusammengefass) Q Zeischaler Q Backofenkombischaler Q Druckasenschaler R Oberhize ca. 00 R Unerhize ca. 00 W R Grillsab ca. 600 W R4 Warmhalefach ca. 400 W Ober- und Unerhize werden gemeinsam geschale. Eine unerschiedliche Wärmevereilung erfolg über die Einschubhöhen. Der Invarsab befinde sich auf dem Backofenrohr, deshalb lieg sein Schalkonak auch im N-Leier. Einbaubackofen mi Venilaor (Heißlufbackofen) E Backofenbeleuchung B Flüssigkei-Temperaurregler(ismi Qzu einer Baueinhei zusammengefass) Q Zeischaler Q Backofenkombischaler Q Druckasenschaler R Ringheizkörper ca. 500 W R Warmhalefach ca. 400 M Heißlufgebläse ca. 50 W M Venilaor für Außenkühlung ca. 6 W Der Moor M führ die aus dem Backofen angesauge LufüberdenringförmigumdasGebläsegelegenHeizkörperR unddann durchschlize inder Rückwandin das Backrohr zurück.
00 L _50Hz 400V L L 4 F... 5 6 7 Q A B D E F G H L M M 400V X Schalsellung R R Y 0 L Y L Schalsellung R R Y 0 L Y L W U 8 U V M 9 W V Schalglied A B D E F G H L M L _50Hz 400V L L F... X 4 5 6 7 W Q A B D E F G H L M M 400V Schalsellung R R Y 0 L Y L U 8 U V M 9 W V Schalglied A B D E F G H L M L _50Hz 400V L L 4 F... X 5 6 7 W Q A B D E F G H L M M 400V U 8 U V M 9 W V Schalglied A B D E F G H L M 8 Dreiphasen-Wechselsrommooren 8.4. Schalzusände der Sern-Dreieck-Wendeschalung
Elekronik.. Thyrisor, Thyrisorkennlinie Der Thyrisor is ein seuerbarer Siliziumgleichricher. Sein Aufbau ensprich dem einer Vierschichdiode. Im Gegensaz zur Vierschichdiode ha die milere P-Schich einen Anschluss. A = Anode, posiiver Anschluss = aode, negaiver Anschluss G = Gae oder Tor, posiiver Seueranschluss Thyrisorkennlinie posiiver Pol an Anode Sperrichung - U + + - A + U - Durchlassrichung posiiver Pol an aode + G ca. 00 V Durchlassrichung Sperrrichung A G A P N P N Ersazschalbilder Ohne Beeinflussung über den Seueranschluss sperr der Thyrisor in beiden Richungen. Nach Erreichen der Durchbruchspannung fäll die Spannung am Thyrisor auf ca. bis V ab. Der Durchbruch kann jedoch schon bei wenigen Vol Beriebsspannung erfolgen, wenn über die Seuerelekrode ein kurzer Sromimpuls (z.b. 00 ma) fließ. Phasenanschniseuerung eines Thyrisors U Im durchgeschaleen Zusand Phasenwinkel kann der Sromfluss von der Seuerelekrode nich mehr be- 45 einfluss werden. Die Abschalung erfolg selbsäig mi dem Sromflusswinkel 45} 5 Ende der einmal eingeschaleen Halbperiode. Sromflusswinkel U Während der posiiven Halbperiode kann bei jedem belie- Phasenwinkel 90 bigen Phasenwinkel mi einem Sromimpuls über die Seuerelekrode periodisch geschal- Sromflusswinkel 90} 90 e werden. G U Phasenwinkel 5 Sromflusswinkel 45 74 Phasenwinkel 5}
-Flipflop 4 Logische Schalungen 4.6. Flipflop (Zweiflankenseuerung) S R Q Q Grundschalung: Bei einem flankengeseueren RS-Flipflop werden die Ausgänge (Q, Q) wechselseiig auf die Eingänge zurückgeführ. S R Q Q Der Sezbefehl wird jez nur wirksam, wenn der Ausgang Q den Wer ha. Rücksezen is nur möglich, wenn Q den Wer ha. S R Q Q Da die Ausgänge (Q, Q) nie gleichzeiig den Wer annehmen können, kann ein gleichzeiiger Sez- und Rücksezbefehl keinen unbesimmen Zusand herbeiführen. R Q Q Zweiflankenseuerung S R S R Q Q Grundschalung: Ein -Flipflop wird durch ein flankengeseueres RS-Flipflop erweier. S R S 0 Q Q Die abfallende Flanke des Seuersignals am Takeingang lös den ippvorgang aus. R S R Beim Anseigen des Seuersignals am Takeingang wird der ippvorgang vorbereie. R Q Q S R Q Q -ippelemen mi Zweiflankenseuerung. Die Ausgänge (Q, Q) schalen um, wenn das Seuersignal abfäll. 5 4
S S S 5 Speicherprogrammierbare Seuerungen 5.. Prinzipieller Aufbau Verarbeiungsebene Durchführung des Programms Programmspeicher Ausgabeebene Mikroporzessorsysem mi Programmzähler. Schri. ". " 4. " 5. " Eingabeebene Befehlsgeber In der speicherprogrammieren Seuerung übernimm ein leinrechner die Durchführung des Programms. Die Eingänge werden nacheinander abgefrag, ob sie den Signalzusand oder 0 haben. Das Ergebnis wird gespeicher. Dann werden diese Ergebnisse nach der einprogrammieren Logik verarbeie und das Ergebnis oder 0 wird auf den Ausgang geschale. Die Zei eines Programmzyklus is sehr klein (z.b. ms für 00 Programmschrie [Anweisungen]). Solange die Seuerung eingeschale is, wird das Programm immer wieder durchlaufen. S R Q 0 L Q N S S S 0 0 SPS Q 0 0 0 0 SPS Q 0 0 Programmspeicher Programmspeicher Programmiergerä Im Programmspeicher befinde sich das Pro- Das Programm wird mi einem Programmiergerä in gramm, das fesleg, bei welchen Signalzu- den Programmierspeicher eingeschrieben. sänden der Eingänge der Ausgang Spannung führ. Beispiel für die Enwicklung eines Programms (von der Schalaufgabe zum Programm) Schalaufgabe: Programmspeicher Das Schüz Q soll anziehen, wenn 0 die Befehlsschaler S und S beäig sind. S 0 SPS Q 0 S Übersez in die ompuersprache : 0 Q Ausgang Q0 ha den Signalzusand, wenn die Eingänge I0 und I0 die Signalzusände haben. 0 Die Seuerung soll also diesen Logikplan erfüllen: Q 0 0 Das Programm laue also:. Prüfen, ob I0 den Signalzusand ha. (. Programmschri). Prüfen, ob I0 auch den Signalzusand ha. (. Programmschri). Haben beide die Signalzusände, dann Ausgang Q0 auf schalen (. Programmschri) 5
7 Erneuerbare Energien 7.. Elekrische Energie (Bereisellung und Vereilung) Bereisellung elekrischer Energie O O O Bio- Gas ohle Gas Öl Aom Solar Wärme Dampf Turbine Generaor Elekrische Energie Wasser Ressourcen verbrauchende Energien Erneuerbare Energien Wind Foovolaik Vereilung elekrischer Energie Wärmekrafwerk 5 kv, 6 / Hz Eisenbahn 800 V= Sraßenbahn 80 kv M G Umspannanlage 0 kv Zenrale Energieversorgung Dezenrale Energieversorgung 46 0 kv 0 kv 0 kv 0 kv 0 kv Umspannwerk 0 kv 0 kv 80 kv 400 V Nezsaion Verbundnez zu weieren rafwerken Indusrieberieb Solarpark Warenhaus 0 kv Windpark Hoher echnologischer und finanzieller Aufwand z.b. ohlekrafwerke, Aomkrafwerke Niedriger echnologischer und finanzieller Aufwand z.b. Windkraf, Phoovolaik, Solarhermie
7 Erneuerbare Energien 7.. Nuzung der Sonnenenergie. Eigenerzeugungsanlagen am Niederspannungsnez = _ 4 4 kwh ehz Solarpanel Anschlusskasen Wechselricher 4 Erzeugungszähler (nur bei Eigennuzung) 5 Hausunervereilung öffenliches Nez 0 5 6 7 4 kwh ehz 4 kwh ehz 9 8 6 7 8 9 0 Bezugszähler Einspeisezähler Leisungschaler Schuzpoenzialausgleichsschiene Hausanschlusskasen. Verschalung der Solarpanel PV-Sring = = = Zenralwechselricher Sringwechselricher Mikrowechselricher sind direk an jedes einzelne Solarpanel angeschlossen. Der Ausfall eines Moduls reduzier die Gesamleisung nur unwesenlich. 48
7 Erneuerbare Energien 7.7. Vom Smar Meering zum Smar Grid -Wege ommunikaion zur zenralen Erfassung von akuellem Bedarf und akueller Erzeugung akueller Sand der Versorgung Dezenrale Energieversorgung MU z. B. NX smare Hausgeräe... 4 kwh ehz 4 m 4 m Moor Gen. smare Versorgungserfassung Mini-Blockheizkrafwerk smar meering Zenrale Energieversorgung smar home smar grid MU ehz smar muli -uiliy -conroller Dieses Inerface sell sandardisiere Schnisellen zur Verbrauchserfassung und -Wege-ommunikaion berei elekronischer Haushalszähler mi sandardisieren Schnisellen engl. schlau/inelligen Einsaz von ompuerechnologie zur Seuerung von unerschiedlichen Anwendungen 56
8 Berechnungen 8.. Mechanische Größen Aufgabenyp Haupformel und Einheien umgeselle Formeln onsane Geschwindigkei geradlinige Bewegung [s] m s = v v = s s [] = s = s [n] = v v reisbewegung s v = d n = d v π n [d] = π [v] = m s Beschleunigung und Verzögerung a = v v v = v + a [v] = m s s a = s v a v s = v + a [s] m [] = s v [a] = s m raf und Gewichskraf m F Drehmomen r a F Arbei und Leisung s F Wirkungsgrad n m g G r P ab F F = m a [m] = kg a = m F G = m g [a] = s m [F] = N m = F a g = 9,8 s m m = G [G] = N g am Hebel [F] N M = F r [r] = m F = M r am Moor [n] = s n = P π M = P M π n [P] W P = π [M] = Nm n M W = F s [F] N s = W P = W [s] m F [W] Nm W = P [] = s = W [P] = Nm P s = W [P ab kw P ab = zu η η = ab P zu [P zu kw P zu = P ab [W ab kwh η η = W ab [W zu ] = kwh W zu P zu 6 8
9 Tabellen 9.. Schuzaren und Schuzklassen Schuzaren bezeichnen die Güe des Schuzes gegen das Eindringen von fesen örpern und das Eindringen von Wasser in das Beriebsmiel. Gekennzeichne wird die Schuzar mi einer Buchsaben (IP)-Zahlen-ombinaion (IP = Inernaional Proecion) ennziffer als erse Ziffer: als zweie Ziffer: Schuz gegen das Eindringen feser örper Schuz gegen das Eindringen von Wasser 0 kein besonderer Schuz kein besonderer Schuz größer 50 mm Durchmesser senkrech fallendes Tropfwasser größer mm Durchmesser bis zu 5 schräg fallendes Tropfwasser größer,5 mm Durchmesser bis zu 60 aufreffendes Sprühwasser 4 größer mm Durchmesser Sprizwasser aus allen Richungen 5 gegen Saubablagerungen Srahlwasser aus allen Richungen 6 absolu saubdich vorübergehendes Überfluen 7 kurzzeiiges Druckwasser 8 dauerndes Druckwasser Übliche Schuzaren Schuzar Beschreibung des Anwendungsbereiches noch verwendee Sinnbilder nach VDE 070 IP 0 rockene Räume, Saubenwicklung gering IP IP feuche Räume im Freien (saionär), regengeschüz IP 44 im Freien (Bausellen), sprizwassergeschüz IP 55 nasse Räume, srahlwassergeschüz IP 55 IP 66 Räume mi besonderer Saubenwicklung nasse Räume, sarke Srahlwasser IP 66 durch Saubexplosionen gefährdee Räume IP 68 uner Wasser und dauerndem Wasserdruck...bar Wird zum Schuz gegen das Eindringen feser örper oder zum Schuz gegen das Eindringen von Wasser keine Angabe gemach, so wird an der Selle der nich besezen ennziffer ein X geschrieben. Beispiele: IP X; IP 4X; IP X8. Schuzklassen Schuzklassen bezeichnen die Ar des Schuzes elekrischer Beriebsmiel gegen örperschluss und dami indirek gegen gefährliche örpersröme. Schuzklasse I Die akiven Teile des Beriebsmiels haben eine Basisisolierung, und die leifähige Umhüllung der enn- Basisisolierung (das Gehäuse) ha einen Schuzleieranschluss. zeichen Schuzklasse II Die Umhüllung der Basisisolierung der akiven Teile beseh aus einer zweien Isolierung (Schuz- enn- isolierung). zeichen Schuzklasse III Die mi einer Basisisolierung umhüllen akiven Teile des Beriebsmiels sind für leinspannung enn- ausgeleg. zeichen 78