Verluste und Wirkungsgrad elektrischer Maschinen: Quizfragen und Übungen

Question 1

Was beschreibt den Wirkungsgrad elektrischer Maschinen?

Accepted Answer

Verhältnis der abgegebenen zur zugeführten Leistung

Answer

Kann 100% überschreiten

Answer

Dimensionsbehaftete Größe

Answer

Kann durch Maßnahmen beliebig gesteigert werden

Question 2

Was ist der Zweck der Kurzschlussprüfung bei elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Bestimmung von Kupferverlusten und Wicklungswiderstand

Answer

Bestimmung von Eisenverlusten und Hysterese

Answer

Bestimmung von Reibungsverlusten und Lagerreibung

Answer

Bestimmung von Lüftungsverlusten und Kühlluftstrom

Question 3

Welches der folgenden Geräte wird zur Messung des Drehmoments einer elektrischen Maschine verwendet?

Accepted Answer

Drehmomentsensor

Answer

Leistungsmesser

Answer

Spannungsmesser

Answer

Stromzange

Question 4

Welche Aussage zu Kupferverlusten in elektrischen Maschinen ist richtig?

Accepted Answer

Kupferverluste sind der Hauptgrund für Wirkungsgradverluste in kleinen Maschinen.

Answer

Kupferverluste sind unabhängig von der Last.

Answer

Kupferverluste treten nur im Stator auf.

Answer

Kupferverluste können durch Supraleiter beseitigt werden.

Question 5

Wie beeinflussen Verluste die nutzbare Leistung einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Sie reduzieren die nutzbare Leistung.

Answer

Sie steigern den Wirkungsgrad der Maschine.

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf die Leistung der Maschine.

Answer

Sie erhöhen die maximale Leistung der Maschine.

Question 6

Was ist der Einfluss von Kupferverlusten auf den Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Reduzierung des Wirkungsgrads (da Energie in Wärme umgewandelt wird)

Answer

Erhöhung des Wirkungsgrads

Answer

Keine Auswirkung auf den Wirkungsgrad

Answer

Abhängig von der Betriebsart

Question 7

Welche Art von Verlusten ist bei Transformatoren besonders ausgeprägt?

Accepted Answer

Eisenverluste (aufgrund des sich ständig ändernden magnetischen Flusses)

Answer

Kupferverluste

Answer

Mechanische Verluste

Answer

Keine der genannten Verluste

Question 8

Wie kann der Einfluss von Eisenverlusten auf den Wirkungsgrad minimiert werden?

Accepted Answer

Beide genannten Maßnahmen

Answer

Verwendung von hochwertigeren Materialien (mit geringerer Hysterese und Wirbelstromverlusten)

Answer

Optimierung der magnetischen Schaltung (zur Reduzierung der Streuflüsse und des Eisenverlusts)

Answer

Reduzierung der Betriebstemperatur (da Eisenverluste mit der Temperatur zunehmen)

Question 9

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Herstellungsdatum

Answer

Lastbedingungen

Answer

Maschinengröße

Answer

Umgebungstemperatur

Question 10

Warum ist der Wirkungsgrad bei elektrischen Maschinen bei Teillast typischerweise niedriger als bei Volllast?

Accepted Answer

Alle genannten Gründe

Answer

Kupferverluste sind bei Teillast proportional zur Last.

Answer

Eisenverluste sind bei Teillast konstant.

Answer

Mechanische Verluste sind bei Teillast höher.

Question 11

Welche der folgenden Größen ist **kein Verlust** in elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Belastungsverlust

Answer

Kupferverlust

Answer

Eisenverlust

Answer

Mechanischer Verlust

Question 12

Welche Methode zur Wirkungsgradbestimmung misst die **Eingangs- und Ausgangsleistung** einer Maschine?

Accepted Answer

Direkte Methode

Answer

Indirekte Methode

Answer

Verlustmethode

Answer

Effizienzmethode

Question 13

Was ist die **Einheit des Wirkungsgrades** einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Prozent

Answer

Watt

Answer

Siemens

Answer

Ohm

Question 14

Welche der folgenden Verluste treten **nur bei Wechselstrommaschinen** auf?

Accepted Answer

Wirbelstromverlust

Answer

Kupferverlust

Answer

Mechanischer Verlust

Answer

Zusatzverluste

Question 15

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt den **Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine**?

Accepted Answer

η = P_out / P_in

Answer

η = (P_in - P_out) / P_in

Answer

η = (P_out - P_in) / P_out

Answer

η = P_in / P_out

Question 16

Welche Aussage beschreibt zutreffend den Eisenverlust in elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Verluste durch Wirbelströme und Hysterese im Eisenkern

Answer

Verluste durch ohmschen Widerstand in Wicklungen

Answer

Verluste durch Reibung in Lagern und Bürsten

Question 17

Welche Methode zur Wirkungsgradbestimmung ist für rotierende Maschinen geeignet?

Accepted Answer

Drehmoment-Drehzahl-Messung

Answer

Indirekte Messung über Strom und Spannung

Answer

Messung des Leistungsfaktors

Answer

Messung der Blindleistung

Question 18

Welche Auswirkung hat ein hoher Eisenverlust auf den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Reduzierung des Wirkungsgrads, da mehr Energie in Wärme umgewandelt wird

Answer

Erhöhung des Wirkungsgrads, da weniger Energie in Wärme umgewandelt wird

Answer

Keine Auswirkung auf den Wirkungsgrad

Question 19

Welche Maßnahme trägt zur Reduzierung von Kupferverlusten in elektrischen Maschinen bei?

Accepted Answer

Verwendung von Leitern mit größerem Querschnitt

Answer

Verwendung von Leitern mit kleinerem Querschnitt

Answer

Verwendung von Leitern mit höherem spezifischen Widerstand

Answer

Erhöhung der Anzahl der Windungen

Question 20

Welcher Faktor beeinflusst maßgeblich die Größe der mechanischen Verluste in elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Reibung in Lagern und Bürsten

Answer

Hysterese im Eisenkern

Answer

Wirbelströme im Eisenkern

Question 21

Welche Verlustart ist bei Transformatoren besonders relevant?

Accepted Answer

Hysterese- und Wirbelstromverluste im Eisenkern

Answer

Reibungsverluste in Lagern und Bürsten

Answer

Kupferverluste in Wicklungen

Answer

Mechanische Verluste durch Vibrationen

Question 22

Welchen Zweck erfüllen Kühlsysteme in elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Abfuhr von Wärmeverlusten und Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur

Answer

Reduzierung des Stromverbrauchs

Answer

Erhöhung des Wirkungsgrads

Question 23

Was ist die Definition des Wirkungsgrads einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis der abgegebenen mechanischen Leistung zur aufgenommenen elektrischen Leistung

Answer

Die Differenz zwischen der aufgenommenen und der abgegebenen Leistung

Answer

Das Verhältnis der elektrischen Leistung zur mechanischen Leistung

Question 24

Welche Maßnahme kann zur Minimierung des Kupferverlusts in elektrischen Maschinen eingesetzt werden?

Accepted Answer

Verwenden von Leitern mit größerem Querschnitt

Answer

Erhöhen der Stromstärke

Answer

Verwenden von Leitern mit kleinerem Querschnitt

Question 25

Welche Auswirkung haben hohe Eisenverluste auf den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Reduzierung des Wirkungsgrads

Answer

Erhöhung des Wirkungsgrads

Answer

Kann zu einer Erhöhung oder Verringerung des Wirkungsgrads führen

Answer

Keine Auswirkung auf den Wirkungsgrad

Question 26

Welche der folgenden Methoden zur Wirkungsgradbestimmung elektrischer Maschinen ist am genauesten?

Accepted Answer

Direkte Messung mit Leistungsmessgeräten

Answer

Schätzung aus Motordaten

Answer

Indirekte Messung über Drehmoment und Drehzahl

Answer

Berechnung aus den Verlustdaten

Question 27

Welche der folgenden Definitionen beschreibt den Wirkungsgrad elektrischer Maschinen korrekt?

Accepted Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der abgegebenen Wirkleistung zur aufgenommenen elektrischen Leistung.

Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der abgegebenen Scheinleistung zur aufgenommenen Scheinleistung.

Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der abgegebenen Blindleistung zur aufgenommenen Wirkleistung.

Question 28

Welche der folgenden Methoden zur Verbesserung des Wirkungsgrads elektrischer Maschinen ist nicht sinnvoll?

Accepted Answer

Reduzierung der Kupferverluste durch Verwendung von Wicklungen mit höherem Widerstand

Answer

Reduzierung der mechanischen Verluste durch Verwendung reibungsarmer Lager

Answer

Reduzierung der Stray-Load-Verluste durch Optimierung des Luftspaltdesigns

Answer

Reduzierung der Eisenverluste durch Verwendung von Materialien mit niedrigerer Hysterese

Question 29

Was bestimmt den Hauptanteil der Kupferverluste in elektrischen Maschinen?

Accepted Answer

Der ohmsche Widerstand der Leiter

Answer

Die Frequenz des Stroms

Answer

Die Kapazität der Wicklungen

Answer

Die Induktivität der Wicklungen

Question 30

Welcher Unterschied besteht zwischen dem Nennwirkungsgrad und dem optimalen Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Der Nennwirkungsgrad wird bei der Nennleistung erreicht, während der optimale Wirkungsgrad bei einer anderen Leistung auftritt.

Answer

Der Nennwirkungsgrad ist immer niedriger als der optimale Wirkungsgrad.

Answer

Der Nennwirkungsgrad ist nur bei großen Maschinen relevant.

Question 31

Welche Bedeutung hat der Wirkungsgrad für die Auslegung und den Betrieb elektrischer Maschinen?

Accepted Answer

Er ist ein wichtiger Faktor für die Energieeffizienz, die Betriebskosten und die Umweltverträglichkeit.

Answer

Er ist nur bei kleinen Maschinen relevant.

Answer

Er hat keinen Einfluss auf die Leistung der Maschine.

Question 32

Welche Verlustart hat den größten Anteil an den Gesamtverlusten von Transformatoren?

Accepted Answer

Eisenverluste

Answer

Wirbelstromverluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Hysterese-Verluste

Question 33

Was ist der maßgebliche Unterschied zwischen Zusatzverlusten und Leerlaufverlusten?

Accepted Answer

Zusatzverluste treten nur bei Belastung auf, Leerlaufverluste auch im unbelasteten Zustand.

Answer

Leerlaufverluste entstehen ausschließlich durch Kupferverluste.

Answer

Zusatzverluste sind immer größer als Leerlaufverluste.

Question 34

Wie ist der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine definiert?

Accepted Answer

Verhältnis der abgegebenen mechanischen Leistung zur aufgenommenen elektrischen Leistung

Answer

Leistung pro Gewichtseinheit

Answer

Verhältnis der elektrischen Leistung zur mechanischen Leistung

Question 35

Welche Methode zur Bestimmung des Eisenverlustfaktors gilt als die genaueste?

Accepted Answer

Epstein-Rahmen-Methode

Answer

Dreipunktmethode

Answer

Wattmetermethode

Answer

Ringkernmethode

Question 36

Welche Aussage zur Kühlung von elektrischen Maschinen ist korrekt?

Accepted Answer

Umgebungstemperatur und Kühlfläche beeinflussen die Kühlleistung.

Answer

Wasserkühlung ist weniger effektiv als Luftkühlung.

Answer

Die Kühlleistung hängt nicht von der Größe der Maschine ab.

Question 37

Welche Verlustart ist bei Gleichstrommaschinen besonders ausgeprägt?

Accepted Answer

Ankerreaktionsverluste

Answer

Eisenverluste

Answer

Kupferverluste

Question 38

Welche Aussage zum Wirkungsgrad von Transformatoren ist zutreffend?

Accepted Answer

Der Wirkungsgrad steigt typischerweise mit zunehmender Belastung.

Answer

Der Wirkungsgrad ist bei Leerlauf am höchsten.

Answer

Transformatoren haben im Allgemeinen einen sehr geringen Wirkungsgrad.

Answer

Der Wirkungsgrad ist unabhängig von der Frequenz.

Question 39

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf den Wirkungsgrad elektrischer Maschinen?

Accepted Answer

Belastung

Answer

Betriebsspannung

Answer

Drehzahl

Answer

Abmessungen

Question 40

Welche der folgenden Kenngrößen gibt den Anteil der in mechanische Energie umgewandelten elektrischen Energie an?

Accepted Answer

Wirkungsgrad

Answer

Leistungsfaktor

Answer

Nennleistung

Answer

Drehmoment

Question 41

Welche Art von Verlusten tritt hauptsächlich bei der Ummagnetisierung von Eisenkernen auf?

Accepted Answer

Hystereseverluste

Answer

Luftspaltverluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Wirbelstromverluste

Question 42

Welche Art von Motor zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad bei niedrigen Drehzahlen aus?

Accepted Answer

Gleichstrom-Nebenschlussmotor

Answer

Wechselstrom-Synchronmotor

Answer

Induktionsmotor

Answer

Schrittmotoren

Question 43

Welche Art von Verlusten tritt in den Wicklungen elektrischer Maschinen auf und hängt vom Stromfluss ab?

Accepted Answer

Kupferverluste

Answer

Eisenverluste

Answer

Reibungsverluste

Answer

Luftspaltverluste

Question 44

Welche der folgenden Einheiten wird zur Angabe des Wirkungsgrades elektrischer Maschinen verwendet?

Accepted Answer

Prozent (%)

Answer

Watt (W)

Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Tesla (T)

Question 45

Welcher der folgenden Vorteile von elektrischen Maschinen mit hohem Wirkungsgrad ist der Wichtigste?

Accepted Answer

Geringerer Energieverbrauch, was zu Kosteneinsparungen führt

Answer

Geringere Wartungskosten

Answer

Höhere Drehzahlen

Answer

Längere Lebensdauer

Question 46

Welche der folgenden Arten von Verlusten tritt in einer elektrischen Maschine NICHT auf?

Accepted Answer

Magnetische Verluste

Answer

Eisenverluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Mechanische Verluste

Question 47

Welche der folgenden Aussagen über den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine ist RICHTIG?

Accepted Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von abgegebener Leistung zur zugeführten Leistung.

Answer

Der Wirkungsgrad ist immer 100%.

Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von zugeführter Leistung zu abgegebener Leistung.

Question 48

Welche Art von Verlusten wird durch die magnetische Ummagnetisierung des Eisenkerns verursacht?

Accepted Answer

Eisenverluste

Answer

Mechanische Verluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Zusätzliche Verluste

Question 49

Welche der folgenden Maßnahmen kann den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine verbessern?

Accepted Answer

Reduzierung der Kupferverluste durch optimierte Spulenwicklungen.

Answer

Erhöhung der mechanischen Verluste durch zusätzliche Reibung.

Answer

Erhöhung der magnetischen Verluste durch stärkere Magnetfelder.

Question 50

Wie werden Kupferverluste in einer elektrischen Maschine berechnet?

Accepted Answer

I²R, wobei I der Strom und R der Widerstand der Spule ist.

Answer

U²R, wobei U die Spannung und R der Widerstand der Spule ist.

Answer

P × t, wobei P die Leistung und t die Zeit ist.

Question 51

Welche der folgenden Faktoren beeinflusst NICHT den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Die Farbe des verwendeten Isoliermaterials.

Answer

Die Qualität des verwendeten Eisenkerns.

Answer

Die Grösse des Luftspalts zwischen Rotor und Stator.

Question 52

Welches Messinstrument wird verwendet, um den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine zu bestimmen?

Accepted Answer

Leistungsmessgerät (Wattmeter)

Answer

Amperemeter

Answer

Voltmeter

Answer

Ohmmeter

Question 53

Welche Art von Verlusten ist hauptsächlich für die Erwärmung einer elektrischen Maschine verantwortlich?

Accepted Answer

Kupferverluste und Eisenverluste

Answer

Mechanische Verluste

Answer

Magnetische Verluste

Answer

Zusätzliche Verluste

Question 54

Eine Asynchronmaschine mit einem Wirkungsgrad von 90% nimmt eine Leistung von 10 kW auf. Wie gross ist die abgegebene Leistung?

Accepted Answer

9 kW

Answer

11.11 kW

Answer

10 kW

Question 55

Welche der folgenden Aussagen über den Einfluss von Verlusten auf den Wirkungsgrad ist RICHTIG?

Accepted Answer

Je höher die Verluste, desto geringer der Wirkungsgrad.

Answer

Verluste haben keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad.

Answer

Je höher die Verluste, desto höher der Wirkungsgrad.

Question 56

Welche Art von Verlusten tritt in einer elektrischen Maschine aufgrund der magnetischen Ummagnetisierung des Kerns auf?

Accepted Answer

Eisenverluste

Answer

Kupferverluste

Answer

Wicklungsverluste

Answer

Reibungsverluste

Question 57

Welche der folgenden Faktoren beeinflusst den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine am stärksten?

Accepted Answer

Die Größe der Verluste

Answer

Die Spannung der Versorgung

Answer

Die Art des verwendeten Kühlsystems

Answer

Die Drehzahl des Rotors

Question 58

Wie kann der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine ermittelt werden?

Accepted Answer

Durch die Division der abgegebenen Leistung durch die zugeführte Leistung

Answer

Durch die Addition der Verluste

Answer

Durch die Multiplikation der Spannung mit dem Strom

Question 59

Welche Art von Verlusten sind bei einer Asynchronmaschine am bedeutendsten?

Accepted Answer

Kupferverluste

Answer

Reibungsverluste

Answer

Eisenverluste

Answer

Ventilationsverluste

Question 60

Wie kann man die Kupferverluste in einer elektrischen Maschine reduzieren?

Accepted Answer

Durch die Verwendung von dickeren Wicklungsdrähten

Answer

Durch die Verwendung von Permanentmagneten

Answer

Durch die Erhöhung der Spannung

Answer

Durch die Verringerung der Drehzahl

Question 61

Was ist der Unterschied zwischen einem Wirkungsgrad von 90% und einem Wirkungsgrad von 95%?

Accepted Answer

Ein Wirkungsgrad von 95% bedeutet, dass weniger Energie verloren geht als bei einem Wirkungsgrad von 90%.

Answer

Ein Wirkungsgrad von 95% bedeutet, dass die Maschine schneller läuft.

Question 62

Welche Auswirkungen haben hohe Verluste in einer elektrischen Maschine?

Accepted Answer

Erhöhter Energieverbrauch und Wärmeentwicklung

Answer

Erhöhte Spannung

Answer

Geringe Drehzahl

Question 63

Welche Maßnahmen können zur Reduzierung von Reibungsverlusten in einer elektrischen Maschine ergriffen werden?

Accepted Answer

Verwendung von hochwertigen Lagern und Schmiermitteln

Answer

Verwenden von dickeren Wicklungsdrähten

Answer

Erhöhung der Spannung

Question 64

Wie wirkt sich der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine auf die Umwelt aus?

Accepted Answer

Ein niedriger Wirkungsgrad führt zu einem höheren Energieverbrauch und somit zu mehr CO2-Emissionen.

Answer

Ein niedriger Wirkungsgrad führt zu einer höheren Spannung.

Answer

Ein niedriger Wirkungsgrad führt zu einem höheren Geräuschpegel.