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E-technik Praktikum (Subject) / Versuch 4 (Lesson)
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- 1. Wie groß ist die Phasenverschiebung zwischen den Leitern L1, L2 und L3 bei symmetrischen 3-Phasen- bzw. Drehstromsystemen? 120° (weil 360°/3=120°)
- 2. Wie groß ist das Verhältnis von Sternspannung zu Außenleiterspannung? - √3
- 3. Was versteht man unter einer Strangspannung und einem Strangstrom bei einer Dreieckschaltung? Strangspannung: - jeweilige Spannung zwischen Strangpunkt (L1, L2, L3) und Neutralleiter (N) Strangstrom: - Strom im jeweiligen Strang fließt - Strangstrom = Strangspannung / Widerstand (IStr=UStr/R)
- 4. Was versteht man unter einer Strangspannung und einem Strangstrom bei einer Sternschaltung? Strangspannung: - Spannung zwischen Leiter (L1,L2,L3) und Neutralleiter (L) - Bei der Sternschaltung ist die Außenleiterspannung √3 mal so groß wie die Strangspannung. Strangstrom: - Strom im jeweiligen Strang - Bei der Sternschaltung sind die Außenleiterströme so groß wie die Strangströme
- 5. Wie berechnet sich die Scheinleistung einer symmetrisch belasteten 3-Phasenanordnung aus Leiterströmen und Nennspannungen? Scheinleistung (Sges): Sges = 3 x UStr x IStr Oder Sges = √3 x UL x IL (L = Leiter)
- 6. Wie berechnet sich die Blindleistung einer symmetrisch belasteten 3-Phasensanordnung? Blindleistung (Qges): Qges = 3 x UStr x IStr x sin φ Oder Qges = √3 x UL x IL x sin φ (L = Leiter)
- 7. Wie groß ist der Neutralleiterstrom in einem symmetrisch belasteten 3-Phasensystem? 0A, da symmetrisch
- 8. Wie groß ist die Wirkleistung bei einem symmetrisch in Sternschaltung belasteten 3-Phasensystem? Wirkleistung (Pges): Pges = 3 x UStr x IStr x cos φ Oder Pges = √3 x UL x IL x cos φ (L = Leiter) Der Phasenwinkel φ ist hierbei der Winkel zwischen der Außenleiterspannung und dem Strom, der zwischen den Außenleitern fließt. Er entspricht bei der Sternschaltung dem Winkel zwischen Sternspannung und Leiterströmen.
- 9. Wie groß ist die Wirkleistung bei einem unsymmetrisch in Sternschaltung belasteten 3-Phasensystem? NICHT SICHER! Wirkleistung (Pges): Pges = 3 x UStr x IStr x cos φ Oder Pges = √3 x UL x IL x cos φ (L = Leiter)
- A1. Wie kann die Impedanz (Widerstand Wechselstrom) einer Dreieckschaltung passiver Komponenten in eine Sternschaltung umgewandelt werden? R1 = Rb x Rc / (Ra + Rb + Rc) Rb = Widerstand zwischen Zweig a und c R2 = Rc x Ra / (Ra + Rb + Rc) Rc = Widerstand zwischen Zweig a und b R3 = Ra x Rb / (Ra + Rb + Rc) Ra = Widerstand zwischen Zweig b und c
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- A2. Wie kann die Impedanz einer Sternschaltung passiver Komponenten in eine Dreieckschaltung umgewandelt werden? Ra = (R1 x R2 + R2 x R3 + R3 x R1) / R1 R1 = Widerstand in Strang a Rb = (R1 x R2 + R2 x R3 + R3 x R1) / R2 R2 = Widerstand in Strang b Rc = (R1 x R2 + R2 x R3 + R3 x R1) / R3 R3 = Widerstand in Strang c
- A3. Welchen Vorteil hat es, die Kapazitäten, die zur Blindleistungskompensation verwendet werden, im Dreieck zu schalten (und nicht im Stern)? Die Kapazitäten der Kondensatoren sind in diesem Fall nur 1/3 so groß wie in der Sternschaltung, jedoch fällt die 1,73-fache Spannung ab. CStern = 3CDreieck
- A4. In welchem Größenverhältnis stehen in einem Sinusstromnetzwerk die folgenden Größen: Us ,Uss ,Ueff (Spitze-Spannung, Spitze-Spitze-Spannung, Effektivwert der Spannung) Ueff: US = √2 x Ueff Uss = √8 x Ueff US: Ueff = US / √2 USS = 2 x US USS: Ueff = USS / √8 US = 1/2 x USS
- A5. Was ist eine Aronschaltung? Welchen Vorteil bietet diese gegenüber einer klassischen Leistungsmessung? - Mit der Aronschaltung können elektrische Leistungen bei symmetrischer und unsymmetrischer Last im Drehstromnetz gemessen werden - Sie ist nur in Dreileiterstromkreisen verwendbar - Voraussetzung: Spannung und Strom sind sinusförmig und bei Blindleistungsmessung dass das Spannungsdreieck nicht verzerrt ist - Vorteil: Im Dreileiterstromkreis kann die gesamte Wirkleistung P direkt mit zwei Leistungsmessern gemessen werden statt üblicherweise mit drei
- A6. Welche Vorteile hat ein 3-Phasensystem gegenüber einem 2-Leitersystem? - Bei 2 Leitern ist P = U * I übertragbar- Bei 3 Leitern nur 2/3 des Querschnittes der Stromleitung zur Verfügung => P = √3 x U x 2/3I => ~15% mehr Leistung
- B2. Wie groß ist die Außenleiterspannung von einem Drehstromnetz welche üblicherweise in Haushalten verwendet wird? 400V (230V x √3 ≈400V)
- B3. Wie lautet das Verhältnis von Us:Uss:Ueff zueinander? US = √2 x Ueff <=> Ueff = US / √2 USS = 2 x US <=> US = 1/2 x USS 1:2:1/√2
- B4. Wie groß ist die Leistung bei einem Drehstromkreis mit 3 gleich großen Widerständen? 3U2/R
- B5. Welchen Vorteil hat ein 3-Phasensystem gegenüber einem 2-Leiter-System? die Wirkleistung ist direkt messebar
- B6 Was ist Strangspannung? Strangspannung gleich Sternspannung
- B7. Was ist ein Drehstromsystem? Drei-Phasen-System
- B8. Welchen Vorteil hat ein Drehstromkreis? Im Drehstromkreis ist mehr Energie transportierbar