Mechatronika Modul 4: Elektromos meghatók És vezérlések
Oktatói segédlet (Elképzelés) Készítették: Matthias Römer Chemnitz-i Műszaki Egyetem, Szerszámgépek és Gyártási Folyamatok Intézete, Németország
Cser Adrienn Corvinus Egyetem, Információtechnológiai Intézet, Magyarország
EU-Projekt: 2005-146319 „MINOS“, 2005-2007 Európai elképzelés a globális ipari termelésben résztvevő szakemberek mechatronika témakörben történő továbbképzéséről Az Európai Bizottság támogatást nyújtott ennek a projektnek a költségeihez. Ez a kiadvány (közlemény) a szerző nézeteit tükrözi, és az Európai Bizottság nem tehető felelőssé az abban foglaltak bárminemű felhasználásért.
www.minos-mechatronic.eu
A szakmai anyag elkészítésében és kipróbálásában az alábbi magáncégek és intézmények vettek részt • • • • • • • • • • • •
Chemnitz-i Műszaki Egyetem, Szerszámgépek és Gyártási Folyamatok Intézete, Németország – Projektvezetés Corvinus Egyetem, Informatikai Intézet, Magyarország Stockholm-i Egyetem, Szociológiai Intézet, Svédország Wroclaw-i Műszaki Egyetem, Gyártástechnológiai és Automatizálási Intézet, Lengyelország Henschke Consulting Drezda, Németország Christian Stöhr Unternehmensberatung, Németország Neugebauer und Partner OHG Drezda, Németország Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Lengyelország Euroregionális Ipari és Kereskedelmi Kamara Jelenia Gora, Lengyelország Dunaferr Dunaújváros, Magyarország Knorr-Bremse Kft. Kecskemét, Magyarország Nemzeti Szakképzési Intézet Budapest, Magyarország
Tartalom: Jegyzet, munkafüzet és oktatói segédlet az alábbi témakörökhöz • Modul 1: Alapismeretek • Modul 2: Interkulturális kompetencia, Projektmenedzsment • Modul 3: Folyadékok • Modul 4: Elektromos meghajtók és vezérlések • Modul 5: Mechatronikus komponensek • Modul 6: Mechatronikus rendszerek és funkciók • Modul 7: Üzembehelyezés, biztonság, teleservice • Modul 8: Távkarbantartás és távdiagnosztika
További információ: Technische Universität Chemnitz Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (Chemnitz-i Műszaki Egyetem, Szerszámgépek és Gyártási Folyamatok Intézete) Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Reimund Neugebauer Prof. Dr.-Ing. Dieter Weidlich Reichenhainer Straße 70, 09107 Chemnitz, Deutschland Tel.: +49(0)0371 531-23500 Fax: +49(0)0371 531-23509 Email:
[email protected] Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/WerkzMasch
Elektromos meghajtók és vezérlések – Oktatói segédlet _________________________________________________________________Minos
1 A villamosság alapjai 1.2 Feszültség, áram és ellenállás 1a feladat
Egy elektromos hegesztő-berendezésen 0,8 másodperc alatt 500 A áram halad át. Mekkora az áthaladó töltésmennyiség? Az eredményt kWh-ban adja meg!
Q=I·t Q = 500 A · 0,8 s Q = 400 C Q = 0,11 kWh A hegesztő-berendezésen 400 C töltés, azaz 0,11 kWh halad át.
1b feladat
Egy személyautó izzólámpája 12 V-on üzemel, ellenállása 3 Ω. Mekkora az izzólámpán átfolyó áram?
R=U/I I=U/R I = 12 V / 3 Ω I=4A Az izzólámpán 4 A áram folyik.
1
Elektromos meghajtók és vezérlések – Oktatói segédlet Minos________________________________________________________________ 1c feladat
Egy hősugárzót 230 V-os háztartási feszültségen üzemeltetünk. A működéshez 10,5 A áramra van szükség. Mekkora a berendezés ellenállása? Mekkora a berendezésen átfolyó áram, ha a feszültség csak 220 V?
R=U/I R = 230 V / 10,5 A R = 21,9 Ω A hősugárzó ellenállása 21,9 Ω. I=U/R I = 220 V / 21,9 Ω I = 10,05 A 220 V esetén még 10,05 A áram folyik.
1d feladat
Mekkora egy 1,5 mm2 keresztmetszetű és 50 m hosszú réz vezeték ellenállása? Mekkora egy azonos hosszú, ám 2,5mm2 keresztmetszetű vezeték ellenállása? ρ=R·A/l R=ρ·I/A R = 0,0175 Ωmm2/m · 50 m / 1,5 mm2 R = 0,583 Ω A réz vezeték ellenállása 0,583 Ω.
R=ρ·I/A R = 0,0175 Ωmm2/m · 50 m / 2,5 mm2 R = 0,35 Ω A nagyobb keresztmetszetű réz vezeték ellenállása 0,35 Ω.
2
Elektromos meghajtók és vezérlések – Oktatói segédlet _________________________________________________________________Minos
1.3 Elektromos teljesítmény, munka 2a feladat
Egy elektromos grill 230 V-os feszültségre csatlakozik. A biztosíték maximum 10 A áramot enged át. Legfeljebb mekkora lehet a grill teljesítménye? P=U·I P = 230 V · 10 A P = 2300 W A grill teljesítménye legfeljebb 2300 W lehet. Nagyobb teljesítmény esetén a biztosíték megszakítja az áramot.
2b feladat
Egy kapcsoló legfeljebb 0,4 A áramot kapcsolhat. A maximálisan kapcsolható teljesítmény nem haladhatja meg a 10 W-ot. A kapcsolandó alkatrész ellenállása 40 Ω. A kapcsoló használható az adott fogyasztó kapcsolására, ha az 24 V-on üzemel? P=U·I U=P/I U = 10 W / 0,4 A U = 25 V A 10 W-ot 25 V feszültség mellett érjük el. Mivel a feszültség csak 24 V, használhatjuk a kapcsolót. R=U/I I=U/R I = 24 V / 40 Ω I = 0,6 A A 40 Ω-os ellenálláson 24 V-on 0,6 A halad át. Ez az áram a megengedett maximális áram kétszerese, tehát ebben az esetben a kapcsoló nem alkalmazható.
3
Elektromos meghajtók és vezérlések – Oktatói segédlet Minos________________________________________________________________ 2c feladat
Külföldről importálunk egy akvárium fűtőt, mely 117 V feszültségen 75 W teljesítményt vesz fel. Mekkora a teljesítményfelvétel 230 Von? P=U·I
I=P/U I = 75 W / 117 V I = 0,64 A A fűtőberendezésen 0,64 A áram folyik.
R=U/I R = 117 V / 0,64 A R = 182,8 Ω A berendezés ellenállása 182,8 Ω.
I=U/R I = 230 V / 182,8 Ω I 7 1,26 A 230 V-on a berendezésen 1,26 A áram folyik.
P=U·I P = 230 V · 1,26 A P = 290 W 230 V-on a fűtőberendezés 290 W-ot vesz fel.
4
