Leistungselektronische Antriebe: Online-Quizzes für Studierende der Elektrotechnik

Question 1

Welche Regelungsart wird häufig zur Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments von leistungselektronischen Antrieben eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

Zweipunktregelung

Answer

Fuzzy-Regelung

Answer

Neuronale Regelung

Question 2

Welche Hauptaufgabe erfüllt ein Gleichrichter in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung

Answer

Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung

Answer

Spannungsregelung

Answer

Stromregelung

Question 3

Welcher Stromrichtertyp findet die breiteste Anwendung in der Leistungselektronik, insbesondere bei leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Stromrichter mit erzwungener Kommutierung

Answer

Stromrichter mit natürlicher Kommutierung

Answer

Stromrichter mit gemischter Kommutierung

Answer

Stromrichter ohne Kommutierung

Question 4

Welche Verlustquelle trägt in leistungselektronischen Antrieben in der Regel am meisten zu den Gesamtverlusten bei?

Accepted Answer

Schaltverluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Eisenverluste

Answer

Reibungsverluste

Question 5

Welche Aussage zur Leistung von Elektromotoren stimmt?

Accepted Answer

Die Leistung ist proportional zum Produkt aus Drehmoment und Drehzahl.

Answer

Die Leistung ist proportional zum Quadrat des Drehmoments.

Answer

Die Leistung ist unabhängig von der Drehzahl.

Question 6

Welches Ansteuerungsverfahren ist für Asynchronmaschinen mit Käfigläufer geeignet?

Accepted Answer

Skalare Spannungsregelung (SVR)

Answer

Direkte Feldorientierte Regelung (DFC)

Answer

Indirekte Feldorientierte Regelung (IFC)

Answer

Vektorregelung

Question 7

Welche Anforderung ist für industrielle Anwendungen besonders wichtig?

Accepted Answer

Robustheit

Answer

Hohe Drehzahlregelgenauigkeit

Answer

Günstige Kosten

Answer

Leichte Bauweise

Question 8

Welcher Steuerungsalgorithmus wird in Vektorregelungen eingesetzt?

Accepted Answer

Zustandsregler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

Fuzzy-Regler

Question 9

Welche Simulationssoftware wird häufig zur Modellierung und Simulation von leistungselektronischen Antrieben eingesetzt?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

Microsoft Excel

Answer

LabVIEW

Answer

COMSOL Multiphysics

Question 10

Welche Maßnahmen sind unerlässlich für die Sicherheit im Umgang mit leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Fehlerstromschutzschalter einsetzen

Accepted Answer

Antriebssystem erden

Accepted Answer

Mechanische Bremse installieren

Answer

Überwachungssysteme weglassen

Question 11

In der Automobilindustrie werden leistungselektronische Antriebe eingesetzt. Nennen Sie ein konkretes Anwendungsbeispiel und erläutern Sie die besonderen Anforderungen und Lösungen in diesem Bereich.

Accepted Answer

Elektrische Servolenkung

Answer

Antrieb von Lüftern und Pumpen

Answer

Betrieb von Klimaanlagen

Question 12

Welcher Begriff bezeichnet die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie?

Accepted Answer

Induktion

Answer

Kommutierung

Answer

Gleichrichtung

Answer

Inversion

Question 13

Welche topologische Struktur findet in einem einphasigen Wechselrichter Verwendung?

Accepted Answer

Halbbrücke

Answer

Vollbrücke

Answer

Kaskade

Answer

Dreibein

Question 14

Welcher Halbleiterschalter zeichnet sich durch geringe Durchlassspannung und hohe Schaltgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

MOSFET

Answer

Thyristor

Answer

IGBT

Answer

Diode

Question 15

Welcher Sensor erfasst die Position einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Tachogenerator

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Temperatursensor

Question 16

Welche Norm legt Sicherheitsanforderungen für leistungselektronische Antriebe fest?

Accepted Answer

DIN EN 61800-5-1

Answer

IEC 60034-17

Answer

VDE 0100

Answer

CEI/IEC 62778

Question 17

Welches Bauelement dient in leistungselektronischen Antrieben der Gleichrichtung?

Accepted Answer

Diode

Answer

Thyristor

Answer

Transistor

Answer

Kondensator

Question 18

Welches Verfahren wird bei Asynchronmaschinen am häufigsten zur Drehzahlregelung eingesetzt?

Accepted Answer

Frequenzregelung

Answer

Stromregelung

Answer

Spannungsregelung

Question 19

Welches Kriterium ist entscheidend für die Wahl des Umrichters in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Leistungsbedarf

Answer

Größe und Gewicht

Answer

Spannungsbedarf

Answer

Drehzahlbedarf

Question 20

Welche Größe ist KEINE wichtige Kenngröße von leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Reibungsmoment

Answer

Drehmoment

Answer

Wirkungsgrad

Answer

Drehzahl

Question 21

Welche Topologie wird häufig in Dreiphasen-Wechselrichtern für leistungselektronische Antriebe verwendet?

Accepted Answer

Spannungszwischenkreisumrichter

Answer

Direktumrichter

Answer

Einphasen-Wechselrichter

Answer

Stromzwischenkreisumrichter

Question 22

Welche Aussage zu leistungselektronischen Antrieben ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ermöglichen hohe Flexibilität und Dynamik

Answer

Sie sind sehr teuer

Answer

Sie sind nur für geringe Leistungen geeignet

Answer

Sie haben einen schlechten Wirkungsgrad

Question 23

Welche Aussage zur Funktion einer Gleichstrommaschine ist korrekt?

Accepted Answer

Sie wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um.

Answer

Sie wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um.

Answer

Sie wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um.

Question 24

Welcher Stellertyp wird häufig in leistungselektronischen Antrieben eingesetzt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulator (PWM)

Answer

Proportional-Integral-Differential-Regler (PID)

Answer

Linearer Regler

Answer

Drehzahlregler

Question 25

Welche Hauptaufgabe hat der Zwischenkreis in einem Umrichterantrieb?

Accepted Answer

Speicherung und Bereitstellung elektrischer Energie

Answer

Regelung der Drehzahl des Motors

Answer

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Question 26

Welchen Vorteil bietet der Einsatz von Vektorregelungen in Antrieben?

Accepted Answer

Verbesserte Regelung der Drehmoment- und Drehzahldynamik

Answer

Höhere Lebensdauer des Antriebs

Answer

Geringerer Materialeinsatz im Motor

Question 27

Welche Komponente wird zur Strommessung in leistungselektronischen Antrieben verwendet?

Accepted Answer

Stromwandler

Answer

Spannungswandler

Answer

Drehzahlsensor

Answer

Positionsgeber

Question 28

Wozu dient ein EMV-Filter in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Zur Unterdrückung von Störungen auf das Stromnetz

Answer

Zur Drehmomentmessung

Answer

Zur Leistungsregelung

Answer

Zur Drehzahlsteuerung

Question 29

In welchem industriellen Bereich finden leistungselektronische Antriebe Anwendung?

Accepted Answer

Antrieb von Förderbändern, Pumpen und Kompressoren

Answer

Aufladung von Batterien

Answer

Beleuchtung von Gebäuden

Question 30

Welche Aussage beschreibt die zentrale Aufgabe eines leistungselektronischen Antriebs am treffendsten?

Accepted Answer

Umwandlung elektrischer Energie in Rotationsbewegung (mechanische Energie)

Answer

Regulierung elektrischer Spannungen

Answer

Umsetzung mechanischer Energie in elektrische Energie

Question 31

In welchem Anwendungsbereich finden leistungselektronische Antriebe typischerweise Verwendung?

Accepted Answer

Elektrofahrzeuge

Answer

Mikrowellenherde

Answer

Audioverstärker

Answer

LED-Beleuchtung

Question 32

Welche Aussage zur Vektorregelung von leistungselektronischen Antrieben ist korrekt?

Accepted Answer

Ermöglicht eine hohe Dynamik und Regelgenauigkeit

Answer

Ist ausschließlich für Gleichstrommotoren geeignet

Answer

Funktioniert ohne Rückkopplung

Question 33

Welche Faktoren beeinflussen maßgeblich das Drehmoment eines Gleichstrommotors?

Accepted Answer

Stromstärke und Stärke des Magnetfelds

Answer

Spannung und Widerstand

Answer

Induktivität und Kapazität

Answer

Drehzahl und Last

Question 34

Welche Aufgabe übernimmt die Leistungselektronik in sogenannten regenerativen Antrieben?

Accepted Answer

Ermöglicht die Rückspeisung von Energie ins Stromnetz

Answer

Wird nur in Gleichstrommotoren eingesetzt

Answer

Verbessert ausschließlich die Effizienz des Antriebs

Question 35

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die korrekte Funktion eines Pulsweitenmodulators (PWM) in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Wandelt ein analoges Signal in ein pulsweitenmoduliertes Signal um, um die Leistung des Motors zu steuern.

Answer

Erzeugt ein dreiphasiges Wechselspannungssignal für den Motor.

Answer

Regelt den Stromfluss durch den Motor.

Question 36

Welche Motorkonfiguration eignet sich am besten für Anwendungen mit hohen Drehzahlen und geringen Drehmomenten?

Accepted Answer

Synchronmotor mit Permanentmagneterregung

Answer

Gleichstrommotor mit Nebenschlussanregung

Answer

Asynchronmotor mit Käfigläufer

Question 37

Was sind die Hauptvorteile des Einsatzes von Leistungshalbleitern in leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Geringe Verluste, hohe Schaltfrequenzen und verbesserte Zuverlässigkeit

Answer

Hohe Kosten und komplexe Ansteuerung

Answer

Geringe Lebensdauer und geringe Zuverlässigkeit

Answer

Unfähigkeit, hohe Ströme zu schalten

Question 38

Was ist die Hauptaufgabe eines Rückkopplungssensors in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Bereitstellung von Informationen über den tatsächlichen Zustand des Systems zwecks Anpassung der Steuerung.

Answer

Störungen im Regelkreis zu minimieren.

Answer

Schutz des Antriebs vor Überlastung.

Question 39

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Strom- und einer Spannungsregelung in einem leistungselektronischen Antrieb?

Accepted Answer

Die Stromregelung regelt den Stromfluss durch den Motor, während die Spannungsregelung die Spannung an den Motorklemmen regelt.

Answer

Die Stromregelung ist genauer, während die Spannungsregelung schneller ist.

Answer

Die Stromregelung ist effizienter, während die Spannungsregelung weniger komplex ist.

Question 40

Welche der folgenden Aussagen über die Verlustleistung in leistungselektronischen Antrieben ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zum Quadrat des Stroms und der Schaltfrequenz.

Answer

Sie nimmt mit steigender Schaltfrequenz ab.

Answer

Sie ist unabhängig vom Laststrom.

Question 41

Welche der folgenden Steuerverfahren wird in industriellen leistungselektronischen Antrieben am häufigsten eingesetzt?

Accepted Answer

Feldorientierte Regelung (FOC)

Answer

Proportionale-Integrale-Derivative (PID) Regelung

Answer

Proportionale (P) Regelung

Answer

Fuzzy-Logik-Regelung

Question 42

Welcher Halbleiterschaltertyp wird in leistungselektronischen Antrieben typischerweise verwendet?

Accepted Answer

Isoliertes Gate Bipolarer Transistor (IGBT)

Answer

Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)

Answer

Bipolarer Transistor (BJT)

Answer

Thyristor

Question 43

Welche Anwendung ist für leistungselektronische Antriebe besonders relevant?

Accepted Answer

Elektrofahrzeuge

Answer

Audioverstärker

Answer

Stromversorgung

Answer

Beleuchtungssysteme

Question 44

Welcher Faktor beeinflusst die Effizienz eines leistungselektronischen Antriebs am stärksten?

Accepted Answer

Leistungsverluste in Halbleiterschaltern

Answer

Umgebungstemperatur

Answer

Motordrehzahl

Answer

Betriebsspannung

Question 45

Welche Technik dient der Reduzierung von Oberschwingungen in der Ausgangsspannung eines Wechselrichters?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Amplitudenmodulation (AM)

Answer

Frequenzmodulation (FM)

Answer

Phasenmodulation (PM)

Question 46

Welche Betriebsart eines Wechselrichters ermöglicht die Rückspeisung von Energie in das Stromnetz?

Accepted Answer

Vier-Quadranten-Betrieb

Answer

Drei-Quadranten-Betrieb

Answer

Zwei-Quadranten-Betrieb

Answer

Ein-Quadranten-Betrieb

Question 47

Welche Aufgabe erfüllen Sensoren in leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Bereitstellung von Messwerten für die Regelung

Answer

Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie

Answer

Erzeugung des Antriebsmoments

Answer

Speicherung elektrischer Energie

Question 48

Welche Komponente speichert in leistungselektronischen Antrieben elektrische Energie?

Accepted Answer

Kondensator

Answer

Halbleiterdiode

Answer

Drossel

Answer

Widerstand

Question 49

Welches Netzwerk wird in leistungselektronischen Antrieben zur Übertragung von Steuersignalen verwendet?

Accepted Answer

Controller Area Network (CAN-Bus)

Answer

Universal Serial Bus (USB)

Answer

Ethernet

Answer

RS-232

Question 50

Welche Funktion übernimmt ein Lasttrennschalter in leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Trennung der Last vom Stromnetz im Fehlerfall

Answer

Regulierung der Motorspannung

Answer

Begrenzung des Stromflusses

Answer

Umkehrung der Drehrichtung

Question 51

Welcher der folgenden Vorteile ist NICHT typisch für einen leistungselektronischen Antrieb gegenüber einem mechanischen Antrieb?

Accepted Answer

Geringere Anschaffungskosten

Answer

Geringerer Wartungsaufwand

Answer

Höherer Wirkungsgrad

Answer

Bessere Regelbarkeit

Question 52

Welche Aufgabe hat der Zwischenkreis in einem drehzahlgeregelten Antriebssystem mit Asynchronmotor?

Accepted Answer

Entkopplung der Netzfrequenz von der Motorfrequenz

Answer

Erhöhung der Netzspannung

Answer

Reduzierung der Oberwellen im Motorstrom

Answer

Gleichrichtung des Motorstroms

Question 53

Welche Regelungsart wird häufig bei der Drehzahlregelung von permanenterregten Synchronmotoren eingesetzt?

Accepted Answer

Feldorientierte Regelung

Answer

Phasenanschnittsteuerung

Answer

Stromrichtungsumkehr

Answer

Schleifenregelung

Question 54

Welcher der folgenden Leistungshalbleiter ist NICHT selbst sperrend?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

IGBT

Answer

MOSFET

Question 55

Was ist der Hauptgrund für den Einsatz von Pulsweitenmodulation (PWM) in leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Steuerung des Strom- und Drehmomentverlaufs

Answer

Reduzierung des Energieverbrauchs

Answer

Vermeidung von Oberschwingungen im Netz

Question 56

Welche der folgenden Anwendungen nutzt typischerweise einen Servoantrieb?

Accepted Answer

Industrieroboter

Answer

Förderband

Answer

Windkraftanlage

Answer

Elektrofahrzeug

Question 57

Was ist ein Hauptvorteil von drehzahlvariablen Antrieben in Pumpenanwendungen?

Accepted Answer

Energieeinsparung durch bedarfsgerechte Drehzahlregelung

Answer

Kompaktere Bauform

Answer

Geringere Geräuschentwicklung

Question 58

Welcher Sensor wird häufig zur Drehzahlmessung in leistungselektronischen Antrieben eingesetzt?

Accepted Answer

Drehgeber (Encoder)

Answer

Drucksensor

Answer

Thermoelement

Answer

Ultraschallsensor

Question 59

Was versteht man unter dem Begriff "regeneratives Bremsen" bei leistungselektronischen Antrieben?

Accepted Answer

Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie und Rückspeisung ins Netz

Answer

Mechanisches Bremsen mit erhöhter Bremskraft

Answer

Verzögerung des Motors durch Kurzschließen der Motorwicklungen

Question 60

Welchen Einfluss hat die Taktfrequenz der PWM auf die akustischen Geräusche eines leistungselektronischen Antriebs?

Accepted Answer

Mit steigender Taktfrequenz werden die Geräusche höherfrequent und damit oft weniger störend.

Answer

Mit steigender Taktfrequenz werden die Geräusche lauter.

Answer

Die Taktfrequenz hat keinen Einfluss auf die Geräuschentwicklung.