TU Berlin, Fak. IV, Institut für Energie-und Automatisierungstechnik Seite 1 von 7

Aufgabe 1 (12 Punkte) a) Ersatzschaltbild (1 Punkt):

V 398 3

V 690 3

U_N,Y  U^N,Strang,   (1 Punkt)





 ^

3 1 3

Z_N,Y Z^N,Strang, (1 Punkt)

b) Scheinleistung (2 Punkte) :

* Y , N

* Y , L

* Y , G

2 Y , N

* Y , P NY N

*

Gesamt Y , N Y , P NY N

Y , N Y , L Y , G Gesamt

Gesamt Y , N Y , P L

* L NY N

Z Z

Z

U U

3 U S

Z U U U

3 S

Z Z Z

Z

Z U I U

I U 3 S







 





 



 















 







c) Phasenlage und Strom (2 Punkte):

Für reine Wirkleistung muss U_LL,Yund I in Phase sein ! _L Da Z_N,Y reell ist, ist I auch in Phase mit _L U_N,Y !

 

A 568 I

möglich nicht

A 1762 I

, A 568 I

A 1165 597

I

Z 3 I P Z I U 0

Z I 3 U I 3 P

U I Z U

, U . I 3 P

L

2 L 1

L 2 , 1 L

Y , N W L

Y , N

Y , N 2 L

Y , N 2 L Y , N L W

Y , N L Y , N Y , L Y

, L L W











































d) Polradspannung (2 Punkte):























) j 14 33 , 4 ( ) 33 , 0 ) j 3 4 ( j 11 (

Z Z Z

Z_{Gesamt G,Y L,Y N,Y}

) e V 8294 ( e V 8450 Z

I U

U_P,Y  _N,Y  _L _Gesamt   ^j70o   ^j70o

e) Phasenwinkel (1 Punkt):

Der Phasenwinkel wird kleiner (Betragsmäßig) / wird kapazitiver f) Verstellung der Polradspannung (1 Punkt):

U kann durch P I verändert werden. _f

n bzw. f1 darf nicht verändert werden wegen der 50Hz Netzvorgabe.

g) Symmetrische Komponenten (1Punkt):

M: Mit-System G: Gegen-System O: Null-Systm

Aufgabe 2

b) Durchflutungsgesetz:



 

2.H .l 2.H .l

0 _{m m} (1 Punkt)



 

B .H

B_{m 0}

m m 0

m H

l .l B







 (1Punkt) - analytisch:

(I) _{m r}

r c

m H B

B

B H 

(II) _







 H

l .l B_{m 0} ^m

Hm bei (I)& (II) gleichsetzen:

T 251 , 0

B_m (1Punkt)

- Ferrite (1Punkt)

c) .200.10 m .100 5,1 mVs

m 251 Vs , 0 W . A .

B_{m p 1 2} ^{6 2}

p   

 ^

HZ 50 2 s . min 60 . 1 min 1500 1

f₁  

V 6 , 1 . U₁ _p ₁  d)

s 661 , 30 1

Hz 50 P n f

P . n f

1 1

1 1









1

1 100min

min 60 s s. 661 , 1

n   ^

f 1

f ' h 1 p

I Erregung

Drehzahl .

I . L . ..

j U









Aufgabe 3:

a)

Die Kippdrehzahl muss unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegen. Bei p=2 ergibt sich eine

Leerlaufdrehzahl von 1800min^-1, was gut zur Kippdrehzahl passt. Der Kippschlupf kann schon hier ermittelt und verwendet werden.

A 256,95 )

s 1 ( U 3

n M 2π U

3 n M 2π U

3 I P

Kipp N

Kipp Kipp N

0 Kipp N

WKipp

WKipp 









 





 

 

Es kann n0 oder nKipp mit der Berücksichtigung von sKipp verwendet werden, da die

mechanische Leistung Pm und die elektrische Verlustleistung im Rotor aus dem Wirkanteil des Kippstromes resultieren.

Hier im Bsp: Pmech_,Kipp





b) p=2

0,1667 n

n s n

0 Kipp 0

Kipp  



c)

Lösungen durch Anlegen des Geodreiecks werden positiv gewertet.

Wert des Kurzschlussstrom: IK = 555 A∙e^-j81°

Moment im Kurzschlusspunkt:

Realteil des Stroms ablesen oder berechnen:

IW,K = 1,7cm∙50A/cm = 85A bzw.

IW,K = 555 A∙cos(-81°) = 86,8A

 

M I M

WKipp K Kipp

K   

d)

Vorwiederstand, Erhöhung des Wiederstands durch Stromverdrängung oder Betrieb mit einem Stromrichter

I

0





I1K

I1Kipp

s = 1 s = 0

sKipp

Aufgabe 4:

a)

U_a

R_a I_a

U_i

L_a R_f

L_f

U_f I_f

U_a

R_a I_a

U_i

L_a R_f

L_f

U_f I_f

Nm 63 , 758 s

60 min min 1

1800 2

kW 143 n

2 M P

N 1 N

N 







 

 



aN

N I

2 . M K



 

92 , 2 1

. K 





rad s . V

b) P_Va,N P_aN P_mechN U_aN I_aN P_N 400V395A143kW15kW

 



 96m

A 395

kW 15 I

R P_{2 2}

aN N , Va a

W 1000 I

U

P_Vf,N  _fN  _fN  c) U_i ~I_f n

fN fc N c iN

ic

I I n n U

U  

V 725 , 346 A A 3

4

096 , 0 A 395 V 400 min

1800 min I 2300

I R I U n

n I

I n .n U

U ₁

1 fc

fN a aN aN N c fN fc N

c iN

ic    





 

 





 ^_

fc ic ic U .I P 

A 99 , V 273 72 , 346

kW

I_ac  95  (den zulässigen Ankerstrom wird nicht überschritten) V

93 , 372 R

I U

U_ac  _ic _ac  _a  (374 V mit Ra=100 m) (Nein, die zulässige Ankerspannung wird nicht überschritten) d) L-, L+

-Bei einer Ausführung nach Schutzklasse II dürfen elektrische Geräte auch ohne Erdung betrieben werden. In diesem Fall ist eine zweite Isolation erforderlich, die bei Versagen der

ersten Isolation einen Berührungsschutz bietet (z. B. Kleingeräte mit Kunststoffgehäuse wie Staubsauger, Handbohrmaschinen etc.).

- nein, ein Gerät Mit IP00 darf man nicht in Freien aufstellen!