Hallo! Ich hab folgende Aufgabe zu lösen und komm nicht weiter: Der fremderregte GSM einer Strassenbahn arbeitet im Nennbetrieb mit folgenden Daten: Un = 3 kV In = 80 A Pn = 200 kW Mn = 1469 Nm a) Bestimme den Wirkungsgrad -> 83,3% b) Welche Nenndrehzahl nn stellt sich ein? -> 1300 U/min c) Der Zug fährt mit konst. Motordrehzahl n=1200 U/min einen Hügel hinauf, welches Moment wird dabei erbracht? -> Hier fehlt mir der richtige Ansatz, wie ich zum Ergebnis komme. Dachte zuerst daran, über das Verhältnis von Mn zu nn das neue Moment zu bestimmen, aber bin mir nicht sicher, ob das der richtige Weg ist, zumal das neue Moment dann niedriiger ausfällt, aber beim fremderregten GSM müsste das Moment bei niedrigerer Drehzahl doch eigentlich höher ausfallen. Ich steh grade auf dem Schlauch. Kann mir jemand vielleicht einen Tipp geben, wie ich da weiter komme?
Aufgrund der Kennlinie der fremderregten GSM und unter der Annahme, dass der Motor dabei nicht überlastet wird würd' ich sagen mit Mn (Ankerstellbereich). https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/Betriebsdiagramm_fremderregte_Gleichstrommaschine.svg
Der letzte Teil der Aufgabe ist nicht eindeutig - da fehlen einfach ein paar Informationen. Da kann man eigentlich nur selber Annahmen machen um die fehlenden Informationen zu erseten: Etwa es wird weiter nur der Nennstrom genutzt - dann bleibt es auch beim Nennmoment. Das wäre wohl der einfachste Fall. Andere Möglichktein wären etwa Nennleistung und konstanter Wirkungsgrad, oder konstante Spannung und dann eine geschätzte Motorkennlinie. GSM sind auch nicht alle gleich - so dass man sich bei den Motoreigenschalften auch noch einigs Aussuchen kann.
so wie die Aufgabe gestellt ist, würde ich mal davon ausgehen, dass man alles, was nicht angegeben ist, vernachlässigen kann und die Spannung konstant bleibt. Mit der abgegebenen Leistung und dem Strom kannst du die bei 1300U/min induzierte Spannung ausrechnen: Ui = 200kW / 80A = 2,5kV bei 1200U/min sind es dann 2308V der Ankerwiderstand ist 500V / 80A = 6,25Ohm der Strom bei 1200U/min ist (3000V - 2308V)/ 6,25Ohm = 111A Das Moment ist (111A / 80A) * 1469Nm = 2038Nm
Als weitere Angaben gabs nur den Hinweis, dass Lagerverluste und Bürstenspannung zu vernachlässigen sind und phi konstant ist. Habs jetzt aber glaub ich gelöst. Denn das Moment ist ja prop. zum Ankerstrom. Ich brauch also um die Verhältnisgleichung aufzustellen den neuen Ankerstrom, der sich bei der Drehzahl einstellt. Der Ankerstrom hängt wiederum von Ui ab, und Ui ist prop. zu n. Lange Rede kurzer Sinn: Mneu = Ineu/In * Mn -> ich muss Ineu bestimmen aus U = Ui + I * Ra folgt Ineu = (Un - Uineu) / Ra Uineu kann ich über die Drehzahl bestimmen, wenn ich Ui kenne, und Ui kann ich bestimmen wenn ich Ra kenne. Wegen zu vernachlässigender Lagerverluste nehme ich an, dass die Differenz von Pzu zu Pab von den ohmschen Verlusten herrührt -> Ra = deltaP / I² Dann ist Ra = 6,25 ohm Ui = 2500 V Uineu = 2038 V Ineu = 110 A Mneu = 2034 Nm
Steh schon wieder auf dem Schlauch... d)Der Zug fährt jetzt Berg ab mit konstanter Drehzahl von n=1500U/min und wird generatorisch abgebremst. Welche Leistung wird ins Netz gespeist?
rechne die induzierte Spannung bei 1500U/min aus. Mit dem Ankerwiderstand kannst du den Strom ausrechnen. Den Strom * 3kV ist die Leistung, die zurückgespeist wird.
wollte es auch noch ausrechnen, aber etwas stimmt nicht. ich komme bei 1500U/min auf eine induzierte Spannung von 2885V. Der Motor würde also bei 3kV noch Leistung aufnehmen und keine abgeben.
Genau das hat mich auch verwirrt. Die Leerlaufdrehzahl liegt außerdem bei 1560U/min und für Generatorbetrieb müsste die Drehzahl bei Bergabfahrt darüber liegen. Seltsam das ganze...
Die Berechnung von > Alex (Gast) > Datum: 01.06.2014 10:04 lieferte schon die "Generatorspannung" von 2,5kV bei 1300/min. Also hätte man bei 1500/min knapp 2,9kV => geht wirklich nicht ... Übrigens: Strassenbahnen mit 3000V und DC-Nebenschlussmaschinen sind eher selten.
Hi, sogar so selten das 3KV schon zur "richtigen" Bahn gehören (z.B. Niederlande) - aber das Beispiel Straßenbahn ist wohl eine Verlegenheitslösung um irgendeine Anwendung zu haben. Berechnungen für einen "richtigen" Bahnantrieb sind (waren) doch schon "etwas" aufwendiger, da kommen (kamen) noch jede Menge andere Faktoren hinzu. (Gleichstrommotoren sind sowieso nur noch in älteren Bahnfahrzeugen vorhanden ) mfg Bahner
Straßenbahnen fahren typischerweise mit 600V. Bei induzierten 2900V würde also eine ganze Menge eingespeist! ;) Gibts denn einen Hinweis darauf, daß die Erregung beim generatorischen Betrieb anders ist als beim motorischen Betrieb?
> sogar so selten das 3KV schon zur "richtigen" Bahn gehören (z.B. > Niederlande) Nein, Holland hat nur 1500 V. Entsprechend imposant sind die Fahrleitungen (fette Doppeldraht-Wäscheleinen ...) Deswegen fährt der grenzüberschreitende ICE, der eigentlich 16 MW "könnte", bei unseren Nachbarn leistungsreduziert.
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