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Aufgaben Inhaltsverzeichnis


Gleichstrommotoren


Kleinmotore im Kfz

NTC


















  1. 1. Lorentz-Kraft
    Ein Elektron fliegt ahnungslos durchs Vakuum. Plötzlich schaltet jemand da, wo das Elektron gerade fliegt, ein kräftiges homogenes Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung für genau 2 Sekunden ein, um es unmittelbar danach für weitere 2 Sekunden umzupolen bevor er es völlig abschaltet.

    · Zeichnen Sie die Bahn des Elektrons.
    · Wie kann man das Elektron wieder auf seine ursprüngliche Bahn bringen?
    · Wie hat sich durch das Manöver die Geschwindigkeit des Elektrons geändert?
    · Berechnen Sie die Kraft auf das Elektron (v = 18700km/s, H = 500kA/m, e= 1,6*10-19 As).



  2. Magnetismus
    · Skizzieren Sie die Hystereschleife für jeweils einen hartmagnetischen und einen weich-magnetischen Werkstoff (Achsenkreuz, Maßstäbe, Achsbezeichnungen, Kurven, ).
    · Bei welcher Feldstärke erreicht ein Reineisenblech seine Sättigung?
    · Berechnen Sie gerade für diesen Fall die zugehörige Permeabilitätszahl.




  3. Hystereseschleifen, hartmagnetisch, weichmagnetisch Die Hysteresschleife dies Matelrials ist links abgebildet.

    Bestimmen Sie die Energie, die zum Ummagnetisieren dieses Eisenkerns erforderlich ist (so genau wie Ihnen möglich ist).
























  4. Schubschraubtriebstarter
    · Begründen Sie den typischen Verlauf des Drehmoments als Funktion des Starterstroms beim Reihenschlußmotor und beim permanenterregten Starter..
    · Warum gibt es erst seit relativ kurzer Zeit permanenterregte Starter?
    · Beschreiben Sie stichwortartig, wie Sie die Widerstände von Einspur- u. Haltewicklung messen können. (Geräte, Anschlüsse, Arbeitsvorgang, Einstellungen,...)




  5. gemischte Widerstandsschaltung
    Analysieren Sie die Schaltung der Startanlage (siehe Blatt) für den ersten Moment des Kurzschlußfalls mit folgenden Werten:
    U0 = 13,8V; Ukl = 6,6V; Die Starterhauptleitung hat einen Querschnitt von 16mm2; ULH = 0,4V; RE = 400mW; RSt = RA= 0,00462W; RH = 1W; Ri = 10,3mW,
    Bestimmen Sie im Einzelnen: (Die Reihenfolge ist Ihnen überlassen!!)
    · Länge der Starterhauptleitung
    · Strom durch die Batterie
    · Strom durch die Starterhauptleitung, Steuerleitung, Einzugs-, Halte- u., Erregerwicklung
    · Spannungen am Starter (Kl 30 gegen Masse) und an der Einzugs- u. Haltewicklung
    · Länge der 1,5mm2 dicken Steuerleitung.



  6. Drehmoment am Gleichstrommotor
    Ein 2-polpaariger Gleichstrommotor dreht sich in einem Dauermagnetfeld von 5T mit einer Drehzahl von 1380/min.
    Die Ankerwicklungen haben jeweils 20 Windungen.
    Der „quadratische“ Anker hat einen Durchmesser und eine Länge von 50mm. Der Strom beträgt 5A.

    a) Berechnen Sie den Scheitelwert des Drehmoments nach der Formel :
    M = N * I * A * B * sin (w * t ) , w= 2 * pi * n

    b) Zeichnen Sie auf ein DINA$ Blatt im Querformat möglichst formatfüllend (Maßstab selber geeignet wählen) den Drehmomentverlauf dieses Motors für 2 Umdrehungen.



  7. Schubschraubtriebstarter
    · Was ist ein Vorgelegestarter?
    · Welche Vorteile bietet dieser Starter gegenüber einem ohne Vorgelege?
    · Warum ist das so?



  8. gemischte Widerstandsschaltung
    Analysieren Sie die Schaltung der Startanlage (siehe eigenes Blatt) für den ersten Moment des Kurzschlußfalls mit folgenden Werten:
    U0 = 14V; Ri = 18mW; Die Starterhauptleitung hat einen Querschnitt von 16mm2 und ist 1,2m lang
    Iges = 250A; RSt + RA= 0,04144W; An der Steuerleitung (1,5mm2)fällt die maximal zulässige Spannung
    UHL = 0,3V;

    Bestimmen Sie im Einzelnen: (Die Reihenfolge ist Ihnen überlassen!!)
    · Alle Einzelströme, Einzelspannungen und Einzelwiderstände, soweit sie nicht gegeben sind. Strom durch
    · Extrapunkte: Wodurch unterscheidet sich die Realität von den Werten in dieser Aufgabe?
    Wodurch unterscheiden sich Gleichstrommotoren von Wechselstrommotoren im Prinzip?



  9. Zeichnen Sie das Diagramm Drehmoment als Funktion des Drehwinkels für einen 1-polpaarigen Gleichstrommotor über 3 volle Umdrehungen.



  10. Zeichnen Sie das Diagramm Drehmoment als Funktion des Drehwinkels für einen 3-polpaarigen Gleichstrommotor über 2 volle Umdrehungen.



  11. Welche Drehzahl hätte ein 4-polpaariger Wechselstromsynchronmotor, wenn er mit einem Wechselstrom von 60Hz (USA) betrieben wird?



  12. Wieso ändert sich bei einem Wechselstromsynchronmotor nicht die Drehzahl, wenn man die Spannung erhöht? Was ändert sich denn?
































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