AB 04 Fachfragen mit Lsg

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Klasse
Arbeitsblatt
Name
Fachfragen
E-Technik
LF 7
Rührwerk
1) In der Schaltung wird ein Mischer-Motor verwendet , der in zwei Stufen
geschaltet wird.
a) Erläutern Sie die Funktionsweise der Stern-Dreieck-Schaltung!
b) Warum kann der Mischermotor – im Vergleich zum Pumpenmotor –
nicht direkt geschaltet werden? Begründen Sie ihre Antwort!
c) Nennen Sie drei weitere Möglichkeiten, um den Anlaufstrom von Drehstrommotoren zu begrenzen!
2) Welche Betriebsmittel zum Schutz gegen Überlast des Motors können Sie
in Ihrer Schaltung wählen?
a) Nennen Sie zwei Betriebsmittel.
b) Erläutern Sie die Funktionsweise der genannten Betriebsmittel.
3) Erläutern Sie bitte, auf welchen Stromwert muss der Motorschutzschalter
für den Mischer eingestellt werden, wenn dieser in die Zuleitung vor den
Schützen Q1 und Q2 angeschlossen wird.
4) Ist bei der unter 3 genannten Schaltung der Schutz des Motors vor Überlast
sowohl im Stern- als auch im Dreieck-Betrieb gegeben? Erläutern Sie ihre
Aussage.
5) Für den Anschluss der Motoreinheit wir eine Leitung mit der Typenbezeichnung H05RR-F 5 x 2,5mm² verwendet!
a) Was bedeuten die einzelnen Ziffern und Buchstaben der Bezeichnung
b) Ist diese Zuleitung für den Einsatz in Betonfabrik – ohne Berücksichtigung des Leiterquerschnitts – zulässig? Begründen Sie Ihre Antwort.
6) Welche Vorteile hat die Verwendung einer speicherprogrammierten Steuerung gegenüber einer Verbindungsprogrammierten Steuerung? Nennen
Sie drei Vorteile und erläutern diese kurz.
7) Erläutern Sie bitte am Beispiel der Kleinsteuerung das EVA-Prinzip in Bezug auf den Einsatz von Sensoren und Aktoren
Klasse
Arbeitsblatt
Name
E-Technik
LF 7
Fachfragen
Rührwerk
Lösungen:
1) a) Laut TAB (technischen Anschlussbestimmungen) müssen SternDreieck-Schaltungen verwendet werden, um größere Drehstrommotoren ab einer Scheinleistung von 5,2kVA (bzw. 60A Anlaufstrom) anlaufen zu lassen. Diese hätten beim direkten Einschalten einen bis zu
sechsfachen Anlaufstrom zur Folge.
Die Wicklungen des Motors werden in der Sternschaltung zunächst
mit der Leiterspg./
(meist 230V) versorgt, dadurch beträgt der An-
laufstrom ca. den zweifachen Wert des Nennstromes. Bei Nenndrehzahl werden z. B. durch ein Zeitrelais die Wicklungen in der Dreieckschaltung mit der Leiterspannung (Meist 400V) versorgt.
Diese Schaltung vermeidet das Auslösen von Sicherungen und evtl.
Spannungseinbrüchen aufgrund des zu hohen Anlaufstromes bei direkter Einschaltung.
b) Die Scheinleistung ist größer als 5,2kVA, der Anlaufstrom wäre zu
groß! Dies ist nach TAB nicht zulässig.
c) Anlauf über Transformatoren
Anlauf über Widerstände
Frequenzumrichter
Sanftanlaufgeräte
Teilwindungsanlauf
Klasse
Arbeitsblatt
Name
Fachfragen
E-Technik
LF 7
Rührwerk
2) a) Motorschutzschalter, Motorschutzrelais
b) Motorschutzschalter
Der thermisch auslösende Schutz wird durch Bimetall realisiert, die
durch Heizwicklungen (Strang-Widerstände), über die der Motorstrom
fließt, erhitzt werden. Dabei ist für jede stromführende Leitung zum
Motor ein eigenes Bimetall mit zugehöriger Heizwicklung vorgesehen.
Überschreitet die Stromaufnahme auch nur einer Wicklung des Motors
den vorgegebenen Wert über mehrere Sekunden, löst das durch die
Wärme verformte Bimetall das Schaltschloss des Motorschutzes aus
und unterbricht des Stromkreis zum Motor. Bei Motorschutzschaltern
ist zusätzlich durch eine Spule ein Kurzschlussauslöser integriert, der
bei zu hohen Strömen das Schaltschloss betätigt und den Stromkreis
zum Motor unterbricht.
Motorschutzrelais
Der thermisch auslösende Schutz wird durch Bimetall realisiert, die
durch Heizwicklungen (Strang-Widerstände), über die der Motorstrom
fließt, erhitzt werden. Dabei ist für jede stromführende Leitung zum
Motor ein eigenes Bimetall mit zugehöriger Heizwicklung vorgesehen.
Überschreitet die Stromaufnahme auch nur einer Wicklung des Motors
den vorgegebenen Wert über mehrere Sekunden, betätigt das durch die
Wärme verformte Bimetall Hilfskontakte die in die Schützansteuerung
eingeschleift werden.
Der Motor wird dadurch ausgeschaltet, dass im Steuerstromkreis dei
Leistungsschütze abfallen.
Klasse
Arbeitsblatt
Name
E-Technik
LF 7
Fachfragen
Rührwerk
3) Der eingestellte Stromwert entspricht dem Bemessungsstrom im Dreieckbetrieb, in diesem Fall 11,4 A.
4) Der Schutz vor Überlast ist im Stern-Betrieb nicht gegeben, da der Motorschutzschalter auf den Bemessungsstrom des Dreieckbetriebes eingestellt ist.
5) a) H05RR-F 5 x 2,5mm²
H
Harmonisierte Leitung
05
Bemessungsspannung, Zugelassen für 300V zwischen
Außenleiter und PE oder N und 500V zwischen den
Außenleitern
R
Isolierwerkstoff, Natur- oder synthetischer Kautschuk
N
Mantelwerkstoff, Natur- oder synthetischer Kautschuk
F
Leiterart, feindrähtig bei flexiblen Leitungen
5
Aderzahl
2,5mm²
Aderquerschnitt
b) Nein, denn die Leitung ist nur für geringe mechanische Beanspruchung für Hand- und Wärmegeräte zulässig und für den Einsatz in
feuchten oder nassen Räumen ungeeignet!
6) 1) Einfache Programmierung durch Anweisungsliste, Funktionsplan
oder Kontaktplan möglich
2) Änderung leicht durch Programmierung möglich, meist mit geringem Verdrahtungsaufwand
3) Geringer Raumbedarf der Steuerung
Klasse
Arbeitsblatt
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Fachfragen
E-Technik
LF 7
Rührwerk
4) Hohe Störsicherheit der Steuerung
5) Einfache Inbetriebnahme, meist Simulation am PC möglich
6) einfache Erweiterung durch den Anbau von zusätzlichen Modulen
möglich
7) EVA: Eingabe --> Verarbeitung --> Ausgabe
Durch Sensoren (Druck, Temperatur, Bewegung) oder Taster werden
Steuerbefehle in die Kleinsteuerung eingegeben => Eingabe
Im Programm werden diese Eingangssignale durch Anweisungen logisch verknüpft => Verarbeitung
Entsprechend der Anweisungen werden Aktoren (Motoren, Schütze,
Magnetventile, Leuchten) gesteuert => Ausgabe
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