Gleichstrommaschinen: Aufbau, Wirkungsweise und Anwendungen

Question 1

Nennen Sie den Hauptvorteil einer Reihenschlussmaschine.

Accepted Answer

Hohes Startdrehmoment

Answer

Konstante Drehzahl über einen Lastbereich

Answer

Hoher Wirkungsgrad

Answer

Kompakte Größe

Question 2

Welche Gleichung beschreibt die Leerlaufspannung einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

E = k * φ * ω

Answer

E = k * φ * I

Answer

E = k * U * I

Answer

E = k * U * ω

Question 3

Welche Gleichstrommaschine eignet sich am besten für Anwendungen, die ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen benötigen?

Accepted Answer

Reihenschlussmaschine

Answer

Nebenschlussmaschine

Answer

Fremderregte Maschine

Question 4

Wie beeinflusst die Anzahl der Windungen im Anker das von einer Gleichstrommaschine erzeugte Magnetfeld?

Accepted Answer

Die Magnetfeldstärke steigt linear mit der Anzahl der Windungen an.

Answer

Die Magnetfeldstärke ist unabhängig von der Anzahl der Windungen.

Answer

Die Magnetfeldstärke nimmt exponentiell mit der Anzahl der Windungen ab.

Question 5

Welcher Gleichstrommaschinentyp findet häufig in Traktionsanwendungen Verwendung?

Accepted Answer

Reihenschlussmaschine

Answer

Gleichstromgenerator

Answer

Compoundmaschine

Answer

Nebenschlussmaschine

Question 6

Welches Material wird typischerweise zur Herstellung von Magneten in Gleichstrommaschinen verwendet?

Accepted Answer

Alnico

Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 7

Welcher Begriff beschreibt die Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie?

Accepted Answer

Generatoreffekt

Answer

Induktionseffekt

Answer

Transformatoreffekt

Answer

Motoreffekt

Question 8

Welche Aussage über Compoundmaschinen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kombinieren Eigenschaften von Nebenschluss- und Reihenschlussmaschinen.

Answer

Sie halten ihre Drehzahl bei Laständerungen konstant.

Answer

Sie eignen sich für Anwendungen mit hoher Drehzahl.

Question 9

Welche Art von Gleichstrommaschine erreicht typischerweise die höchsten Drehzahlen?

Accepted Answer

Nebenschlussmaschine

Answer

Fremderregte Maschine

Answer

Reihenschlussmaschine

Question 10

Welche Hauptfunktion hat der Kommutator in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Umklappern des Stroms

Answer

Erzeugen des Magnetfelds

Answer

Speichern von Energie

Answer

Regulierung der Drehzahl

Question 11

Für welche Anwendung ist eine Reihenschlussmaschine am besten geeignet?

Accepted Answer

Anlassbetrieb von Elektromotoren

Answer

Stromversorgung für Beleuchtung

Answer

Antrieb von Werkzeugmaschinen

Answer

Antrieb von Aufzügen

Question 12

Was ist der Hauptzweck der Kommutierung in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Stromflussrichtung im Anker umkehren

Answer

Energie speichern

Answer

Drehzahl regeln

Answer

Magnetfeld erzeugen

Question 13

Welche Komponente einer Gleichstrommaschine erzeugt das Magnetfeld?

Accepted Answer

Erregerwicklung

Answer

Rotor

Answer

Stator

Answer

Ankerwicklung

Question 14

Welcher Motortyp eignet sich für Anwendungen mit hoher Drehzahl und geringem Drehmoment?

Accepted Answer

Nebenschlussmotor

Answer

Reihenschlussmotor

Answer

Fremderregter Motor

Answer

Compoundmotor

Question 15

Welche Verlustart in Gleichstrommaschinen entsteht durch die Reibung zwischen Bürsten und Kollektor?

Accepted Answer

Bürstenverlust

Answer

Kupferverlust

Answer

Schleifverlust

Answer

Eisenverlust

Question 16

Welches Messgerät wird zur Messung der Spannung an einer Gleichstrommaschine verwendet?

Accepted Answer

Voltmeter

Answer

Wattmeter

Answer

Amperemeter

Answer

Ohmeter

Question 17

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine Gleichstrommaschine korrekt?

Accepted Answer

Ein elektromechanischer Energieumwandler, der elektrische Energie in mechanische Energie oder umgekehrt umwandeln kann.

Answer

Ein Gerät, dessen Funktionsprinzip auf elektrostatischen Kräften beruht.

Answer

Eine Maschine, die ausschließlich als Motor verwendet werden kann.

Question 18

Welche Komponente einer Gleichstrommaschine induziert die elektromotorische Kraft (EMK)?

Accepted Answer

Anker

Answer

Feldwicklung

Answer

Rotor

Answer

Stator

Question 19

Wie wird das Magnetfeld im Stator einer Gleichstrommaschine erzeugt?

Accepted Answer

Durch Erregerwicklungen

Answer

Durch Kondensatoren

Answer

Durch Induktion

Answer

Durch Permanentmagnete

Question 20

Welcher Zweck erfüllt die Wendepolwicklung in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Kompensation der Ankerreaktion

Answer

Erhöhung des Drehmoments

Answer

Verbesserung des Wirkungsgrads

Answer

Reduzierung der Erwärmung

Question 21

Für welche Anwendung sind Reihenschlussmaschinen besonders geeignet?

Accepted Answer

Antrieb von Bahnmotoren

Answer

Laborgeräte

Answer

Industriepumpen

Answer

Lüftungssysteme

Question 22

Wie kann die Drehzahl einer Gleichstrommaschine gesteuert werden?

Accepted Answer

Durch Ändern der Feldspannung oder des Ankerstroms

Answer

Nur durch Ändern des Ankerstroms

Answer

Nur durch Ändern der Feldspannung

Question 23

Welche Aussage über den Wirkungsgrad von Gleichstrommaschinen ist zutreffend?

Accepted Answer

Er variiert je nach Belastung und Maschinentyp.

Answer

Er ist nur bei Volllast optimal.

Answer

Er ist immer höher als 90 %.

Question 24

Welche Maßnahmen können zur Reduzierung der Erwärmung in Gleichstrommaschinen ergriffen werden?

Accepted Answer

Angemessene Kühlung und angepasste Belastung

Answer

Verringerung des Ankerwicklungswiderstands

Answer

Verwendung von Permanentmagneten

Answer

Erhöhung der Drehzahl

Question 25

Welche der folgenden Aussagen über Gleichstrommaschinen beschreibt ihre primäre Funktion?

Accepted Answer

Sie wandeln elektrische Energie in mechanische Energie oder umgekehrt um.

Answer

Sie erzeugen ausschließlich mechanische Energie.

Answer

Sie arbeiten ausschließlich mit Wechselstrom.

Question 26

Auf welchem Prinzip beruht die Spannungsinduktion in einem Gleichstromgenerator?

Accepted Answer

Induktion einer Spannung in einer Ankerwicklung

Answer

Eine externe Spannungsquelle

Answer

Mechanische Reibung

Question 27

Welche Maßnahme führt zu einer Erhöhung des Drehmoments in einem Gleichstrommotor?

Accepted Answer

Erhöhung des Ankerstroms

Answer

Erhöhung der Frequenz

Answer

Verringerung der Polpaarzahl

Answer

Verringerung der Ankerspannung

Question 28

Welche Faktoren beeinflussen die Spannungserzeugung in einem Gleichstromgenerator?

Accepted Answer

Drehzahl, Magnetfeldstärke und Ankerwicklung

Answer

Nur die Ankerwicklung

Answer

Nur die Drehzahl

Answer

Nur die Magnetfeldstärke

Question 29

Welches Verfahren ermöglicht die Umkehrung der Drehrichtung in einem Gleichstrommotor?

Accepted Answer

Umpolen der Anker- oder Erregerwicklung

Answer

Änderung der Polpaarzahl

Answer

Verringerung der Spannung

Answer

Erhöhung der Frequenz

Question 30

Welche Kennlinie zeigt den Zusammenhang zwischen dem Ankerstrom und dem Drehmoment einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Drehmomentkennlinie

Answer

Kurzschlusskennlinie

Answer

Leerlaufkennlinie

Answer

Leistungskennlinie

Question 31

Welche Aussage beschreibt die Drehzahlregelung einer Nebenschlussmaschine am besten?

Accepted Answer

Die Drehzahl kann durch die Regelung des Erregerstroms verändert werden.

Answer

Die Drehzahl wird durch Umschalten der Pole geregelt.

Answer

Die Drehzahl wird durch eine Kurzschlusswicklung geregelt.

Answer

Die Spannung wird durch den Ankerwiderstand reguliert.

Question 32

Wie kann die Drehrichtung einer Gleichstrommaschine umgekehrt werden?

Accepted Answer

Durch Vertauschung der Anschlüsse von Anker- und Erregerwicklung

Answer

Durch Erhöhung des Ankerstroms

Answer

Durch Änderung des Drehmoments

Answer

Durch Reduzierung des Erregerstroms

Question 33

Wie wird das Anlassen einer Gleichstrommaschine mit großer Leistung  sichergestellt?

Accepted Answer

Durch Anlassen über einen zusätzlichen Widerstand

Answer

Durch Anlassen mit voller Spannung

Answer

Durch Anlassen über einen Kurzschluss

Answer

Durch Anlassen mit Drehzahlregelung

Question 34

Wie verhält sich die Drehzahl eines Reihenschlussmotors bei Belastung?

Accepted Answer

Die Drehzahl sinkt mit zunehmender Belastung.

Answer

Die Drehzahl steigt mit zunehmender Belastung.

Answer

Die Drehzahl ist umgekehrt proportional zur Belastung.

Answer

Die Drehzahl ist unabhängig von der Belastung.

Question 35

Welcher Faktor beeinflusst die Kommutierung einer Gleichstrommaschine am stärksten?

Accepted Answer

Die Induktivität der Ankerwicklung

Answer

Der Widerstand der Zuleitungen

Answer

Die Spannung der Spannungsquelle

Answer

Das Drehmoment der Maschine

Question 36

Was ist die Ankerreaktion bei Gleichstrommaschinen?

Accepted Answer

Die Verzerrung des Magnetfelds durch den Ankerstrom.

Answer

Die Erzeugung eines Drehmoments im Anker.

Answer

Die Erwärmung der Ankerwicklung.

Answer

Die Induktion einer Spannung in der Ankerwicklung.

Question 37

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion von Wende Polen in Gleichstrommaschinen?

Accepted Answer

Sie kompensieren die Ankerreaktion und verbessern die Kommutierung.

Answer

Sie sind nur bei großen Maschinen erforderlich.

Answer

Sie verstärken das Erregerfeld.

Answer

Sie sind parallel zur Ankerwicklung geschaltet.

Question 38

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Gleichstromfremderregten Maschine und einer Gleichstromselbst erregten Maschine?

Accepted Answer

Die Fremderregte Maschine erhält ihren Erregerstrom von einer separaten Stromquelle, während die Selbsterregte Maschine ihren Erregerstrom aus dem Ankerstrom gewinnt.

Answer

Die Selbsterregte Maschine hat einen höheren Wirkungsgrad als die Fremderregte Maschine.

Answer

Die Selbsterregte Maschine ist in der Regel kostengünstiger als die Fremderregte Maschine.

Question 39

Was ist der Hauptvorteil einer Gleichstromhauptpolmaschine gegenüber anderen Gleichstrommaschinen?

Accepted Answer

Sie hat ein hohes Anlaufdrehmoment, was sie für Anwendungen mit hoher Last geeignet macht.

Answer

Sie hat einen höheren Wirkungsgrad als andere Gleichstrommaschinen.

Answer

Sie ist einfacher zu regeln als andere Gleichstrommaschinen.

Answer

Sie ist in der Regel kostengünstiger als andere Gleichstrommaschinen.

Question 40

Welche Funktion erfüllen die Bürsten in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Die Bürsten ermöglichen die Übertragung des Stroms zwischen dem feststehenden Ständer und dem rotierenden Anker.

Answer

Sie übertragen das Drehmoment vom Motor auf die Last.

Answer

Sie erzeugen die Spannung in der Maschine.

Question 41

Welche Faktoren beeinflussen direkt das Drehmoment einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Das Drehmoment ist direkt proportional zum Ankerstrom und zum Erregerstrom.

Answer

Der Lastwiderstand beeinflusst das Drehmoment.

Answer

Die Versorgungsspannung beeinflusst das Drehmoment.

Answer

Die Drehzahl beeinflusst das Drehmoment.

Question 42

Welche physikalische Energieumwandlung findet in einem Gleichstromgenerator statt?

Accepted Answer

Ein Gleichstromgenerator wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Ein Gleichstromgenerator wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Ein Gleichstromgenerator wandelt thermische Energie in mechanische Energie um.

Question 43

Wie hängt die Drehzahl eines Gleichstrommotors von der angelegten Spannung ab?

Accepted Answer

Die Drehzahl eines Gleichstrommotors ist direkt proportional zur angelegten Spannung.

Answer

Die Drehzahl steigt quadratisch mit der Spannung an.

Answer

Die Drehzahl steigt exponentiell mit der Spannung an.

Answer

Die Drehzahl ist umgekehrt proportional zur Spannung.

Question 44

Was versteht man unter der Leerlaufdrehzahl eines Gleichstrommotors?

Accepted Answer

Die Leerlaufdrehzahl ist die Drehzahl, die der Motor ohne Last erreicht.

Answer

Die Leerlaufdrehzahl ist die Drehzahl bei Nennlast.

Answer

Die Leerlaufdrehzahl ist die Drehzahl bei maximalem Drehmoment.

Answer

Die Leerlaufdrehzahl ist die Drehzahl beim Anlauf.

Question 45

Welche Art von Gleichstrommaschine wird häufig als Stromquelle in Kraftfahrzeugen eingesetzt?

Accepted Answer

Eine Lichtmaschine fungiert als Generator, der die Batterie im Fahrzeug lädt.

Answer

Ein Gleichstrommotor wird als Antriebsquelle im Fahrzeug eingesetzt.

Answer

Ein Elektromotor wird als Antriebsquelle im Fahrzeug eingesetzt.

Answer

Ein Gleichstromgenerator wird für die Energieversorgung des Fahrzeugs eingesetzt.

Question 46

Wie ist die Ankerwicklung eines Gleichstrommotors aufgebaut?

Accepted Answer

Die Ankerwicklung besteht aus mehreren Spulen, die in Nuten des Ankers untergebracht sind.

Answer

Die Ankerwicklung besteht aus mehreren parallelen Spulen, die um den Anker gewickelt sind.

Answer

Die Ankerwicklung besteht aus einer einzigen Spule, die um den Anker gewickelt ist.

Question 47

Welche Wirkung hat das Magnetfeld des Ständers auf den Anker eines Gleichstrommotors?

Accepted Answer

Das Magnetfeld des Ständers induziert eine elektromotorische Kraft (EMK) in der Ankerwicklung, die der Drehbewegung entgegenwirkt.

Answer

Das Magnetfeld des Ständers erzeugt direkt ein Drehmoment auf den Anker.

Answer

Das Magnetfeld des Ständers speichert die Energie des Motors.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die primäre Funktion des Kommutators in einem Gleichstrommotor?

Accepted Answer

Wandlung von Wechselstrom im Anker in Gleichstrom

Answer

Regelung der Motordrehzahl

Answer

Speicherung von elektrischer Energie des Motors

Question 49

Welche Methode zur Drehmomentsteuerung kann bei Gleichstrommotoren angewendet werden?

Accepted Answer

Variation des Ankerstroms oder des Statormagnetfelds

Answer

Änderung der Motordrehzahl

Answer

Hinzufügen eines externen Widerstands

Question 50

Welches Grundprinzip beschreibt die Funktionsweise einer Gleichstrommaschine am besten?

Accepted Answer

Drehmoment entsteht durch die Wechselwirkung zwischen einem stromdurchflossenen Leiter und einem Magnetfeld.

Answer

Elektrostatische Anziehung zwischen geladenen Platten erzeugt eine Drehbewegung.

Question 51

Welche Aufgabe erfüllt der Kommutator in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Umschaltung des Stromflusses im Rotor, um ein kontinuierliches Drehmoment zu erzeugen.

Answer

Regulierung der Rotordrehzahl

Answer

Steuerung des Stromflusses im Stator

Question 52

Welche Gleichstrommaschinentypen werden üblicherweise als Motoren in Anwendungen mit hohen Anlaufdrehmomenten eingesetzt?

Accepted Answer

Reihenschlussmaschinen

Answer

Nebenschlussmaschinen

Answer

Fremderregte Maschinen

Answer

Permanentmagnetmaschinen

Question 53

Welche der folgenden Methoden eignet sich NICHT zur Drehzahlregelung von Gleichstrommaschinen?

Accepted Answer

Änderung der Polpaarzahl

Answer

Änderung des Erregerstroms

Answer

Änderung der Ankerspannung

Question 54

Was versteht man unter Ankerreaktion in Gleichstrommaschinen?

Accepted Answer

Auswirkungen des Ankerstroms auf das Hauptmagnetfeld

Answer

Reaktion des Ankers auf eine Laständerung

Answer

Induktion einer Spannung im Anker durch das Hauptmagnetfeld

Question 55

Welche Maßnahme kann zur Reduzierung der Ankerreaktion in Gleichstrommaschinen angewendet werden?

Accepted Answer

Verwendung von WendePolen

Answer

Verringerung der Last

Answer

Verringerung des Luftspalts

Answer

Erhöhung des Ankerwiderstands

Question 56

Welche Feldart wird von einer Gleichstrommaschine erzeugt?

Accepted Answer

Magnetisches Feld

Answer

Elektromagnetisches Feld

Answer

Elektrisches Feld

Answer

Schwerkraftfeld

Question 57

Was ist die Hauptaufgabe des Kommutators in einer Gleichstrommaschine?

Accepted Answer

Umlenkung des Ankerstroms, um ein Drehmoment zu erzeugen

Answer

Erhöhung der Ankerspannung

Answer

Regulierung des Stromflusses

Question 58

Welche Art von Gleichstromgenerator wird hauptsächlich als Stromquelle für die Erzeugung von Gleichstrom verwendet?

Accepted Answer

Separately excited DC generator

Answer

Shunt DC generator

Answer

Series DC generator

Answer

Compound DC generator

Question 59

Wie verhalten sich Drehzahl und Drehmoment einer Gleichstrommaschine bei konstanter Feldstärke zueinander?

Accepted Answer

Die Drehzahl ist umgekehrt proportional zum Drehmoment.

Answer

Die Drehzahl ist direkt proportional zum Drehmoment.

Answer

Drehzahl und Drehmoment sind unabhängig voneinander.

Question 60

Welche Möglichkeit gibt es, die Drehzahl einer Gleichstrommaschine zu regeln?

Accepted Answer

Durch Veränderung der Anker- oder Feldspannung.

Answer

Durch Veränderung der Temperatur.

Answer

Durch Variation der Drehzahl des Motors.

Answer

Durch Änderung der Last.

Question 61

Welche Art von Gleichstrommotor wird am häufigsten in Elektrofahrzeugen eingesetzt?

Accepted Answer

Permanentmagnet-Gleichstrommotor

Answer

Serienmotor

Answer

Gleichstrom-Nebenschlussmotor

Answer

Compound-Gleichstrommotor

Question 62

Was ist ein wesentlicher Vorteil von Gleichstrommaschinen im Vergleich zu Drehstrommaschinen?

Accepted Answer

Einfache Steuerung und Regelung der Drehzahl.

Answer

Höhere Effizienz.

Answer

Geringeres Gewicht.

Answer

Geringerer Preis.

Question 63

Welche Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad einer Gleichstrommaschine am stärksten?

Accepted Answer

Verluste durch Reibung, Ankerstrom und magnetische Felder.

Answer

Nur die Last.

Answer

Nur die Spannung.

Question 64

Welche Art von Gleichstrommotor eignet sich besonders für Anwendungen mit hohen Drehzahlen?

Accepted Answer

Gleichstrom-Nebenschlussmotor

Answer

Serienmotor

Answer

Permanentmagnet-Gleichstrommotor

Answer

Compound-Gleichstrommotor