Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

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mestta10
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Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von mestta10 » 16.07.2012 16:49

Ich schreib hier mal ein paar Rechenergebnisse zur Klausur Aktorik vom 22.7.2009 (siehe Anhang). Wer Lust hat, kann dies ja kommentieren und seine Ergebnisse präsentieren.

1.2.: z_t = 1440 * 1/h

1.3.: P_mech = 505 W

1.4.: FI = (2J_M + J_WZ) / 2J_M = 3
M_eff = 3 Nm
M_Nenn = 2,6Nm

z_zul = 6200 1/h * (3)^(-1) * [1 - (3Nm / (2*2,6Nm)) ^2] = 1378 * 1/h < z_t
--> Schalthäufigkeit nicht ausreichend

1.5.: M_A = (M_A / M_Nenn) * M_Nenn = 1,3 * 2,6Nm = 3,38 Nm < M_W = 3,5 Nm

2.1.: M_W = M_A * (n_A / n_M) * (1 / eta_G) = 160Nm (1/20) (1/0,8) = 10Nm

2.2.: J_ges = J_M + J_AM + J_G
J_AM = J_A (n_A / n_M)^2 = 3/20 Nms^2
J_ges = 3/5 Nms^2

2.4.: t_brems = (2*pi*J_ges*n_Soll1)/(M_W) = 120*pi s

2.5.: keine Ahnung

2.6.: P_el = P_mech / eta_n = 10Nm * 1000 * (1/60s) / 0,85 = 196 W
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mestta10
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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von mestta10 » 16.07.2012 17:35

3.1.: c phi = (400 V - 40A*0,5Ohm) / (2*pi*980 (1/60s)) = 3,7 Vs

3.2.: n_0 = U_A / (2* pi* c phi) = 400V / (2*pi*3,7Vs) = 17 * 1/s = 1032 * 1/min

3.3.: R_V = U_N / I_a0 - R_A = (400V/100A) - 0,5Ohm = 3,5 Ohm

3.4.: n_bel = (400V - 4Ohm*40A) / (2*pi*3,7Vs) = 10,3 * 1/s = 619 * 1/min

3.5.: - Ankerspannung U_A ändern
- Ankerkreiswiderstand R_A ändern
- Erregung c phi ändern - Feldschwächung

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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von mestta10 » 16.07.2012 18:12

5.1.: F = mg = 981N
M2 = F * (D/2) = 98,1 Nm
p1 = (M2*2*pi/V2) + delta_pG = (98,1Nm*2*pi/45cm^3) + 3bar = 140 bar

5.2.: Umfang = pi*D
Zeit für einen Umfang t_1 = Umfang / v_H_max = pi * D / (15m/s) = 0,04s
--> 23,87 U/s müssen stattfinden
--> Q1 = 23,87 *(1/s) * 45cm^3 = 1074 cm^3/s = 64,46 dm^3/min

5.3.: P1_nutz = FL * v_H_max = 981N * 15 m/s = 14,715kW (diese Leistung war gefragt???)
P1_hydr = Q1 * p1 = 1074cm^3/s * 140bar = 15,036 kW
eta = 0,978

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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von boardmarker1 » 17.07.2012 13:30

mestta10 hat geschrieben:Ich schreib hier mal ein paar Rechenergebnisse zur Klausur Aktorik vom 22.7.2009 (siehe Anhang). Wer Lust hat, kann dies ja kommentieren und seine Ergebnisse präsentieren.

1.2.: z_t = 1440 * 1/h

1.3.: P_mech = 505 W

1.4.: FI = (2J_M + J_WZ) / 2J_M = 3
M_eff = 3 Nm
M_Nenn = 2,6Nm

z_zul = 6200 1/h * (3)^(-1) * [1 - (3Nm / (2*2,6Nm)) ^2] = 1378 * 1/h < z_t
--> Schalthäufigkeit nicht ausreichend

1.5.: M_A = (M_A / M_Nenn) * M_Nenn = 1,3 * 2,6Nm = 3,38 Nm < M_W = 3,5 Nm
zu 1.) ich habe da z_t=1200 1/h (das teil wird ja ein Mal aller (2,2 +0,8)s eingeschaltet ->1/3 1/s == 1200 1/h)

zu 4.) M_nenn = P_nenn/ (2* pi * n) = 5,2 Nm

denn: P_nenn = 2* 370 W (Tandembetrieb)

damit kommt man auch z_zul= 1380 1/h > 1200 1/h --> damit zulässig

zu 5.) M_a = 1,3 *M_nenn = 6,76 Nm > 3Nm -->zulässig

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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von boardmarker1 » 17.07.2012 13:41

mestta10 hat geschrieben: 2.1.: M_W = M_A * (n_A / n_M) * (1 / eta_G) = 160Nm (1/20) (1/0,8) = 10Nm

2.2.: J_ges = J_M + J_AM + J_G
J_AM = J_A (n_A / n_M)^2 = 3/20 Nms^2
J_ges = 3/5 Nms^2

2.4.: t_brems = (2*pi*J_ges*n_Soll1)/(M_W) = 120*pi s

2.5.: keine Ahnung

2.6.: P_el = P_mech / eta_n = 10Nm * 1000 * (1/60s) / 0,85 = 196 W

zu 2.3) t_br = (2* pi * J_ges * n/60s) / -(M_beg + M_w) = 2,1s
-->(Bremsen möglich, das 4Q- Betrieb, also wird das maximale Bremsmoment (M_beg) aufgebracht + das Reibmoment zusätzlich ausgenutzt)

zu 2.5) 4Quadrantenkennlinienfeld anschauen. (2.3)-Arbeitspunkt liegt im 1. Q. --> da nun neg. Drehung mit gleichen Drehzahl, wandert der punkt in die neg. Halbebene. Da der Motor jedoch weiter als "Motor" dient, befinden wir uns nicht im 4. Q. , sondern im 3. Q. mit neg. Motormoment und neg. Drehzahl.
Der AP bewegt sich also durch den Ursprung auf seine gespiegelte Position im 3. Q.

zu 2.6) P_el = P_mech/ eta_n
P_mech = M_m *2pi* n/60 = 10Mn * 2pi * 1000/60 = 1047 W
P_el = 1047W/0.85 = 1231 W

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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von boardmarker1 » 17.07.2012 13:42

alles was ich nicht nicht bemängelt habe, habe ich genauso.
mestta10 hat geschrieben:5.1.: F = mg = 981N
M2 = F * (D/2) = 98,1 Nm
p1 = (M2*2*pi/V2) + delta_pG = (98,1Nm*2*pi/45cm^3) + 3bar = 140 bar

5.2.: Umfang = pi*D
Zeit für einen Umfang t_1 = Umfang / v_H_max = pi * D / (15m/s) = 0,04s
--> 23,87 U/s müssen stattfinden
--> Q1 = 23,87 *(1/s) * 45cm^3 = 1074 cm^3/s = 64,46 dm^3/min

5.3.: P1_nutz = FL * v_H_max = 981N * 15 m/s = 14,715kW (diese Leistung war gefragt???)
P1_hydr = Q1 * p1 = 1074cm^3/s * 140bar = 15,036 kW
eta = 0,978
zu 5.1)
p1 = (M2*2*pi/V2) + 2 * delta_pG = 143 bar -->siehe oben: da ist ein zweites Rückschlagventil, auch mit delta_pG Druckverlust

zu. 5.3) damit ergibt sich:
P1 = Q1 * p1 =~15,6kW

moosman
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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von moosman » 17.07.2012 18:20

kann mal jemand sagen wie ich bei 1.3 auf P komme und bei 1.4 auf M_{eff}?

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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von boardmarker1 » 17.07.2012 19:02

P = M_w * 2 pi n/60s

M_eff = sqrt( 1/(t_b+t_r) *(t_b*M_w^2))

steht im Skript unter S1- Motor bei S3- Belastung

khanhtrang
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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von khanhtrang » 17.07.2012 20:42

mestta10 hat geschrieben:3.1.: c phi = (400 V - 40A*0,5Ohm) / (2*pi*980 (1/60s)) = 3,7 Vs

3.2.: n_0 = U_A / (2* pi* c phi) = 400V / (2*pi*3,7Vs) = 17 * 1/s = 1032 * 1/min

3.3.: R_V = U_N / I_a0 - R_A = (400V/100A) - 0,5Ohm = 3,5 Ohm

3.4.: n_bel = (400V - 4Ohm*40A) / (2*pi*3,7Vs) = 10,3 * 1/s = 619 * 1/min

3.5.: - Ankerspannung U_A ändern
- Ankerkreiswiderstand R_A ändern
- Erregung c phi ändern - Feldschwächung

eine frage hätte ich noch : Wozu bruacht man laut Aufgabenstellung noch Rerr? oder haben wir etwas übersehen?

schinken
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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von schinken » 17.07.2012 20:44

boardmarker1 hat geschrieben: zu 2.5) 4Quadrantenkennlinienfeld anschauen. (2.3)-Arbeitspunkt liegt im 1. Q. --> da nun neg. Drehung mit gleichen Drehzahl, wandert der punkt in die neg. Halbebene. Da der Motor jedoch weiter als "Motor" dient, befinden wir uns nicht im 4. Q. , sondern im 3. Q. mit neg. Motormoment und neg. Drehzahl.
Der AP bewegt sich also durch den Ursprung auf seine gespiegelte Position im 3. Q.

Ich denke, er geht nicht durch den Ursprung, sondern bleibt bei -Mbeg bis er fast -Nsoll erreicht hat und regelt dann auf -Mw (von -Mbeg) zurück.

ODER?

schinken
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Re: Aktorik Klausur 2009 durchrechnen

Beitrag von schinken » 17.07.2012 21:07

khanhtrang hat geschrieben:
3.4.: n_bel = (400V - 4Ohm*40A) / (2*pi*3,7Vs) = 10,3 * 1/s = 619 * 1/min
Wieso (400V - 4Ohm*40A) ? Ua bleibt doch konstant und der Zusatzwiderstand komm bei Rges in den zweiten Teil der Formel rein. (Akt_A22_05)

Aber ich komme auch auf 619 min-1

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