Lösungen - ET Elektrotechnik

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Antworten zu Aufgaben 190 bis 207 aus ET 9/10
Rico De Boni, Marcel Schöb
Installationspraxis
Lösung 190
Die Steuerung ist ein Vorgang, bei dem
über eine oder mehrere Eingangsgrössen
eines Systems eine Prozessgrösse
beeinflusst wird. Der sich tatsächlich
einstellende Wert wird nicht überprüft,
sodass sich eine mögliche Abweichung,
beispielsweise hervorgerufen durch äussere
Störungen, nicht auf den Steuerungsvorgang
auswirkt. Kennzeichen
der Steuerung ist somit ein offener Wirkungsablauf.
Im Gegensatz dazu wird
bei der Regelung die zu regelnde Grösse
fortlaufend gemessen und mit einem
vorgegebenen Wert verglichen. Besteht
zwischen diesen beiden Grössen eine
Differenz, so wird ein Verstellvorgang
eingeleitet. Kennzeichen der Regelung
ist somit der geschlossene Wirkungsablauf.
Lösung 191
Steuerungen: Lichtsteuerung mit Relais,
Kransteuerung, Steuerung an Heisswasserspeicher
usw.
Regelungen: Heizungsregulierung mit
Raumthermostat, Beleuchtung mit
Lichtfühler, Motorantrieb mit Tachogenerator
und Frequenzumrichter usw.
Lösung 192
a) SPS: Speicherprogrammierbare
Steuerung.
b) Pneumatik: Lehre von den Bewegungen
und Gleichgewichtszuständen
der Luft. In der Automatisierung
wird die Steuerung und Regelung
mit Druckluft so bezeichnet.
c) Der Zweipunktregler arbeitet mit zwei
Ausgangszuständen z. B. Ein/Aus.
Dreipunktregler haben drei Ausgangszustände
z. B. Aus, Langsam
und Schnell.
d) CPU: Central Processing Unit
(zentrale Steuerungseinheit)
beispielsweise im Automatisierungsgerät.
e) MSR: Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik.
Der Begriff wird gleichbedeutend
für Automatisierungstechnik
verwendet.
Lösung 193
a) 1: Anlageschalter/Ausschaltung und
Trennung der ganze Anlage.
2: Motorschutzschalter mit elektromagnetischer
und thermischer
Auslösung und Hilfskontakten.
Stellt den Motorschutz und den
Leitungsschutz sicher und meldet
die Schaltstellung der Steuerung.
3: Sanftstarter (Softstarter). Er wird
eingesetzt, um den Strom und das
Drehmoment während des Anlaufvorgangs
der Pumpe zu reduzieren.
4: Sicherheits-/Revisionsschalter,
abschliessbar. Unterbricht den
Stromkreis bei Wartungsarbeiten
vor Ort.
b) Der Kontakt in der Motorenwicklung
(Klixon) wird zu einem Relais
in der Steuerung geführt. Diese
unterbricht bei zu hoher Wicklungstemperatur
den Stromkreis.
Lösung 195
c) A1/A2: Steuerspannung
1: Startbefehl
d) Störungsmeldung des Sanftanlassers.
Dieser verfügt über einen
integrierten Geräteeigenschutz,
der verhindert, dass er thermisch
überlastet wird.
Lösung 194
• Schütze sind für höhere Schaltleistungen
ausgelegt und besitzen Funkenlöschkammern.
• Die Schaltkontakte der Relais können
auch Wechslerkontakte (Umschalter)
sein, bei Schützen sind nur Öffner
und Schliesser vorhanden.
• Schütze werden meistens mit Wechselspannung
betrieben, Relais sind
häufig auch mit Gleichstrom angesteuert.
• Relais haben im Gegensatz zu Schützen
auch Klappanker für den Antrieb.
Lösung195
a) siehe Abbildung
b) Relais abfallverzögert
c) Relais anzugverzögert
d) Bedienung durch Annähern
e) Bedienung durch Berühren
f) Steuerung durch Flüssigkeitspegel
g) Betätigung durch Drehen
h) Betätigung durch Drücken
88 I Elektrotechnik 9/10

Lösung 196
a) Anzugverzögerung
b) Rückfallverzögerung
c) einschaltwischend
d) anzug- und abfallverzögert
e) Y ∆ Relais
Lösung 197
Die berührungslosen Schalter lassen
sich wie folgt unterteilen:
a) Induktive Näherungsschalter: Sie arbeiten
nach dem Prinzip des bedämpften
LC-Oszillators. Dringt Metall in den
Ansprechbereich ein, wird dem System
Energie entzogen. Das Metallteil
ruft einen Energieverlust hervor, der
durch Wirbelstrombildung verursacht
wird. Diese Veränderung führt
zu einer Stromänderung, die in der
nachgeschalteten Elektronik zu einem
Schaltsignal umgesetzt wird.
b) Kapazitive Näherungsschalter: die aktive
Fläche des kapazitiven Näherungsschalters
wird von zwei metallischen
Elektroden gebildet, die man sich als
die Elektroden eines aufklappbaren
Kondensators vorstellen kann. Nähert
sich ein Objekt dieser aktiven
Fläche, bewirkt dies eine Erhöhung
der Koppelkapazität. Dieses wird in
der Auswerteschaltung erfasst und in
einen Schaltbefehl umgesetzt.
c) Die optischen Näherungsschalter arbeiten
mit Infrarotlicht. Das reflektierte
Licht wird ausgewertet und löst einen
Schaltbefehl aus.
Lösung 198
Bei der Schaltung der Beleuchtung handelt
es sich um die 3-Leiter-Schaltung.
Sie wurde bis in die 70er-Jahre verwendet.
Dabei wurde der N über den Taster
geschaltet, während der Polleiter direkt
zur Spule und zum Kontakt führte. Die
Steigleitung hatte somit nur drei Leiter
(N, Tasterdraht und Lampendraht). Da
aber der N nicht geschaltet werden darf,
ist die Schaltung durch die 4-Leiter-
Schaltung ersetzt worden. Bestehende
Schaltungen können verbleiben, Automaten
für diese Schaltungsart sind erhältlich,
bei einem Umbau muss aber auf
das neue Schaltsystem umgerüstet werden.
Lösung 199
Die Zeichen definieren die maximale
Schaltleistung:
AC1: ohmische oder schwach induktive
Last (von links nach rechts):
• maximaler Glimmlampenstrom
bei den Druckkontakten
• Glühlampenlast
• Leuchtstofflampen unkompensiert
• Leuchtstofflampen seriekompensiert
• Leuchtstofflampen parallelkompensiert
• Energiesparlampen
Lösung 200
a) Der Neutralleiter wird für die thermische
Rückführung benötigt.
Dazu ist das Bimetall mit einem eingebauten
Heizwiderstand thermisch
gekoppelt. Wenn der Thermostat bei
sinkender Temperatur schaltet, wird
mit der externen Heizung auch der
Heizwiderstand eingeschaltet. Der
Thermostat wird dadurch zum Einund
Ausschalten gebracht, auch wenn
sich die Raumtemperatur kaum ändert.
Das Einschaltverhältnis (Heizzeit
zu Periodenzeit) sinkt mit steigender
Raumtemperatur. Durch das
Takten entsteht im Raum nur eine
kleine Temperaturschwankung von
± 0,1 ... 0,5 K, abhängig von der Zeitkonstante
des Raumes.
b) Ohne thermische Rückführung arbeitet
der Thermostat ebenfalls. Die
Aus- und Einschaltpunkte liegen aber
weit auseinander, sodass im Raum
grosse Temperaturschwankungen auftreten.
Lösung 201
Netzfreischalter schalten einen Stromkreis
nach der manuellen Abschaltung
angeschlossener Verbraucher ab. Dadurch
werden störende elektromagnetische
Wechselfelder verhindert. Zur
Überwachung wird dann eine Gleichspannung
angelegt. Es entsteht so kein
messbares Wechselfeld und es ist trotzdem
sichergestellt, dass das Einschalten
sofort erkannt wird und der überwachte
Stromkreis wieder zugeschaltet wird.
Lösung 202
a) Funktionsplan FUP
b) Kontaktplan KOP
c) Anweisungsliste AWL
Elektroplanung
Lösung 203
Merkmale des Wirkschaltschemas:
• Grundlage bildet der Grundrissplan
des Architekten (Massstab 1 : 50 oder
1 : 100).
• Die verschiedenen elektrischen Installationen
(Licht/Kraft/Telefon usw.)
werden lagerichtig und vorzugsweise
verschiedenfarbig eingezeichnet.
• Darstellung 1-polig, wie im Prinzipschema.
• Über die genaue Funktion der Schaltung
gibt der Lageplan keine Auskunft.
• Leitungsverlauf (Rohre/Kanäle),
Dimensionierungen, Steckdosentypen
usw. sind weitere Informationen für
den Installateur.
(Bild Lösung 203)
Lösung 204
Merkmale des Geräte-Verdrahtungsplanes:
• zeigt die internen Verbindungen zwischen
den einzelnen Betriebsmitteln;
• dient in erster Linie der Fertigung des
Gerätes im Herstellerbetrieb;
• sind für Reparaturen und Wartungsarbeiten
sehr wichtig und sollten nicht
entfernt werden.
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Leuchtstofflampe FL
1 × 36 W oder 2 × 18 W
(Tandemschaltung).
Lösung 203 Lösung 204
Elektrotechnik 9/10 I 89

Hauptschütz
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Hilfsrelais
Lösung 205
Werkstatt mit Lichtinstallation und Ventilator (Abluft).
Lösung 206
Lösung 205
Merkmale des Anschlussplanes.
• Zeigt, wie die Klemmen des Schaltschrankes
für den Anschluss der externen
Betriebsmittel angeordnet sind.
• Es können keine Funktionen oder Zusammenhänge
daraus gelesen werden.
• Dient nur dem Anschluss der Leitungen.
Lösung 206
Bei der Kennzeichnung der Anschlüsse
ist zwischen Hauptstromkontakten und
Hilfskontakten zu unterscheiden.
Kennzeichnung der Hauptstromkontakte
von Schützen: Die Hauptstromkontakte
werden mit einem Code bezeichnet, der
aus einer Ziffer und einer darauf folgenden
alphanummerischen Kombination
besteht: z. B. 1L1 - 2T1, 3L2 - 4T2, 5L3
- 6T3. In der Regel wird an 1, 3, 5 das
Netz, an 2, 4, 6 die Last angeschlossen.
Kennzeichnung der Hilfskontakte: Hilfskontakte
werden mit zweistelligen Zahlen
bezeichnet:
• Die erste Ziffer ist die Ordnungsziffer.
Sie nummeriert die Kontakte fortlaufend,
unabhängig von der Funktion
der Kontakte.
• Die zweite Ziffer ist die Funktionsziffer,
sie gibt Auskunft über die Art des
Kontaktes.
1–2 für Öffner (NC normality closed ist
die Bezeichnung für den amerikanischen
Markt)
3–4 für Schliesser (NO normality open)
5–6 für Öffner mit Spezialfunktion
(Thermo- oder Zeitrelais)
7–8 für Schliesser mit Spezialfunktion
(Thermo- oder Zeitrelais)
Lösung 207
Blau: Lichtinstallationen
Rot: Wärme- und Kraftinstallationen
Grün: Telefoninstallationen
Violett: Antenneninstallationen
(Radio/TV)
Braun: Sonnerieanlagen
Orange: Brandmeldeanlagen
Die Fragen und Antworten
finden Sie im Dossier Brain Food auf
www.elektrotechnik.ch
90 I Elektrotechnik 9/10