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Gedicht als Merkhilfe zum Motortypenschild Woher bekommt man die zugeführte Leistung? Hier die Formel dazu: P_zu=U*I (da wärst Du wahrscheinlich auch noch drauf gekommen, weil P ja immer U mal I ist) und dann noch mal Wurzel 3, weil es ja Drehstrom ist und mal Kosinus Phi, weil wir ja die Wirkleistung wollen und nicht die Blindleistung. Also P=U*I*Wurzel3*cosPhi. Und da kommt jetzt der zweite Stolperstein: Wurzel 3 und cosPhi ist ja klar. Kosinus Phi krieg ich vom Typenschild und Wurzel 3 ist eben Wurzel 3. Aber welchen Strom nehme ich und welche Spannung? Dreieck oder Stern? Weißt Du's? Leistung im Stern und Dreieck unter Nennbedingungen Die Antwort: Es ist egal. Du kannst entweder Stern oder Dreieck nehmen. Die Leistung ist beide Male gleich groß! Alles zum Wirkungsgrad - Definition, Berechnung, Beispiele. An dieser Stelle fragt immer irgendjemand, wie es denn sein kann, dass die Leistung in Stern und Dreieck berechnet gleich groß ist, aber bei Stern-Dreieck-Anlauf dennoch im Stern nur 1/3 der Leistung zur Verfügung steht. Hier gibt's die Antwort: Dreifache Leistung bei Dreieckschaltung?
Zurück zu unserem Beispiel: Die zugeführte Leistung ist also nun berechnet und wird unter den Bruchstrich geschrieben. Dann werden die 15W durch die 17W geteilt. Man erhält ca. 0, 88. Üblicherweise wird der Wirkungsgrad in Prozent angegeben. Eine Kommazahl in Prozent umrechnen ist ganz einfach: Das Komma muss zwei Stellen nach rechts und das Prozentzeichen dahinter. Aufgaben zum Wirkungsgrad. Also Eta gleich 88, 2%. Übungsaufgaben zum Wirkungsgrad Und jetzt kommt noch das Wichtigste: Sportschau gucken gibt keine Muskeln! Auch wenn Du jetzt denkst, Du hast alles verstanden. Es wird sich nicht im Kopf festsetzen, wenn Du nicht übst. Deshalb gibt es hier weitere Übungsaufgaben für Dich. Ich glaube, ich verspreche nicht zu viel, wenn ich sage, dass Du bei mindestens einer der Aufgaben eine Überraschung erleben wirst… Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3 Aufgabe 4 Aufgabe 5 Aufgabe 6 Aufgabe 7 SüT20: Textaufgabe: Bei einem Motor, den Sie neu vermessen sollen, ist auf dem Typenschild die Nennleistung nicht mehr zu sehen. Am Prüfstand finden Sie heraus, dass bei Nenndrehzahl (2910 U/min), Nennspannung (230V im Stern oder 400V im Dreieck) und Nennstrom (83, 5A im Stern oder 48, 0A im Dreieck) eine Leistung von 25, 5kW an der Welle abgegeben wird.
Ein ausgefeilter Otto-Motor arbeitet heute mit einem thermischen Wirkungsgrad von 35%. Das bedeutet, dass die restlichen 65% verloren gehen. Man könnte auch sagen: Wenn ich 100 Liter Benzin tanke, benutze ich 65 Liter davon, um die Umgebung aufzuwärmen und um Abgase zu erzeugen. Für das reine Fahren sind diese 65 Liter also verloren. Sie werden im Anschluss durch Reibung in den Lagern nochmals gemindert. Die Innenleistung oder indizierte Leistung wird mit P i bezeichnet. Sie ist um den Motor-Wirkungsgrad größer als die an der Schwungscheibe gemessene Nutzleistung (auch effektive Leistung) P e: Motor-Nutzleistung P e = P i ⋅ η M (in kW) Die außerhalb des Verbrennungsprozesses gemessene Verlustleistung, die auf Reibung in den Lagern und den Antrieb von Hilfsmaschinen wie der Kühlpumpe, dem Generator usw. zurück geht, ergibt den mechanischen Wirkungsgrad η M eines Motors. Motor-Nutzleistung P e = P i ⋅ η M (in kW) Die außerhalb des Verbrennungsprozesses gemessene Verlustleistung, die auf Reibung in den Lagern und den Antrieb von Hilfsmaschinen wie der Kühlpumpe, dem Generator usw. zurück geht, ergibt den mechanischen Wirkungsgrad η M eines Motors.
Aufgaben a) Ein PKW-Motor gibt an der Schwungscheibe 60 kW ab. Der Gesamtwirkungsgrad des Fahrwerks wird mit 78% angegeben. Welche Leistung steht den Antriebsrädern zur Verfügung? Lösung Gegeben: P zu = 60 kW; η = 0, 78 Gesucht: P ab P ab = P zu • η ges = 60 kW ⋅ 0, 78 P ab = 46, 8 kW b) Ein Rasenmäher, dessen verfügbare Mähleistung mit 3, 1 kW angegeben ist, hat 0, 75 kW Reibungsverluste. Wie groß ist sein Wirkungsgrad? Gegeben: P ab = 3, 1 kW; P verlust = 0, 75 kW Gesucht: η Lösung: P zu = P ab + P verlust P zu = 3, 1 kW + 0, 75 kW = 3, 85 kW η = P ab: P zu = 3, 1 kW: 3, 85 kW = 0, 8 η = 80%
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