HT14 Elektrotechnik

Dozent:    Prof. Crämer

Ziel:

Überblick zur Analyse, Formulierung und Lösung innerbetrieblicher Probleme bei der rationellen Übertragung, Umformung und Anwendung der elektrischen Energie im holzverarbeitenden Betrieb. Kenntnis der betriebstechnisch nutzbaren Eigenschaften von Gleich- und Wechselstromenergie zur Anwendung in ruhenden und umlaufenden elektrischen Maschinen. Fähigkeit zur kostenbewußten Anwendung der elektrischen Energie im Betrieb

Inhalt:

• Grundbegriffe

          Normen
          Elektrische Grundgrößen
                           - El. Ladung
                           - El. Stromstärke
                           - El. Spannung
          Vernetzungsgrößen
                           - El.Widerstand:
                                       Definition, Schaltzeichen
                                       Ohmsches Gesetz
                           - Passive Bauelemente R,L,C:
                                       Berechnung in der Zeitform
                                       Werkstoffe
                                       Temperaturverhalten
                            - El. Leistung, Arbeit, Wirkungsgrad
          Lineare Netzwerke aus R,L,C:
                                - Kirchhoff-Gesetze (Maschen- u. Knotenregel)

• Komponenten elektrischer Anlagen

Verbindungselemente
Leitungsgebundene Stromwege: Dimensionierung,
Belastbarkeit, Verluste(Spannung/Leistung)
Schutzeinrichtungen ( Leitungs-,Maschinen- und
Personenschutz)
Schalter (Relais, Schütz, Diode, Transistor,
Thyristor,Triac )
Elektrowärme
Technische Spulen
Technische Kondensatoren

• Technischer Stromkreis

Gleichstromkreis mit linearen Komponenten
Wechselstromkreis mit linearen Komponenten
Mathematische Darstellung : Linien- und Zeigerdia-
gramm, Phasenlage, Rechnen mit komplexen Zeigern
Wechselstromleistung : Momentanwert/Effektivwert:
komplexe Berechnung
Wechselstromverbraucher einzeln : Wirk- und
Blindwiderstände
Wirk-, Blind- und Scheinleistung : analytische und
graphische Darstellung (Leistungszeiger)
Blindleistungskompensation im holzverarbeitenden Betrieb

• Drehstromnetz ( Dreiphasen-Sinus-Wechselstrom-Netz)

Erzeugung von Drehstrom (symmetrisch /asymmetrisch)
Drehstromschaltungen : Stern / Dreieck ; Vergleich
Drehstromleistungen :  Momentanwert / Effektivwert :
komplexe Berechnung
Blindleistungskompensation im Drehstromnetz des
holzverarbeitenden Betriebs

• Transformator (Aufbau, Wirkungsweise, Lastzustände)

Rotierende elektrische Maschinen allgemein
Mechanische Gemeinsamkeiten
Motorkennlinien, Drehzahlabhängigkeit und -stabilität;
Quadrantenbegriffe, Generatorbetrieb
Elektrische Gemeinsamkeiten :Leistungsschild,
Leistungsumsatz und -verluste, Drehmomentenbildung,

• Drehfeldmaschine

Drehfelder
Ständer:        Wicklungen, Polpaarzahl
Asynchronmaschine:    Ständerkonstruktion, Luftspalt
Läufer:         Schleifring- und Kurzschlußanker, Drehmomentenbildung
Betriebskennlinie:    Käfig- und Schleifringankermotor
Drehzahl:        Arbeitsbereich, Schlupf, Leistungsbilanz / Anlauf- und Bremsverhalten
Drehzahlregelbarkeit:    Schlupf- , Polpaarzahl- und Frequenzregelung Synchronmaschine

• Gleichstrommaschine

Aufbau:        Kollektor- und bürstenlose Maschine; Elektronik-Motor
Wirkungsweise:    Drehmomenten und Drehzahlabhängigkeit; Generator/Motor 
Betrieb:    Ankerstrom ; Drehzahl- und Drehmomenten-Regelung; Anlauf/Bremsen
Anwendung in CNC-Maschinen
Schrittmotor

Inhalte von Praktika oder Übungen

• Transportverluste ( Spannung / Leistung ) im technischen Stromkreis - Wärmebelastung von Stromleitungen in el. Maschinen und in Gebäudeinstallationen - Dimensionierung und Überstromschutz von     Starkstromleitungen - Transportwirkungsgrad von elektrischen Leitungen

• Technische Induktivität ( Stromspule ) - Entstehung induktiver Blindleistung und ihre Messung-Abhängigkeit der Induktivität von Geometrie und Werkstoff

• Blindleistungskompensation - Kompensation der induktiven Blindleistung durch Kondensatoren - Verminderung der Transportverluste im techn. Stromkreis durch Verkleinerung des Gesamtstroms bei gleichbleibender Wirkleistung für die Verbraucher