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Lokführerausbildung 2022/23 > Elektrische Grundlagen > Flashcards

Elektrische Grundlagen Flashcards

1
Q

Was ist Elektrizität?

A

Elektrizität ist eine Energieform die durch verschiedene Wirkungen in Erscheinung tritt.

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Q

An welchen Wirkungen kann man elektrischen Strom erkennen?

A
  • Magnetische Wirkung
  • Wärme Wirkung
  • Licht Wirkung
  • Chemische Wirkung
  • Physische Wirkung
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3
Q

Was ist Magnetismus?

A

Unter Magnetismus versteht man die Eigenschaft eines Stoffes, Eisenteile anzuziehen.

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4
Q

Worin kann Magnetismus unterschieden werden?

A
  • natürlichem Magnetismus
  • künstlichen Magnetismus
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5
Q

Wie ist der grobe Atomaufbau?

A

In den Atomen befinden sich gebundene und freie Elektronen. Die gebundenen Elektronen kreisen in fixen Bahnen um den Atomkern und die freien Elektronen schwirren frei umher.

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6
Q

Was bestimmt die Leitfähigkeit eines Stoffes?

A

Die Zahl der freien Elektronen.

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7
Q

Wie werden Leiter unterschieden?

A

Leiter, Nichtleiter, Halbleiter

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8
Q

Was ist Spannung?

A

Jene Kraft, die Elektronen zum Fließen bringt.

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9
Q

Was ist Strom?

A

Das Fließen der Elektronen.

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10
Q

Wie sind Voltmeter und Amperemeter angeschlossen?

A

Voltmeter parallel zum Verbraucher, Amperemeter in Serie geschalten.

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11
Q

Wovon ist der Widerstand abhängig?

A
  • Vom Werkstoff des Leiters
  • von der Länge des Leiters
  • vom Querschnitt des Leiters
  • von der Temperatur des Leiters
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12
Q

Wie lautet das Ohmsche’ Gesetz?

A

Bei hoher Spannung fließen viele Elektronen durch den Leiter, bei niedriger Spannung fließen nur wenige Elektronen durch den Leiter.

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13
Q

Je mehr Spannung umso mehr…

A

…Strom

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14
Q

Der Strom wird bei konstanter Spannung … wenn der Widerstand …

A

kleiner / steigt

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15
Q

Was ist Gleichstrom?

A

Als Gleichstrom wird ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Richtung sich zeitlich nicht ändert.

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16
Q

Was ist Wechselstrom?

A

Wechselstrom ist elektrischer Strom der ständig seine Richtung und stärke ändert.

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17
Q

Was ist die Frequenz?

A

Die Anzahl der Perioden pro Sekunde.

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18
Q

Was ist der 3-Phasen Wechselstrom?

A

Er besteht aus drei zeitlich versetzten Wechselstromphasen.

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19
Q

Woraus errechnet sich die elektrische Leistung?

A

Spannung mal Stromstärke

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20
Q

Was ist die Blindleistung?

A

Als Blindleistung wird die Leistung im Wechselstromkreis bezeichnet, welche zum Aufbau eines Magnetfeldes notwendig ist und beim Abbau des Magnetfeldes wieder an das Netz zurückgegeben wird.

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21
Q

Was ist die Wirkleistung?

A

Die Wirkleistung ist die Leistung des Motors, welche er in mechanische Arbeit umsetzt. Wird in Watt ausgedrückt.

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22
Q

Was ist die Scheinleistung?

A

Wirkleistung + Blindleistung

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23
Q

Was sind ohmsche Widerstände?

A

Wiederstände die elektrische Energie in Wärme umformen.

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24
Q

Wie können ohmsche Widerstände unterschieden werden?

A
  • Festwiderstände: Widerstandsnennwert wird vom Hersteller festgelegt.
  • Veränderbare Widerstände: Widerstandswert durch verdrehen oder verstellen einstellbar
  • Veränderliche Widerstände: Der Widerstandswert ist - Temperaturabhängig
  • Magnetfeldabhängig
  • Spannungsabhängig
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25
Q

Was ist der magnetische Fluss?

A

Die Gesamtzahl der magnetischen Feldlinien der stromdurchflossenen Spule.

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26
Q

Wie kann sich die Größe des Magnetfeldes ändern?

A
  • Höheren Strom
  • Wicklungsanzahl erhöhen
  • einen Eisenkern ins Innere der Spule schieben
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27
Q

Was ist ein Relais?

A

Ein fernbedienter Schalter zum Schalten von kleinen Spannungen und Strömen.

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28
Q

Was ist ein Schütz?

A

Ein fernbedienter Schalter zum Schalten von großen Spannungen und Strömen.

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29
Q

Was macht ein Transformator?

A

Er dient zur Änderung von Wechselspannungen und Wechselströmen bestimmter Größe in eine höhere oder niedrigere Spannung bei gleichbleibender Frequenz.

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30
Q

Woraus besteht ein Transformator?

A

Aus einem geschlossenem Eisenkern mit einer Primärspule und einer Sekundärspule.

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31
Q

Was passiert beim Heruntertransformieren?

A

Die Windungszahl der zweiten Spule wird (beispielsweise) halbiert. Dadurch halbiert sich die Spannung, aber der Strom wird verdoppelt.

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32
Q

Was passiert beim Hochtransformieren?

A

Die Windungszahl der zweiten Spule wird (beispielsweise) verdoppelt. Dadurch verdoppelt sich die Spannung, aber der Strom wird halbiert.

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33
Q

Was ist ein Wandler?

A

Wandler sind Transformatoren und dienen zum Anschluss von Messgeräten und Schutzrelais,

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34
Q

Welche Arten von Wandlern gibt es?

A

Spannungswandler und Stromwandler

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35
Q

Wie werden Kondensatoren eingesetzt?

A

Je nach Spannungsart sind sie als Speicher oder Widerstand eingesetzt.

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36
Q

Woraus besteht ein Kondensator?

A

Der Kondensator besteht aus zwei Metallfolien, die gegeneinander isoliert sind.

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37
Q

Was passiert, wenn man den Kondensator an Gleichspannung anlegt?

A

Er wird geladen. Beim Aufladen fließ ein hoher Ladestrom. Während des Aufladens wird der Ladestrom immer kleiner, bis er 0 wird. Dann sperrt der Kondensator und der Speicher ist voll.

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38
Q

Welche Halbleiterelemente gibt es?

A

Diode, Thyristor, GTO-Thyristor

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39
Q

Was machen Dioden?

A

Dioden lassen Strom nur in einer Richtung fließen.

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40
Q

Was passiert, wenn man in einen Wechselstromkreis eine Diode einbaut.

A

Diese lässt vom Wechselstrom nur die positive Halbwelle durch. Die negative Halbwelle wird von der Diode gesperrt.

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41
Q

Wie funktionieren Thyristoren?

A

Thyristoren können den Stromfluss sperren und zulassen wie Dioden. Der Durchgang der positiven Halbwelle muss durch einen Zündimpuls ermöglicht werden.

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42
Q

Wie kann man Einphasen-Wechselspannung in wellige Gleichspannung umwandeln.

A

Durch eine Schaltung von vier Dioden. (=Gleichrichter)

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43
Q

Was macht ein Wechselrichter?

A

Sie richten Gleichstrom in Wechselstrom um.

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44
Q

Was ist die Umrichtung?

A

Die Umwandlung eines Stromsystemes und dessen Größen.

45
Q

Was kann die Umrichtung betreffen?

A
  • Spannung
  • Strom
  • Frequenz
  • Anzahl der Phasen
46
Q

Was ist ein Frequenzumrichter (Stromrichter)?

A

Elektrische Stromrichter, die eine in der Frequenz und Amplitude unterschiedliche Wechselspannung erzeugen.

47
Q

Als was können Frequenzumrichter arbeiten?

A

Als Gleichrichter und Wechselrichter

48
Q

Wie ist eine stufenlose Regelung der Drehzahl bzw. des Drehmoments beim Drehstrommotor möglich?

A

Durch die Steuerung von Frequenz und Spannung.

49
Q

Was macht ein Vierquadrantensteller?

A

Wandelt die vom Trafo bereitgestellte Einphasenwechselspannung in eine stabile wellige Gleichspannung um.

50
Q

Wie wird der Gleichspannungsstromkreis geglättet?

A

Durch einen Kondensator.

51
Q

Was macht ein Pulswechselrichter?

A

Er erzeugt eine dreiphasige Wechselspannung mit variabler Frequenz und Spannung für Drehstrommotore.

52
Q

Wie werden Zugkraft und Geschwindigkeitsänderungen ermöglicht?

A

Durch die Änderung von Frequenz und Spannung.

53
Q

Was ist ein mechanischer Umformer?

A

Eine Kombination aus einem elektrischen Motor auf dessen Motorwelle ein elektrischer Generator angebaut ist und elektromechanisch eine Frequenzumsetzung ermöglicht.

54
Q

Was ist ein Leistungsschutzschalter (LSS)?

A

Eine Überstromschutzeinrichtung.

55
Q

Wie können LSS ausgeführt sein?

A

Ein- oder Mehrpolig.

56
Q

Wovor schützt ein LSS?

A

Er schützt Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stroms.

57
Q

Was sind die Auslösemöglichkeiten des LSS?

A
  • Überlast
  • Elektromagnetische Auslösung
  • Manuelles Ausschalten
58
Q

Was ist Überlast?

A

Wenn der Vorgegebene Nennwert des fließenden Stromes länger überschritten wird.

59
Q

Was ist Elektromagnetische Auslösung?

A

Im Stromkreis tritt ein Kurzschluss auf.

60
Q

Was und wovor schützt macht der Motorschutzschalter?

A

Schützt Elektromotore vor

  • thermischer Überlastung
  • mechanischer Überlastung
  • Schäden von Außenleitern
61
Q

Was macht ein Generator?

A

Wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um.

62
Q

Drehbewegung + Magnetfeld =

A

Elektrischer Strom

63
Q

Bewegt man einen Leiter in einem Magnetfeld so, dass er dessen Feldlinien schneidet,…

A

…wird in ihm eine Spannung induziert.

64
Q

Wovon ist die Größe der induzierten Spannung im Leiter abhängig?

A
  • der Stärke des Magnetfeldes
  • der Geschwindigkeit der Drehbewegung
  • der Länge des sich drehenden Leiters im Magnetfeld
  • dem Schnittwinkel des sich drehenden Leiters im Magnetfeld
65
Q

Elektrischer Strom + Magnetfeld =

A

Drehbewegung

66
Q

Wovon ist die Größe der Kraft beim Elektromotor abhängig?

A
  • Der Stärke des Magnetfeldes
  • Der Stromstärke im Leiter
  • der Länge des Leiters im Magnetfeld
  • der Anzahl an Leiter im Magnetfeld
67
Q

Was sind die Bauteile eines Stromabnehmers?

A
  • Kohlschleifenstücke
  • Palette
  • Ablaufhorn
  • Oberarm
  • Litze
  • Unterarm
  • Kuppelstange
  • Isolator
68
Q

Wie ist der Grundrahmen des Stromabnehmers am Dach befestigt?

A

Mit Isolatoren

69
Q

Was ist angebracht, um den Stromfluss über die Lager zu vermeiden?

A

Flexible Litzen

70
Q

Wozu dienen die Ablaufhörner?

A

Verhindert das Ablaufen vom Fahrdraht oder das Einfädeln des Stromabnehmers.

71
Q

Was wird zum Heben und Senken des Stromabnehmers verwendet?

A

Druckluftzylinder mit Hubfedern oder Luftbälge

72
Q

Was macht der Stromabnehmerschlüssel (Stas)?

A

Sperrt die Druckluftversorgung zu den Stromabnehmern.

73
Q

Wozu dienen die Funkenhörner?

A

Sie dienen dazu sehr hohe Spannungen (Blitzschlag) zur Erde abzuleiten.

74
Q

Wozu dient der Kathodenfallableiter?

A

Er dient zum Schutz der elektrischen Anlagen, insbesondere des Transformators vor Überspannungen.

75
Q

Was macht der Hauptschalter?

A

Dient bei angehobenem Stromabnehmer zum Ein- uns Ausschalten der Hochspannungsversorgung.

76
Q

Wodurch schaltet sich der Hauptschalter aus?

A
  • Durch den Tfzf mittels Schalter oder Taster
  • Durch Schutzeinrichtungen (Relais etc.)
  • im Gefahrenfall durch Not-Aus
77
Q

Nenne die Bauteile des BBC-Druckluftschnellschalters?

A
  • Steuerwiderstand
  • Löschkammerisolator
  • Hohlisolator mit Leistungskontakt
  • Trennkontakt
  • Drehisolator
  • Steuereinheit mit Hauptschalterbehälter
78
Q

Was passiert bei Unterbrechung des Haltestromkreises?

A

Der Hauptschalter schaltet durch Druck der vorgespannten Feder aus.

79
Q

Was besitzen die Sekundärwicklungen im Trafo, damit auch bei 25kV Primärspannung die gleichen Sekundärspannungen abgegriffen werden können?

A

Zwei Anzapfungen

80
Q

Wie werden Trafo und Stromrichter gekühlt?

A

Trafo: Ölgekühlt
Stromrichter: Wassergekühlt

81
Q

Was macht der Buchholzschutz?

A

Bei stromstarken Kurzschlüssen wird der Transformator automatisch abgeschaltet.

82
Q

Was kann bei Isolationsfehlern oder starker Überlast bei ölgekühlten Transformatoren passieren?

A

Eine örtliche Überhitzung, kann eine Gasentwicklung im Ölraum des Trafos verursachen.

83
Q

Welche Fahrmotore werden verwendet?

A
  • Einphasenreihenschlussmotor (Wechselstrommotor) und Mischmotor
  • Drehstrommotor (Asynchronmotor)
84
Q

Was sind die Vorteile von Einphasenreihenschlussmotoren?

A
  • Größere Leistung (bis 1300 kW)
  • Höhere Betriebsspannung (bis 1000 V)
  • geringeres Gewicht und kleinere Bauweise
  • einfache elektrische Bremsregelung (im E-Bremsbetrieb übernimmt die Fremdfeldwicklung alleine die Aufgabe der Erregung)
85
Q

Was macht der Kollektorschutz?

A

Setzt sich das Tfz beim Anfahren nicht innerhalb von 5 Sek. in Bewegung, schaltet sich die Leistung automatisch ab.

86
Q

Was bewirkt eine schlecht eingestellte neutrale Zone?

A

Verstärktes Bürstenfeuer und damit einen erhöhten Kollektorverschleiß.

87
Q

Wie ist ein verstärktes Bürstenfeuer für den Tfzf erkennbar?

A

Wenn die Stromaufnahme eines Fahrmotors gegenüber den anderen Fahrmotoren je nach Fahrrichtung nach oben oder unten abweicht.

88
Q

Was wird als Schlupf bezeichnet?

A

Der Unterschied zwischen Drehfelddrehzahl und der Läuferdrehzahl.

89
Q

Was passiert bei Umkehrung des Schlupfes?

A

Der Motor arbeitet als Generator.

90
Q

Was sind die Vorteile eines Drehstrommotors?

A
  • einfache Bauweise (durch das Fehlen von Kohlebürsten und Kollektor)
  • kurze Bauweise, geringeres Gewicht
  • lange Wartungsintervalle
91
Q

Was sind mögliche Schäden am Drehstrommotor?

A
  • Drehzahlgeber Fahrmotor
  • Schäden durch Feuchtigkeit in der Isolation
  • Lagerschäden
92
Q

Welche Hauptschalter gibt es?

A
  • BBC-Druckluftschnellschalter
  • Vakuum-Hauptschalter
93
Q

Wie erfolgt der Einschaltvorgang beim BBC-Druckluftschnellschalter?

A

Der Trennkontakt (Trennmesser) schließt.

94
Q

Wie ist der Ausschaltvorgang beim BBC-Druckluftschnellschalter?

A
  • Der Leistungskontakt im Hohlisolator öffnet und Druckluft löscht den auftretenden Funken
  • Trennkontakt (Trennmesser) öffnet
  • Leistungskontakt schließt
95
Q

Was ist der größte Vorteil am Wechselstrom?

A

Er ist transformierbar

96
Q

Was sind die Aufgaben der Steuerung?

A
  • Steuerung der Fahrgeschwindigkeit
  • Fahrtrichtungsänderung
  • Umschaltung zwischen Fahr- und Bremsbetrieb
97
Q

Was passiert, wenn man die Taste “V-Regelung” drückt?

A

Das Tfz schaltet auf Geschwindigkeitsregelung um.

98
Q

Nur wann kann die AFB aktiviert werden?

A
  • wenn der Richtungsschalter auf “V” oder “R” ist.
  • beide ZSG tauglich und eingeschaltet sind.
  • der Absperrhahn (ZuBas) geöffnet ist.
99
Q

Nur wann kann das Umschalten des Fahrtwenders erfolgen?

A

Im leistungslosen Zustand. (Stillstand und Stromlos)

100
Q

Was machen Trennschütze?

A

Schalten bei Tfz und Twg mit Einphasenreihenschluss- oder Mischmotoren jeweils einen Fahrmotorstromkreis ein und aus.

101
Q

Wie werden Trennschütze geschalten?

A

Mittels ep-Ventil, mit Druckluft

102
Q

Wodurch wird ein Abfallen der Trennschütze bewirkt?

A
  • Fahrschalter
  • Schnellabschalttaste
  • Fahrzeugelektronik
  • Schutzeinrichtung
  • Sicherheitseinrichtungen
103
Q

Wozu dienen die Hilfsbetriebe?

A
  • Batterieladung
  • Drucklufterzeugung
  • Kühlung
  • Sonstige Verbraucher
104
Q

Was wird als Hilfsbetrieb bei der Batterieladung betrieben?

A

Das Ladegerät.

105
Q

Was wird als Hilfsbetrieb bei der Drucklufterzeugung betrieben?

A
  • Kompressor
  • Hilfskompressor
106
Q

Was wird als Hilfsbetrieb bei der Kühlung betrieben?

A
  • Trafoölpumpe
  • Stromrichterkühlmittelpumpe
  • Trafolüfter
  • Stromrichterlüfter
  • Fahrmotorlüfter
  • Bremswiderstandlüfter
  • Elektroniklüfter
107
Q

Was wird als Hilfsbetrieb als sonstiger Verbraucher betrieben?

A
  • Klimaanlage
  • Führerstandsheizung
  • Scheibenheizung
  • Bremsturmheizung
108
Q

Was machen Hilfsbetriebwechselrichter?

A

Diese wandeln die Sekundärspannung des Trafos in eine Drehspannung 3 * 440 V um.

109
Q

Wie ist der geschlossene Zugheizstromkreis?

A

Vom Tfz: Sekundärwicklung Trafo, Zugheizschütz, Zugheizstromwandler, Zugheizdosen
Zum Wagen: Zugheizkabel, Zugheizsammelschiene, Heizungshauptschalter, Heizungshauptsicherung, Teilkreissicherungen, Verbraucher, Rahmen, Erdungsbänder, Erdungsbürsten, Räder, Schiene
Zurück zum Tfz: Schiene, Räder, Erdungsbürsten, Rahmen, Trafo

Lokführerausbildung 2022/23 (16 decks)

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