Lernauftrag 2: Aufbauen und Wirkungsweise der Drehstromasynchronmotoren erarbeiten

Aufgabe 1 - Aufbau Drehstrommaschine

Erarbeite mithilfe des Fachbuches den Aufbau und die Wirkungsweise eines Drehstrommotors.

Erstelle dir eine Übersicht über die Bauteile eines Drehstrommotors und notiere dir, wie er funktioniert.

Zusätzliche Informationen neben Fach- und Tabellenbuch:
Synchronmotor in Aktion
Asynchronmotor in Aktion

Aufgabe 2 - Polpaare

Nachdem der Aufbau einer Drehstrommaschine klar ist stellt sich die Frage nach der Anzahl Polpaare die verwendet werden. Ergründe, was mit dem Begriff Polpaare bezeichnet wird.

Aufgabe 3 - Maximale Drehzahl eines Synchronmotors

Berechne die maximale Drehzal (Drehungen pro Minute) bei einer Netzfrequenz von \(50\ Hz\).

Hier gilt es keine Formel zu finden, sondern scharf nachzudenken. Der Motor wird durch die Sinusschwingung des Stroms getrieben. Mit jeder positiven Halbwelle des Stroms kann der Motor maximal eine Umdrehung vollführen.

Aufgabe 4 - Zusammenhang Polpaare / Drehzahl

Ermittle bei welcher Polzahl die maximale Drehzahl möglich ist. Wie wirkt sich ein Verändern der Polzahl auf den Synchronmotor aus.

Aufgabe 5 - Unterscheidung (A)synchronmotor

Bis hierher sollte klargeworden sein, was ein Synchronmotor ist und mit was er synchron ist. Ist das nicht klargeworden, so ergründe zuerst, worin der Unterschied zwischen einem Drehstromasynchron- und einem Drehstromsynchronmotor liegt.

Entwickle für dich einen Algorithmus, mit dessen Hilfe du unter Zuhilfenahme des Typenschildes entscheiden kannst, ob der Motor synchron oder asynchron ist.

Aufgabe 6 - DS 1

Entwickle die Schaltung DS 1.

Aufgabe 7 - DS 2

Entwickle die Schaltung DS 2

Aufgabe 8 - Schlupf

Ein Drehstromsynchronmotor hat keinen Schlupf, da er genau mit der Drehfelddrehzahl synchronisiert dreht. Ein Drehstromasynchronmotor dreht langsamer als die Drehfelddrehzahl. Das Maß, um daß der Motor langsamer dreht nennt sich Schlupf. Dieser Wert wird in \(\%\) angegeben.
Finde eine Formel, wie der Schlupf berechnet wird.

Es sei ein Motor gegeben mit \(1460\ min^{-1}\) Nenndrehzahl. Ermittle, welches die entsprechende Drehfeldzahl ist und berechne danach den Schlupf des Motors.

Aufgabe 9

Ermittle rückblickend auf die Typenschilder des vorherigen Lernauftrages ob die Motoren synchron oder asynchron sind. Sofern sie asynchron sind berechne den Schlupf.

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