Dreiphasenwechselstrommotor Leistung: - Blindleistung Q=U·I·Sin φ·√3 (in VAR) - Scheinleistung S=U·I·√3 (in VA) - zugeführte Wirkleistung PZU=U·I·√3·cos φ (in W) - abgegebene Wirkleistung PAB=U·I·√3·cos φ·η (in W) U = Spannung I = Strom cos φ = Leistungsfaktor sin φ = Blindfaktor √3 = Verkettungsfaktor η = Wirkungsgrad Drehzahl P = Polpaarzahl f = Frequenz in Hz 60 = Umrechnungsfaktor n in 1/min n = f·60 p Schlupf ns = Nenndrehzahl ( Drehfelddrehzahl) n = Drehzahl des Motors S = ns – n · 100% ns Moment Mn = 9549 · P n P in kW n in 1/min 9549 = Umrechnungsfaktor P = Leistung n = Drehzahl ω = Kreisfrequenz Mn = P = P ω 2·π·n Leistungsdreieck S Q φ P cos φ = P S sin φ = Q S S = Scheinleistung Q = Blindleistung P = Wirkleistung cos φ = Leistungsfaktor sin φ = Blindfaktor Dreiphasenwechselstrommotor Momentenkennlinie M = Moment n = Drehzahl MA = Anzugsmoment MS = Sattelmoment MK = Kippmoment MN = Nennmoment nN = Nenndrehzahl M MK MA MS MN 0 nN 0 n Belastungskennlinie M = Moment n = Drehzahl n = Änderung der Drehzahl M = Änderung des Momentes n n MK 0 0 M M Leistungselektronik IC IB RBE UBE IE RBE = UBE IB RCE = UCE IC Verstärkungsfaktor B = IC IB [DC] B = IC [AC] IB RCE UCE IB = Basisstrom IC = Collectorstrom IE = Emitterstrom RBE = Widerstand Basis Emitter UBE = Spannung Basis Emitter RCE = Widerstand Collector Emitter UCE = Spannung Collector Emitter B = Verstärkungsfaktor IC = Änderung des Collectorstromes IB = Änderung des Basisstroms Elektronik Allgemein Widerstand R=U I R = Widerstand U = Spannung I = Strom Reihenschaltung I = Konstant U = U1 + U2 + U3 + … R = R1 + R2 + R3 + … Parallelschaltung U = Konstant I = I1 + I2 + I3 + … 1 = 1 + 1 + 1 + ... R R1 R2 R3 Leistung P=U·I Schleifenimpedanz ZS ≤ U0 IA P = Leistung U = Spannung I = Strom Zs = Schleifenimpedanz U0 = Grundspannung IA = Auslösestrom Physik Allgemein Kinetische Energie (Energie der Bewegung) m = Masse v = Geschwindigkeit Wk = 0,5·m·v² Potentielle Energie (Energie der Lage) Wp = FG·∆h Wp = m·g·∆h FG = Gewichtskraft ∆h = Höhenunterschied m = Masse g = Fallbeschleunigung der Erde = 9,81 m s² Mechanische Leistung P = W = F·s t t W = Arbeit t = Zeit F = Kraft s = Weg Hebelgesetz F1·s1 = F2·s2 F = Kraft s = Weg (Hebellänge) Bei Kreisbewegung ist die Kreisbahn (Umfang) der Weg Kraftmoment M = F·l F = Kraft l = Wirksame Hebellänge Mechanische Beanspruchung Auf Abscherung F = Kraft S = Schärfläche Τ „Tau“ Τa = F S - Zulässige Scherspannung Τa zul = ΤaB ν ΤaB = Scherfestigkeit ν = Sicherheitszahl Rm = Zugfestigkeit ΤaB = 0,8 · Rm Auf Zug F = Kraft S = Querschnittsfläche Ο „Sigma“ Οz = F S - Zulässige Zugspannung Für Stahl Für Gusseisen Οz zul = Re ν Οz zul = Rm ν Re = Streckgrenze Rm = Zugfestigkeit ν = Sicherheitszahl Auf Druck F = Kraft S = Querschnittsfläche Οd = F S - Zulässiger Druck Für Stahl Für Gusseisen Οd zul = Οdf ν Οd zul = 4 · Rm ν Οdf = Quetschgrenze Rm = Zugfestigkeit ν = Sicherheitszahl Auf Flächenpressung P=F A P = Flächenpressung F = Kraft A = Berührungsfläche Auf Torsion Τt = Mt WP Τt = Torsionsspannung Mt = Torsionsmoment WP = Polares Widerstandsmoment !!! WP = Formel zur Berechnung von Werkstückform abhängig !!! Getriebe Geschwindigkeit v = Geschwindigkeit v = v1 = v2 = … Übersetzungsverhältnis I = d2 = n1 = z 2 d1 n2 z 1 i = Übersetzungsverhältnis d = Durchmesser / Teilkreisdurchmesser z = Zähnezahl n = Drehzahl Für Riementriebe Geschwindigkeit v = π·d·n d = Durchmesser n = Drehzahl Antriebsformel d1·n1 = d2·n2 Für Zahnradtriebe Geschwindigkeit v = n·z·p oder v = π·d·n Antriebsformel z1·n1 = z2·n2 d = Teilkreisdurchmesser n = Drehzahl p = Zahnteilung z = Zähneanzahl v = Geschwindigkeit Pneumatik / Hydraulik Druck F = Kraft A = Fläche η = Wirkungsgrad P = _F__ A·η Einheiten Druck: Pascal 1Pa = 1 N_ m² Bar 1bar = 10 N__ = 0,1 N__ ~ 1 kg_ cm² mm² cm² Volumenstrom A = Querschnittsfläche v = Durchflussgeschwindigkeit Q = A·v Geschwindigkeit bei Querschnittsänderung v1 ; v2 = Durchflussgeschwindigkeiten A1 ; A2 = Querschnittsflächen v1 = A2 v2 A1 Kolbengeschwindigkeit Q = Volumenstrom A = Wirkfläche des Kolbens !!! teilweise Kreisring !!! v=Q A Leistung von Pumpen und Zylindern Abgegebene Leistung P2 = Q·pe 600 Q in l/min pe in bar P2 in kW Q = Volumenstrom pe = Überdruck 600 = Umrechnungsfaktor Zugeführte Leistung P1 = P2 η P2 = Abgegebene Leistung η = Wirkungsgrad der Pumpe