A8 Kap 5-1 Elektrotechnik dRolf Burch

Ausbildungsstufe A8 für Klärwerkspersonal
A8
Elektrotechnik und Prozessautomation
Rolf Burch, 6033 Buchrain
- Lehre Elektromonteur
- Ausbildung zum Servicetechniker
- Ausbildung innerbetrieblich und extern zum
Projektleiter EMSRL-Planung
Seit 2001 im EMSRL-Ingenieurbüro
Prolewa Elektro-Engineering AG, Rotkreuz
"Planung von EMSRL-Technik in ARA's und WV's"
1-1
Inhalt und Zielsetzung
A8
Überblick vermitteln über:

Elektrotechnik Grundkenntnisse

Messtechnik, Signalverarbeitung

Steuer- u. Regeltechnik

Ansteuerung Stelltechnik (Motoren)

Leittechnik
1-2
Elektrotechnik Grundkenntnisse
A8
Lernziele




Die Wirkungen des elektrischen Stromes
kennen
Den Zusammenhang zwischen Strom,
Spannung und Widerstand verstehen.
Wissen, was der Unterschied zwischen
Gleich- und Wechselstrom ist und wie der
Strom erzeugt wird.
Die elektrische Leistung und Arbeit berechnen können.
1-3
Chemische Wirkung
+
+
-
A8
-
Der Elektrische Strom hat eine Richtung
1-4
Chemische Wirkung: Korrosion
A8
Prinzip der galvanischen Korrosion
Bildung von Makrokorrosion
Ionenwanderung
0
1000
Potentialdifferenz 710 mV
*Zink -794 mV
Zink
Anode
Elektrolyt
(z.B. Wasser)
*V4A -84 mV
Kathode
* Praktische Spannungsreihe Wasser, pH 6.0 (Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode
Der Elektrische
Strom hat eine Richtung
1-5
Chem. Wirkung: Korrosionspotential
A8
Korrosionspotential im wässerigem Elektrolyt
Metall bzw. Element
Mn Cr Cd Ni
K Na Mg
-3
- 2,5
Al
-2
-
Z
n
1,5
Normalpotential in Volt
zunehmend
unedel
Pb
Fe Co Sn H
-1
- 0,5
V4A
0
Cu A
g
+ 0,5
Hg Pt Au
+ 1 + 1,5
1,13V
zunehmend edel
1-6
Chemische Wirkung: Korrosion
Rührwerke in einer anaerobe Biologiezone
A8
1-7
Chemische Wirkung: Korrosion
A8
1-8
Kraftwirkung des Stromes
A8
Kraftwirkung auf Magnetnadel
1-9
Vergleich mit Wasserstromkreis
A8
Wasserstromquelle
Potential = Spannung
U
Pumpe
Generator
Klemme
Klemme
I=U/R
Wasserstrom I
Strömungswiderstand der Leitung R
1-10
Elektrischer Stromkreis
A8
1-11
Elektrischer Stromkreis
A8
1-12
Elektrisches Schaltschema
Schalter
A8
Strom I
Hinleitung
Element
Spannung U
+
Lampe
Widerstand R
Rückleitung
Strom I
1-13
Messung von Strom und Spannung
A8
Schaltung von Ampere
und Voltmeter
1-14
Gleichstrom
A8
Gleichstrom fliesst in gleichbleibender Richtung
1-15
Wechselstrom
A8
Wechselstrom fliesst in fortlaufender wechselnder Richtung
1-16
Einphasen-Wechselstrom-Generator
A8
1-17
Einphasen-Wechselstrom-Generator
A8
1-18
Verlauf Spannung und Strom
A8
1-19
4-poliger Generator bzw. Motor
A8
1-20
3-Phasen-Wechselstrom-Generator
A8
1-21
Phasenverschiebung zwischen U, I
A8
U
I

1-22
Blindstrom: Vergleich mit Federkraft
A8
U
Fp
F
Ip
I


Fq
F
Angreifende Kraft
Fp Wirkkraft
Trägt voll zum Spannen
der Feder
Fq Blindkraft
Iq
I
Leitungsstrom
(Verbraucherstrom)
Ip Wirkstrom
Iq Blindstrom
Trägt nicht zum Spannen
der Feder
1-23
Blindstrom: für nicht Elektriker
A8
1-24
Blindstromkompensation
Erzeuger
Netz
A8
Verbraucher
Wirkleistung P
a)
M
G
Blindleistung Q
b)
G
Wirkleistung P
M
Blindleistung Q
Erzeugen der Blindleistung Q
a) Im Kraftwerk (unkompensiert)
b) Beim Verbraucher (kompensiert)
Kompensation
1-25
Leistung und Arbeit

Leistung herleiten

Arbeit (Energie) herleiten

Rechnungsbeispiel
A8
1-26