Teil 1: Bei den Ankreuzaufgaben ist immer nur Eine richtig!
Teil 2: Textaufgaben
Aufgabe 1: Auswertung Encodersignal
Ein Encoder ist dem 24V-Gleichstrommotor angeflanscht und gibt pro Umdrehung ein Rechtecksignal 4-facher Frequenz aus. Wie die Anlage aussieht und funktioniert, sehen Sie in dem kleinen Videoclip:
Den Schaltplan zu dieser Anlage ersehen Sie wie folgt:
Aufgabe Drehtisch
- Für welche maximale Spannung (Spitzenwert!) muss das Bauteil V1 ausgelegt sein, wenn der Transformator die Eingangsspannung von 230 V auf 24 V heruntertransformiert?
Die Wegerfassung erfolgt über einen Encoder, der Rechtimpulse an die Steuerung liefert. Die Signale des Encoders bei minimaler Geschwindigkeit und maximaler Geschwindigkeit sehen Sie nachfolgend.
Encodersignal bei unterschiedlicher Drehzahl
Ermitteln Sie daraus
- Wie groß ist die Frequenz des Encodersignals bei minimaler und maximaler Geschwindigkeit.
- Welche Zeit benötigt der Motor für eine vollständige Umdrehung seiner Welle selbst bei minimaler bzw. maximaler Geschwindigkeit?
Lösung:
Us = √2 Ueff = √2 24V = 33,94 V
Minimale Geschwindigkeit: T = 5 div * 40 ms /div = 200 ms = 0,2 s
f = 1 / T = 1 / 200 ms = 5 Hz
Maximale Geschwindigkeit: T = 7 div * 10 ms / div = 70 ms = 0,07 s
f = 1 / T = 1 / 70 ms = 14,29 Hz
Eine Wellenumdrehung entspricht 4 Perioden
=> Eine Wellenumdrehung = 4 * 0,2 s = 0,8 s langsame Geschw. bzw. 4 * 0,07 s = 0,28 s schnelle Geschw.
Aufgabe 2: Wechselstromnetzwerk
Nachfolgend abgebildet ist ein Wechselstromnetzwerk mit zugehoeriger Aufzeichnung der Versorgungsspannung und Spannungsabfall am Widerstand R1. Es gelten die Werte: R1 = 500 mΩ und L = 700 µH.
Aufgabe Wechselstromnetzwerk
- Ermitteln Sie die Frequenz der Versorgungsspannung
- Wie groß ist der Effektivwert des Stromes i(t)?
- Begründen Sie, wie es sein kann, dass die Phasenverschiebung zwischen u(t) und uRm(t) Null ist.
- Ermitteln Sie den Wert des Widerstandes R2 und der Kapazität C.
- Wie gross ist die Amplitude der Spannung uL(t).
- Zeichnen Sie quantitativ das Zeigerdiagramm für IR, IL und IC.
