Die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk: Lehr- und Hilfsbuch für die Vorbereitung zur Meisterprüfung. Handbuch für die Mitglieder der Meister-Prüfungskommission [Reprint 2021 ed.] 9783112458280, 9783112458273

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Die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk Lehr- und Hilfsbuch für die Vorbereitung zur Meisterprüfung

Handbuch für die Mitglieder der Meister-Prüfungskommission von

Fritz Raskop Düsseldorf Mitglied der Reichs-Schrifttumkammer Sachverständiger für Elektromaschinenbau, speziell für Instandsetzungen an elektr. Maschinen

Berlin Verlag

von 1

W M.

95 5

Krayn

D r u c k v o n O s c a r B r a n d s t e t t e r in L e i p z i g

Vorwort Trotzdem das Deutsche Elektro-Maschinenbauer-Handwerk in seinem Ursprung bis auf den Geburtstag der ersten elektrischen Maschine zurückreicht, hat es rein äußerlich betrachtet noch nicht die Bedeutung erlangt, deren es unter sachlicher Einschätzung seiner geschichtlichen Aufgabe würdig wäre. I n der Entstehung und Entwicklung hat das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk mit dem Uhrmacherhandwerk insofern denselben Schicksalsweg, als in beiden Fällen die eigentliche Herstellung sehr bald den Händen des Handwerkers entglitt und nur die Instandsetzung als Arbeitsfeld übrigblieb. Diese entwicklungsmäßig bedingte Erscheinung darf aber nicht zu dem irrtümlichen Rückschluß führen, daß die vergleichsweise erwähnten Handwerke hierdurch an Bedeutung verloren hätten. Ebensowenig wie heute der Uhrmacher-Handwerker entbehrlich, ist eine Elektrizitätswirtschaft ohne Elektro-MaschinenbauerHandwerker denkbar, und ein Blick in die Zukunft gibt den ElektroMaschinenbauern die Gewißheit, daß das Handwerk auf unabsehbare Zeiten von Bestand sein wird. Im Vergleich mit den historischen Handwerken ist das ElektroMaschinenbauer-Handwerk noch als „ j u n g " zu bezeichnen, denn es blieb dem Verfasser als Gründer und Leiter einer ReichsBerufsgemeinschaft vorbehalten, durch eine von ihm im Jahre 1926 verfaßte Denkschrift den Minister für Handel und Gewerbe zu veranlassen, die Selbständigkeit des Elektro-MaschinenbauerHandwerks (Erlaß vom 3. J a n . 1927 J . - N r . I V 18647) und die Berufsbezeichnung auszusprechen. Erst nach diesem geschichtlichen Ereignis war für die planmäßige Gestaltung und Entwicklung des Elektro-MaschinenbauerHandwerkes der Boden gegeben. 3

Es kann daher nicht verwundern, daß es bis z. Z. nur eine relativ geringe Zahl geprüfter Elektro-Maschinenbauermeister gibt. Verfasser hat sich in Wort und Schrift bemüht, die entwicklungsmäßig bedingten Schwierigkeiten, die den Prüflingen bisher entgegentraten, bestmöglichst zu überbrücken und die Voraussetzungen für die Ablegung der Meisterprüfungen zu schaffen. Erfreulicherweise hatten diese Bemühungen sichtbaren Erfolg, nachdem der obengenannte ministerielle Erlaß Wirksamkeit erlangt hatte und Verfasser die von ihm ausgearbeitete Meisterprüfungsordnung für das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk dem Deutschen Handwerks- und Gewerbekammertag mit der Bitte um Einführung zur Verfügung stellen durfte. Da der Meistertitel im Rahmen der Neuordnung des Deutschen Handwerkes eine erhöhte Bedeutung*) erlangt hat, so ist zu erwarten, daß künftighin im weitaus größeren Umfang von der Möglichkeit zur Ablegung der Elektro-Maschinenbauer-Meisterprüfung Gebrauch gemacht wird. Aus diesem Grunde hielt Verfasser es für zweckdienlich, die vorliegende Broschüre zu schreiben. Sie soll in Anlehnung an die bereits vorhandene Fachliteratur dem Prüfling als Wegweiser dienen und hierdurch an der weiteren Entwicklung des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkes bescheidenen Anteil nehmen. D ü s s e l d o r f , im September 1934 Der

Verfasser

*) Es ist die Schaffung eines Berufsausbildungsgesetzes vorgesehen, welches jeden Handwerker zur Ablegung einer Fachprüfung verpflichtet, bevor er u. a. ein Geschäft eröffnen darf.

Inhaltsverzeichnis Seite

Vorwort Allgemeines

3 7

I. Abschnitt Übersicht über das Prüfungsgebiet Wahl und Anfertigung des Meisterstückes Was gehört zum Meisterstück Die theoretische P r ü f u n g Die mündliche Fachprüfung Die Fachfragen Die Buch- und Rechnungsführung Das Ergebnis der P r ü f u n g

10 10 11 12 12 13 13 13

II. Abschnitt Die V o r b e r e i t u n g zur M e i s t e r p r ü f u n g Meßkunde Fachfragen Kostenberechnung Buch- und Rechnungsführung Welche Leistungen werden von einem Elektro-Maschinenbauer-Meisterprüfling verlangt? Das Meisterstück Die theoretische Prüfung Schriftliche Prüfungsaufgaben-Beispiele a) Das Meisterstück b) Schriftliche Fachprüfung (6 Prüfungsaufgaben) Die Lösung der 6 schriftlichen Prüfungsaufgaben Mündliche Prüfungsaufgaben-Beispiele a) Elektromaschinenbau b) Meßkunde Die Lösung der mündlichen Prüfungsaufgaben a) Elektromaschinenbau b) Meßkunde

14 15 15 16 16 17 17 18 18 18 18 21 26 26 26 26 26 27

5

III. Abschnitt

Seite

Schulungsaufgaben

28

Mündliche Prüfung a) Elektromaschinenbau b) Geschäftliches c) Gewerbewesen d) Geschichtliches, Politisches

28 28 32 32 33

Schriftliche Prüfung 21 schriftliche Schulungsaufgaben Die Aufstellung des Kostenvoranschlages Vordruck eines Kalkulationszettels

33 33 41 44

I Y . Abschnitt Die Prüfungsordnung für das werk

Elektromaschinenbauer-Hand46

V . Abschnitt L i t e r a t u r a n g a b e n und Hinweise lungsaufgaben

f ü r die L ö s u n g

der

Schu50

V I . Abschnitt Auszug

aus den gewerbegesetzlichen

Bestimmungen . . . .

Wer darf Lehrlinge halten? Die Erlangung des Meistertitels Die Zulassung zur Meisterprüfung Das Gesellenzeugnis Die Anmeldung zur Meisterprüfung Muster eines Gesuches um Zulassung zur Meisterprüfung Gesuch um Befreiung von der Beibringung des Gesellenzeugnisses . .

Spezial-Rechenschieber für

56 56 57 57 58 58 59 60

UMWICKLUNGEN

an Gleich-, Dreh- und Wechselstrommotoren von und auf 1 1 0 , 1 2 0 , 1 9 0 , 2 2 0 , 3 8 0 , 4 4 0 , 5 0 0 , 6 6 0 Volt. Die Wickeldaten (Leiterzahl und Drahtdurchmesser) sind ohne jegliche Rechenarbeit direkt ablesbar. Verlangen Sie Beschreibung von F . R A S K O P , Prinz-Georg-Str. 1 0 0

6

DÜSSELDORF,

Allgemeines Die B e d e u t u n g des E l e k t r o - M a s c h i n e n b a u e r - H a n d w e r k e s i m R a h m e n des g e s a m t e n „ E l e k t r o - H a n d w e r k e s " wird t r e f f e n d durch die T a t s a c h e g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die gigantische E n t w i c k l u n g der g e s a m t e n E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t v o n der h a n d w e r k s m ä ß i g e n H e r stellung der ersten elektrischen Maschine i h r e n Ausgang n a h m . Die elektrische Maschine ist u n d b l e i b t das P r i m ä r e in der S t a r k s t r o m t e c h n i k u n d d e s h a l b g e b ü h r t allen denjenigen, die sich u n m i t t e l b a r b e r u f l i c h m i t elektrischen Maschinen befassen, der richtige P l a t z in d e n R e i h e n der H a n d w e r k e r , die h e u t e zusamm e n das „ E l e k t r o - H a n d w e r k " darstellen. D u r c h das E n t w i c k l u n g s t e m p o verflossener J a h r z e h n t e bedingt, w u r d e der E l e k t r o - M a s c h i n e n b a u e r - H a n d w e r k e r sehr schnell von der H e r s t e l l u n g elektrischer Maschinen a b g e d r ä n g t . Sein ursprüngliches Arbeitsfeld m u ß t e er der I n d u s t r i e überlassen u n d sich entw i c k l u n g s m ä ß i g auf das Gebiet d e r I n s t a n d s e t z u n g u n d Neuwickl u n g elektrischer Maschinen b e g e b e n . A u s dieser S i t u a t i o n e n t s t a n d e n zwei T y p e n v o n ElektroM a s c h i n e n b a u e r n , die sich grundsätzlich v o n e i n a n d e r unterscheid e n , u n d zwar d a r i n , d a ß der eine T y p , der in Elektromaschinenf a b r i k e n auf Serienherstellung a n g e l e r n t e Teilarbeiter (Anker-, T r a n s f o r m a t o r e n - u n d Spulenwickler bzw. Wicklerinnen) g e m ä ß E n t s c h e i d u n g des Ministers f ü r H a n d e l u n d Gewerbe v o m 30. Nov. 1925 J . - N r . I V 15365 n i c h t zu d e n H a n d w e r k e r n zählt. D e n eigentlichen H a n d w e r k e r t y p i m E l e k t r o m a s c h i n e n b a u , der vielfach i r r t ü m l i c h m i t „ A n k e r w i c k l e r " bezeichnet wird, f i n d e t m a n in d e n I n s t a n d s e t z u n g s w e r k s t ä t t e n elektrischer Maschinen, d. h. in solchen U n t e r n e h m e n , die sich ausschließlich oder überwiegend m i t d e r W i e d e r h e r s t e l l u n g s c h a d h a f t gewordener elektrischer Maschinen u n d T r a n s f o r m a t o r e n h a n d w e r k s m ä ß i g befassen. D a in diesen I n s t a n d s e t z u n g s w e r k s t ä t t e n elektrischer Maschi-

7

nen aller Stromarten, Gattungen und Größen neugewickelt bzw. wiederhergestellt werden müssen, so ergibt sich hieraus für den Elektromaschinenbauer die Notwendigkeit einer planmäßigen und vielseitigen Ausbildung. Richtunggebend muß hierbei die bekannte Tatsache sein, daß die Wicklungsschäden an elektrischen Maschinen vielfach als sekundäre Erscheinung auftreten, die primäre Ursache indessen auf mechanische Schäden zurückzuführen ist. Demgemäß muß auch die Ausbildung des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkers sich sowohl auf die Wiederherstellung des elektrischen, als auch des mechanischen Teiles der Maschine erstrecken. Der fach- und sachgemäße Auf- und Abbau einer elektrischen Maschine, die Herstellung und Handhabung der hierzu notwendigen Hilfsmittel, sowie die Beseitigung mechanischer Schäden aller Art fallen in das Gebiet des Maschinenbaues (Dreherei, Schlosserei, Schmiede usw.). Diese Arbeiten stehen mit den Berufsaufgaben des ElektroMaschinenbauers in solch engem Zusammenhang, daß eine Scheidung nicht denkbar ist. Die Zahl der elektromotorischen Antriebe in Industrie, Handwerk, Gewerbe, Landwirtschaft und Haushalt steigt von J a h r zu J a h r . Die Aufrechterhaltung aller dieser elektrischen Antriebe ist Sache des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkers, da erfahrungsgemäß ca. 95 % aller Schäden an elektrischen Maschinen aus Gründen der Sachlichkeit von ortsansässigen Handwerkern und nur ca. 5% der Schadensfälle von den Ursprungsfirmen behoben werden. Soll die Betriebssicherheit der elektromotorischen Antriebe nicht in Frage gestellt werden, so ist es erforderlich, daß für die Heranbildung eines handwerklichen Nachwuchses Sorge getragen wird, der den stetig ansteigenden Anforderungen in jeder Beziehung gewachsen ist. In klarer Erkenntnis dieser Notwendigkeit hat der Minister für Handel und Gewerbe in seinem Erlaß vom 3. J a n . 1927 J.-Nr. IV 18647 verfügt, daß die Meister- und Gesellenprüfungen im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk nach einer verschärften, dem neuesten Stand der Entwicklung entsprechenden Prüfungsordnung zu erfolgen habe. 8

Dieser Erlaß stellt in Übereinstimmung mit den Spitzenvertretungen des Deutschen Handwerkes ausdrücklich fest, daß das gesamte Gebiet der handwerksmäßig betriebenen elektrotechnischen Gewerbe bei der immer stärker hervortretenden Spezialisierung im Rahmen der früher üblichen Gesamtprüfung im elektrotechnischen Handwerk nicht mehr erfaßt werden könne. Die gewerbegesetzliche Grundlage für die Meister- und Gesellenprüfungen im Elektro-Maschinenbauerhandwerk ist somit in dem erwähnten ministeriellen Erlaß verankert. Hiervon ausgehend ergibt sich zweifelsfrei die bewußte Trennung des Elektro-Installateur- und Elektro-Mechaniker-Handwerkes von dem Elektro-Maschinenbauer-Handwerk, die in ihrer Gesamtheit das „Elektro-Handwerk" darstellen. Indessen dürfte es erforderlich sein, darauf hinzuweisen, daß die im Rahmen einer Elektromaschinenbauer-Meisterprüfung gestellten Aufgaben die Grenze des handwerklichen Könnens nicht überschreiten dürfen. Das Schwergewicht bei der Meisterprüfung sollte mehr auf die handwerklichen Belange des selbständigen Elektromaschinenbauers, als auf die Kenntnis von Berechnungsmethoden und Formeln gelegt werden, die als Rüstzeug für den Berechnungsingenieur, nicht aber für den Handwerwerksmeister bestimmt sind. Von diesem Gesichtspunkt aus und unter Zugrundelegung der vom Deutschen Handwerkskammer- und Gewerbetag eingeführten Meisterprüfungsordnung für das Elektro-Maschinenbauerhandwerk wurde die vorliegende Broschüre verfaßt. Sie soll keine Patentlösung für alle Fälle darstellen, sondern als Richtlinie für diejenigen gelten, welche entweder als Mitglied der Meisterprüfungs-Kommission die einschlägigen schriftlichen und mündlichen Fragen zu stellen oder als Prüfling zu beantworten haben. Bei Zusammenstellung der Prüfungsaufgaben wurde aus der Praxis des selbständigen Elektro-Maschinenbauermeisters geschöpft und von dem Grundsatz ausgegangen, daß der Elektro-Maschinenbauermeister nicht berufen ist, den Elektro-Installateurmeister, noch den Maschinen-Berechnungsingenieur zu ersetzen, ebensowenig wie es umgekehrt der Fall sein kann und darf. 9

Ubersicht I. Wahl

über das

und Anfertigung

Prüfungsgebiet des

Meisterstückes

Die W a h l des Meisterstückes soll in der Regel so g e t r o f f e n werd e n , d a ß m i t d e r H e r s t e l l u n g k e i n erheblicher Zeit- u n d K o s t e n a u f w a n d f ü r d e n P r ü f l i n g v e r b u n d e n ist u n d der G e g e n s t a n d p r a k tische V e r w e n d u n g finden k a n n . Vorschläge hinsichtlich W a h l des Meisterstückes u n d d e r W e r k s t ä t t e , in welcher dasselbe hergestellt w e r d e n soll, k ö n n e n v o m P r ü f l i n g gleichzeitig m i t der A n m e l d u n g der P r ü f u n g s k o m m i s s i o n unterbreitet werden. D u r c h die H e r s t e l l u n g des Meisterstückes, sowie einer hierauf Bezug n e h m e n d e n zeichnerischen A r b e i t u n d i m Regelfall a u c h einer K o s t e n a u f s t e l l u n g hierzu, soll der P r ü f l i n g d e n Beweis erb r i n g e n , d a ß er die B e f ä h i g u n g z u r selbständigen A u s f ü h r u n g d e r alltäglichen A r b e i t e n seines H a n d w e r k e s b e s i t z t . D a das E l e k t r o - M a s c h i n e n b a u e r h a n d w e r k i m G r u n d e genomm e n eine V e r s c h m e l z u n g des Schlosser- u n d D r e h e r h a n d w e r k e s (allgemeiner M a s c h i n e n b a u ) m i t der S t a r k s t r o m t e c h n i k darstellt, so sollte i m Regelfall die W a h l des Meisterstückes so getroffen w e r d e n , d a ß sowohl: a) A r b e i t e n aus d e m allgemeinen Maschinenbau D r e h e r - , S c h m i e d e a r b e i t e n usw.), als a u c h

(Schlosser-,

b) A r b e i t e n aus d e m E l e k t r o m a s c h i n e n b a u anfallen. J e d o c h ist n a c h d e r M e i s t e r - P r ü f u n g s o r d n u n g das Schwergewicht auf den elektrotechnischen Teil der Arbeiten (Wickeln, Schalten u n d L ö t e n a n elektrischen Maschinen) zu legen. D e m n a c h k ö n n e n als Meisterstücke beispielsweise in B e t r a c h t k o m m e n :

10

c) die Herstellung eines Anker-Prüfmagneten, d) die Herstellung eines Einphasen-Prüftransformators 220 bis 1500 Volt, ca. 0,3 kVA, e) die Herstellung eines Drehstrom-Prüfungstransformators in Stern-Sparschaltung 110/220/380/500 Volt, ca. 5—20 kVA, f) die Herstellung eines Drehtransformators aus einem Drehstrom-Schleifringanker-Motor (für Prüfzweckc), g) die Herstellung eines Einanker-Umformers, GleichstromDrehstrom bzw. Drehstrom-Gleichstrom aus einem hierfür geeigneten Gleichstrommotor. Gegebenenfalls hierzu ein Additions- oder Zapftransformator für den Umformer Gleichstrom-Drehstrom, h) die vollständige Neuwicklung eines größeren Gleich- oder Drehstromläufers und die Anfertigung bzw. Neubelegung eines Kollektors oder die Herstellung eines Schleifringkörpers hierzu oder den Ersatz der Lager (mechanische Arbeiten gehören zum Meisterstück), i) die vollständige Neuwicklung eines Transformators und außerdem die Neulagerung eines Motors oder die Neubelegung eines Kollektors oder die Herstellung einer Läuferwelle oder einer Kugellager- bzw. Riemenscheiben-Abziehvorrichtung. Zum M e i s t e r s t ü c k

gehörend:

Zu c) Die Ermittlung der Daten für die Wicklung. Die Anfertigung einer Werkstattzeichnung. Die Kostenaufstellung. Eine Beschreibung über die Arbeitsweise und Verwendung des Prüfmagneten. Zu d) Die Ermittlung der Daten für die Wicklungen. Sonst wie vor. Zu e) Wie vor. Zu f) Wie vor. Zu g) Wie vor. Zu h) Die Errechnung der Lamellenmasse für die Neubelegung des Kollektors, Werkstattzeichnung der mechanischen Ar11

beiten und Kostenaufstellung f ü r die Neuwicklung des gewählten Läufers. Zu i) Beschreibung und Wirkungsweise eines Transformators. Werkstattzeichnung der mechanischen Arbeit, Kostenaufstellung über die Neuwicklung des Transformators. Die Bestimmung des Meisterstückes erfolgt in der Regel durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission im Einvernehmen mit der letzteren, u n d zwar u n t e r Berücksichtigung des Ausbildungsganges des Prüflings. I I . Theoretische

Prüfung.

Die teils schriftliche, teils mündliche theoretische P r ü f u n g erstreckt sich a u f : a) Die Fachkenntnisse. b) Die Buch- u n d Rechnungsführung. c) Die gesetzlichen Vorschriften betr. Gewerbewesen. Durch die theoretische Prüfung in den Fachkenntnissen soll der Prüfling insbesondere den Nachweis erbringen, daß er die Bezugsquellen der wichtigsten u n d in seinem Handwerk gebräuchlichsten Rohstoffe, die Bearbeitung u n d die üblichen Preise derselben kennt, die Grundgesetze der Elektrotechnik und die Anwendung derselben beherrscht, über den A u f b a u und die Wirkungsweise aller Gattungen der elektrischen Maschinen und Meßinstrumente, sowie über die Regeln f ü r Bewertung und P r ü f u n g elektrischer Maschinen ausreichend unterrichtet ist. Die theoretische Fachprüfung beginnt in der Regel mit einer Besprechung des Meisterstückes sowie der dazu gehörenden Zeichnungen u n d der Kostenberechnung. Hieran schließt sich gewöhnlich die schriftliche Fachprüfung, die in der Lösung von etwa sechs einschlägigen Aufgaben besteht. Die mündliche Fachprüfung bildet gewöhnlich den Abschluß der P r ü f u n g . Sie erstreckt sich im Regelfall a u f : Meßkunde (Aufbau und Wirkungsweise von Zähler, Volt-, Ampere-, W a t t meter, Meßbrücke usw.) 12

Wirkungsweise, Aufbau und Verwendung Maschinen

elektrischer

(Nebenschluß-, H a u p t s t r o m - , Wendepol-, C o m p o u n d m o t o r e n , Blindstrom-Kompensatoren, Synchron-Generatoren, Umformer, Wechselstrom-Repulsionsmotoren, Drehstrom-Kollektormotoren, p o l u m s c h a l t b a r e D r e h s t r o m m o t o r e n , S p a r - T r a n s f o r m a t o r e n , Dreht r a n s f o r m a t o r e n , Gleichrichter, Doppel- u n d M e h r n u t m o t o r e n usw.) Fachfragen Leistung, L e i s t u n g s f a k t o r , W i r k u n g s g r a d , K u r z s c h l u ß s p a n n u n g bei T r a n s f o r m a t o r e n , K u r z s c h l u ß s t r o m bei D r e h s t r o m m o t o r e n , elektrische Meßeinheiten, P r ü f s p a n n u n g e n , A m p e r e w i n d u n g e n , zulässige E r w ä r m u n g elektrischer Maschinen, Gleichstrom-Ankerwicklungen (Schleifen-, R e i h e n - u n d Reihenparallelwicklungen), Isolierstoffe, I m p r ä g n i e r u n g v o n W i c k l u n g e n , S c h a l t a r t e n bei Transformatoren, Parallelschalten von Transformatoren, Drehz a h l e r h ö h u n g bei G l e i c h s t r o m m o t o r e n , Garantiezeit, F u n k e n b i l d u n g bei K o l l e k t o r m a s c h i n e n usw. Buch- und

Rechnungsführung

Die teils m ü n d l i c h e , teils schriftliche P r ü f u n g in der Buch- u n d R e c h n u n g s f ü h r u n g f ü l l t in der Regel d e n V o r m i t t a g des P r ü f u n g s t a g e s a u s . Dieselbe e r s t r e c k t sich auf die einfache H a n d w e r k e r - B u c h f ü h r u n g u n d allgemeine G r u n d s ä t z e des Wechselrechtes. I m Z u s a m m e n h a n g h i e r m i t stehen in der Regel mündliche A u f g a b e n ü b e r die gesetzlichen V o r s c h r i f t e n b e t r . Gewerbewesen, G e w e r b e o r d n u n g , Versicherungsgesetze, Genossenschaftsrecht, N SH a g o - D e u t s c h e A r b e i t s f r o n t , T r e u h ä n d e r der A r b e i t , Gesetz zur O r d n u n g d e r n a t i o n a l e n A r b e i t , Lehrlingsfragen, Erwerbslosenf ü r s o r g e , S t e u e r f r a g e n , H a n d w e r k s k a m m e r , Pflichtinnungen, P a t e n t s c h u t z usw. III.

Ergebnis

der

Prüfung

N a c h B e e n d i g u n g der P r ü f u n g , ü b e r d e r e n Verlauf eine v o n sämtlichen Mitgliedern der P r ü f u n g s k o m m i s s i o n zu unterschrei13

b e n d e V e r h a n d l u n g a u f g e n o m m e n wird, beschließt die P r ü f u n g s kommission, ob die P r ü f u n g g e n ü g e n d , g u t oder sehr g u t , oder ob sie n i c h t b e s t a n d e n ist. I s t die P r ü f u n g n i c h t b e s t a n d e n , so b e s t i m m t die P r ü f u n g s kommission einen Z e i t r a u m , vor dessen A b l a u f sie n i c h t wiederholt werden darf. W a r das M e i s t e r s t ü c k f ü r g e n ü g e n d b e f u n d e n , so k a n n der P r ü f l i n g v o n d e r A n f e r t i g u n g eines n e u e n Meisterstückes e n t b u n den werden. D a s E r g e b n i s der P r ü f u n g wird d e m G e p r ü f t e n a m Schlüsse des Prüfungstermines durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission u n t e r gleichzeitiger A u s h ä n d i g u n g des Meisterbriefes bekanntgegeben. Mehr als zweimal d a r f die P r ü f u n g in d e r Regel nicht wiederholt werden.

Die Vorbereitung zur

Meisterprüfung

D u r c h die A b l e g u n g d e r M e i s t e r p r ü f u n g soll der P r ü f l i n g n i c h t n u r d e n Nachweis d a r ü b e r e r b r i n g e n , d a ß er i m s t a n d e ist, das H a n d w e r k s e l b s t ä n d i g a u s z u ü b e n . D a r ü b e r h i n a u s liegt d e m H a n d w e r k s m e i s t e r a u c h n o c h die A u s ü b u n g eines wichtigen L e h r u n d E r z i e h u n g s a m t e s — n ä m l i c h die A n l e i t u n g u n d Ausbildung des h a n d w e r k l i c h e n N a c h w u c h s e s ob. D e r E l e k t r o - M a s c h i n e n b a u e r m e i s t e r m u ß d e m n a c h a u c h in der Lage sein, e l e m e n t a r e F a c h f r a g e n aus der allgemeinen E l e k t r o t e c h n i k , die i m R a h m e n d e r L e h r l i n g s a u s b i l d u n g a n ihn h e r a n t r e t e n k ö n n e n , e i n d e u t i g zu b e a n t w o r t e n . D e r P r ü f l i n g wird seine V o r b e r e i t u n g d e m n a c h zweckmäßig m i t der A u f f r i s c h u n g seiner K e n n t n i s s e ü b e r die Begriffe u n d G r u n d gesetze d e r E l e k t r o t e c h n i k a n H a n d geeigneter F a c h l i t e r a t u r beginnen, d a m i t er gegebenenfalls die F r a g e n : W a s ist ein V o l t ? ,, ,, ,, A m p e r e ? „ „ Ohm? W att' ,, ,, ,, TT A l k t 14

b e n d e V e r h a n d l u n g a u f g e n o m m e n wird, beschließt die P r ü f u n g s kommission, ob die P r ü f u n g g e n ü g e n d , g u t oder sehr g u t , oder ob sie n i c h t b e s t a n d e n ist. I s t die P r ü f u n g n i c h t b e s t a n d e n , so b e s t i m m t die P r ü f u n g s kommission einen Z e i t r a u m , vor dessen A b l a u f sie n i c h t wiederholt werden darf. W a r das M e i s t e r s t ü c k f ü r g e n ü g e n d b e f u n d e n , so k a n n der P r ü f l i n g v o n d e r A n f e r t i g u n g eines n e u e n Meisterstückes e n t b u n den werden. D a s E r g e b n i s der P r ü f u n g wird d e m G e p r ü f t e n a m Schlüsse des Prüfungstermines durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission u n t e r gleichzeitiger A u s h ä n d i g u n g des Meisterbriefes bekanntgegeben. Mehr als zweimal d a r f die P r ü f u n g in d e r Regel nicht wiederholt werden.

Die Vorbereitung zur

Meisterprüfung

D u r c h die A b l e g u n g d e r M e i s t e r p r ü f u n g soll der P r ü f l i n g n i c h t n u r d e n Nachweis d a r ü b e r e r b r i n g e n , d a ß er i m s t a n d e ist, das H a n d w e r k s e l b s t ä n d i g a u s z u ü b e n . D a r ü b e r h i n a u s liegt d e m H a n d w e r k s m e i s t e r a u c h n o c h die A u s ü b u n g eines wichtigen L e h r u n d E r z i e h u n g s a m t e s — n ä m l i c h die A n l e i t u n g u n d Ausbildung des h a n d w e r k l i c h e n N a c h w u c h s e s ob. D e r E l e k t r o - M a s c h i n e n b a u e r m e i s t e r m u ß d e m n a c h a u c h in der Lage sein, e l e m e n t a r e F a c h f r a g e n aus der allgemeinen E l e k t r o t e c h n i k , die i m R a h m e n d e r L e h r l i n g s a u s b i l d u n g a n ihn h e r a n t r e t e n k ö n n e n , e i n d e u t i g zu b e a n t w o r t e n . D e r P r ü f l i n g wird seine V o r b e r e i t u n g d e m n a c h zweckmäßig m i t der A u f f r i s c h u n g seiner K e n n t n i s s e ü b e r die Begriffe u n d G r u n d gesetze d e r E l e k t r o t e c h n i k a n H a n d geeigneter F a c h l i t e r a t u r beginnen, d a m i t er gegebenenfalls die F r a g e n : W a s ist ein V o l t ? ,, ,, ,, A m p e r e ? „ „ Ohm? W att' ,, ,, ,, TT A l k t 14

genau so p r o m p t b e a n t w o r t e n k a n n , wie b e d e u t e n d schwierigere F a c h f r a g e n , die i h m d u r c h die A n w e n d u n g in der täglichen P r a x i s geläufiger sind. Meßkunde D e r M e i s t e r p r ü f l i n g m u ß die verschiedenen A r t e n u n d G a t t u n gen der elektrischen M e ß i n s t r u m e n t e : a) E l e k t r o m a g n e t i s c h e bzw. W e i c h e i s e n i n s t r u m e n t e f ü r Gleichu n d W e c h s e l s t r o m (Volt- u n d A m p e r e m e t e r ) , b) D r e h s p u l i n s t r u m e n t e n u r f ü r Gleichstrom (Millivolt, Milliampere, Voltmeter, Amperemeter), c) F e r r o d y n a m i s c h e I n s t r u m e n t e f ü r Gleich- u n d Wechselstrom (Wattmeter), d e r e n Z u b e h ö r ( S t r o m - , S p a n n u n g s w a n d l e r , Vorschaltwiderstände, Shunt), d) M e ß b r ü c k e ( O h m m e t e r , Zähler usw.), sowie deren A n w e n d u n g u n d B e t r i e b s s c h a l t u n g k e n n e n . Insbesondere m u ß i h m die Z w e i w a t t m e t e r m e t h o d e ( W a t t m e t e r m i t Wattmeterumschalter) für Leistungsmessungen an Drehstromm o t o r e n g e l ä u f i g sein. U b e r den A u f b a u u n d die A n w e n d u n g der elektrischen Meßi n s t r u m e n t e geben die K a t a l o g e u n d Preislisten der I n s t r u m e n t e n f a b r i k e n A u s k u n f t . Ü b e r d i e s existiert ü b e r M e ß i n s t r u m e n t e u n d M e ß k u n d e eine sehr reichhaltige L i t e r a t u r , d u r c h d e r e n S t u d i u m etwa fehlende Kenntnisse erworben werden können. Fachfragen Die in das eigentliche F a c h g e b i e t des E l e k t r o m a s c h i n e n b a u e r s f a l l e n d e n F r a g e n sind f a s t restlos in d e n W e r k e n * ) des V e r f a s s e r s : 1. Die I n s t a n d s e t z u n g e n an elektrischen Maschinen u n d Transf o r m a t o r e n . 4. A u f l a g e , 2. D e r K a t e c h i s m u s f ü r die Ankerwickelei. 4. A u f l a g e , 3. D a s B e r e c h n u n g s b u c h des A n k e r w i c k l e r s a u s f ü h r l i c h b e h a n d e l t . Die L ö s u n g der einschlägigen F a c h f r a g e n *) Zu beziehen durch den Verlag M. Krayn, Berlin W. 35, Genthiner Straße 39.

15

ist daher durch Studium der betreffenden Textabschnitte in Verbindung mit der gestellten Aufgabe für den Regelfall möglich. Aus diesem Grunde ist den mündlichen und schriftlichen Prüfungsfachfragen ein besonderer Literaturhinweis angefügt, der auf die oben genannten Werke des Verfassers Bezug nimmt und die Schulung des Prüflings wesentlich erleichtert. Kostenaufstellung Mit Recht wird im Rahmen der Meisterprüfung der Kostenaufstellung (Ermittlung der Geschäftsunkosten, Aufstellung eines Kostenvoranschlages an Hand der Faktoren: produktive Löhne, Materialaufwand, Geschäftsunkostenzuschlag auf die produktiven Löhne, Unternehmergewinn) erhöhte Bedeutung beigemessen. Von der richtigen Preisstellung hängt letzten Endes die Existenzmöglichkeit des einzelnen und die wirtschaftliche Gesundung des gesamten Berufsstandes ab. Der Prüfling muß sich daher in der Kostenaufstellung ausreichend schulen und hierzu bieten die täglichen Fälle aus dem praktischen Berufsleben die beste Gelegenheit. Buch-

und

Rechnungsführung

Es erscheint zweckmäßig für den Prüfling, an einem örtlich stattfindenden Kursus über Buch- und Rechnungsführung teilzunehmen, wozu im Regelfall Gelegenheit gegeben ist. Andernfalls bietet auch die einschlägige Fachliteratur die Möglichkeit, sich durch Studium etwa fehlende Kenntnisse auf diesem Gebiete anzueignen. Jeder selbständige Handwerker soll einen Wechsel ausstellen können und über die Bedeutung desselben unterrichtet sein. Er muß auch in der Aufstellung der Eröffnungsbilanz und in der Führung der notwendigen Geschäftsbücher (Inventarbuch, Kassabuch, Tagebuch, Bestellbuch, Lohnbuch usw.) bewandert sein. Das eine ist so wichtig wie das andere, und deshalb ist es notwendig, daß die Vorbereitung zur Ablegung der Meisterprüfung alle einschlägigen Gebiete umfaßt. 16

I m V o r d e r g r u n d stehen hierbei natürlich die eigentlichen Fachf r a g e n . Die beste Vorbereitung zur Meisterprüfung ist durch die Teilnahme an einem speziell auf die Belange der Elektromaschinenb a u e r zugeschnittenen K u r s u s gewährleistet. Indessen wird im Regelfall die Zahl der Teilnehmer nicht f ü r eine örtliche Gemeinschaftsschulung ausreichen. I n solchen Fällen ist eine F e r n s c h u l u n g a m Platze, wenn die Möglichkeit des Besuches einer gewerblichen Fortbildungsschule nicht gegeben ist. Auf alle Fälle m u ß in der Vorbereitung Plan u n d System liegen. Diese Voraussetzungen werden, von wenigen Ausn a h m e n abgesehen, n u r d u r c h Teilnahme an einem Vorbereitungsk u r s u s geschaffen. Welche Leistungen

werden von einem Elektro-MaschinenbauerMeisterprüfling verlangt ?

U m dem P r ü f l i n g eine Ubersicht ü b e r A r t u n d U m f a n g einer Meisterprüfung, sowie ü b e r die an ihn gestellten Anforderungen zu geben, sei nachstehend das Beispiel einer Meisterprüfung wiedergegeben. I. M e i s t e r s t ü c k N a c h d e m das Gesuch u m Zulassung zur Meisterprüfung von der Prüfungskommission der zuständigen H a n d w e r k s k a m m e r genehmigt u n d der P r ü f l i n g v e r s t ä n d i g t ist, b e a u f t r a g t die Handwerksk a m m e r bzw. der Vorsitzende der Prüfungskommission aus den Reihen der Beisitzer einen sogenannten Schaumeister mit der Überwachung, A b n a h m e u n d Beurteilung des Meisterstückes. Der Schaumeister (Mitglied der Prüfungskommission) setzt sich hierauf m i t dem P r ü f l i n g in Verbindung. E r erklärt demselben, wo u n d u n t e r welchen Bedingungen das Meisterstück herzustellen ist u n d setzt einen T e r m i n zur Fertigstellung der Arbeiten fest. Nach erfolgter A b n a h m e des Meisterstückes durch den Schaumeister e r s t a t t e t dieser Bericht a n den Vorsitzenden der Prüfungskommission, der alsdann den T e r m i n f ü r die theoretische P r ü f u n g ansetzt u n d den P r ü f l i n g hierzu schriftlich einladet. 2

R a s k o p , Meisterprüfung.

17

II. T h e o r e t i s c h e

Prüfung

Die theoretische P r ü f u n g findet in der Regel in einem Lehrund Versuchsraum f ü r Elektrotechnik, der einer städtischen Gewerbe- oder Industrieschule angegliedert ist, oder in einem geeigneten R a u m bei der Handwerks- bzw. Gewerbekammer statt. Gegebenenfalls kann der fachliche Teil der theoretischen P r ü f u n g auch in eine am Platze befindliche, entsprechend eingerichtete W e r k s t a t t verlegt werden. Entscheidungen hierüber trifft in der Regel die Handwerksk a m m e r bzw. der Vorsitzende der Prüfungskommission nach vorherigem Einverständnis mit der K a m m e r . Prüfungsaufgaben-Beispiel. a) M e i s t e r s t ü c k Es ist ein Ankerprüfmagnet zum Anschluß an Wechselstrom 220 Volt 50 Hertz, u n d zwar: 1. 2. 3. 4. 5.

Das Blechpaket mit Haltekonstruktion, die Wicklung, eine Werkstattzeichnung hiervon, eine Kostenaufstellung, eine Beschreibung des Prüfmagneten und die Wirkungsweise desselben,

6. einen Nachweis über die Ermittlung der Wickeldaten herzustellen bzw. auszufertigen. b) S c h r i f t l i c h e F a c h p r ü f u n g Es sind schriftlich folgende Aufgaben zu lösen: A u f g a b e N r . 1 : Ein betriebstüchtiger Drehstrommotor 7,36 kW, 10 P S , 216/124 Volt, 1450 n (4polig), 26/52 Amp. soll f ü r 380 bis 220 Volt umgewickelt werden. Die vorgefundenen Daten sind folgende: Ständer: 48 Nuten, je N u t e 20 Drähte, 2 Drähte parallel, Draht 2 , 1 m m 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 216 Volt. 18

II. T h e o r e t i s c h e

Prüfung

Die theoretische P r ü f u n g findet in der Regel in einem Lehrund Versuchsraum f ü r Elektrotechnik, der einer städtischen Gewerbe- oder Industrieschule angegliedert ist, oder in einem geeigneten R a u m bei der Handwerks- bzw. Gewerbekammer statt. Gegebenenfalls kann der fachliche Teil der theoretischen P r ü f u n g auch in eine am Platze befindliche, entsprechend eingerichtete W e r k s t a t t verlegt werden. Entscheidungen hierüber trifft in der Regel die Handwerksk a m m e r bzw. der Vorsitzende der Prüfungskommission nach vorherigem Einverständnis mit der K a m m e r . Prüfungsaufgaben-Beispiel. a) M e i s t e r s t ü c k Es ist ein Ankerprüfmagnet zum Anschluß an Wechselstrom 220 Volt 50 Hertz, u n d zwar: 1. 2. 3. 4. 5.

Das Blechpaket mit Haltekonstruktion, die Wicklung, eine Werkstattzeichnung hiervon, eine Kostenaufstellung, eine Beschreibung des Prüfmagneten und die Wirkungsweise desselben,

6. einen Nachweis über die Ermittlung der Wickeldaten herzustellen bzw. auszufertigen. b) S c h r i f t l i c h e F a c h p r ü f u n g Es sind schriftlich folgende Aufgaben zu lösen: A u f g a b e N r . 1 : Ein betriebstüchtiger Drehstrommotor 7,36 kW, 10 P S , 216/124 Volt, 1450 n (4polig), 26/52 Amp. soll f ü r 380 bis 220 Volt umgewickelt werden. Die vorgefundenen Daten sind folgende: Ständer: 48 Nuten, je N u t e 20 Drähte, 2 Drähte parallel, Draht 2 , 1 m m 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 216 Volt. 18

Läufer: 36 N u t e n , je N u t e 7 D r ä h t e , D r a h t 3,2 m m 0 , je P h a s e 2 G r u p p e n in Serie, S t e r n s c h a l t u n g . K u p f e r g e w i c h t des S t ä n d e r s = ca. 16 kg, ,, ,, L ä u f e r s = ca. 10 „ D r a h t q u e r s c h n i t t i m S t ä n d e r = ca. 3,46 q m m , ,, ,, L ä u f e r = ca. 8,04 ,, Fragen: a) Welche W i c k e l d a t e n m u ß der S t ä n d e r e r h a l t e n (Leiterzahl je N u t e , D r a h t q u e r s c h n i t t u n d Schaltung) ? b) Welche W i c k e l d a t e n m u ß der L ä u f e r e r h a l t e n ? c) Welche Vollastströme t r e t e n in d e r S t ä n d e r w i c k l u n g bei 220 u n d 380 Volt B e t r i e b s s p a n n u n g auf ? d) Welche S c h l e i f r i n g s p a n n u n g t r i t t bei Stillstand des Läufers auf? e) W a s k o s t e t die U m w i c k l u n g (Aufstellung einer Kostenberechnung) ? A u f g a b e N r . 2 : E i n D r e h s t r o m m o t o r 7,5 kW, 10,2 PS, 1440 n soll eine Transmission a n t r e i b e n . Die R i e m e n s c h e i b e n m a ß e des Motors s i n d :

200 m m D u r c h m e s s e r , 120

„

Breite.

Frage: W i e groß m u ß der Scheibendurchmesser der Transmission sein, w e n n die D r e h z a h l derselben 260 in der Minute b e t r a g e n soll? A u f g a b e N r . 3 : Ein Gleichstrommotor Fabrikat A.E.G. Type E G 50, 1200 n , 220 Volt, 5 P S , 3,7 k W , 20 A m p . soll m i t einer K r e i s e l p u m p e v o n 1500 n d i r e k t g e k u p p e l t u n d f ü r diesen Zweck umgewickelt w e r d e n . Die v o r g e f u n d e n e n D a t e n sind folgende: Anker: 33 N u t e n , N u t e n s c h r i t t 1 : 9 , 4polig, Formspulenwickl u n g — D r e i f a c h s p u l e n , je N u t e 24 L e i t e r = 48 D r ä h t e , D r a h t 1,1 m m 0 , 2 D r ä h t e parallel, Reihenwicklung, Kollektor = 99 Lamellen, K o l l e k t o r s c h r i t t 1—50. Feldmagnete: 4 Spulen in Serie, je Spule 3300 W i n d u n g e n , D r a h t 0,6 m m 0 . D r a h t q u e r s c h n i t t i m A n k e r = 0,95 „ Feld 2«

= 0,2827

qmm, „ 19

Fragen: a) b) c) d) e)

Wie ist die Umwicklung durchzuführen ? Welche Wickeldaten erhält der Anker ? Welche Wickeldaten erhält das Magnetfeld ? Welche ungefähre Leistung gibt der Motor bei 1500 n ab ? Welchen Vollaststrom nimmt der Motor bei dieser höheren Leistung a u f ? f ) Was muß mit dem Leistungsschild des Motors gemäß REM (Regeln für Bewertung und Prüfung elektrischer Maschinen) geschehen ?

A u f g a b e N r . 4 : Ein Drehstrommotor 4 kW, 5,5 PS, 380 bis 220 Volt, 1450 n, 8,8/15 Amp. Läuferspannung = 120 Volt, dessen Ständer neugewickelt worden ist, zeigt auf dem Prüfstand folgende Fehlererscheinungen: 1. Der Leerlaufstrom ist auffällig gering. 2. Der Läufer fällt schon bei geringer Belastung außer Tritt und bleibt stehen. Windungs-, Lagen- oder Eisenschluß liegt nicht vor. 3. Die Läuferspannung bei Stillstand beträgt nur ca. 60 Volt. Die Wickeldaten sind folgende: a) Ständer: 48 Nuten, 4polig, je Nute 52 Drähte, Draht 1,3 m m 0 , 2 X Bw., je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 380 Volt. b) Läufer: 60 Nuten, je Nute 7 Drähte, Draht 2,5 m m 0 , 2 X Bw., je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung. Drahtquerschnitt im Ständer = ca. 1,33 qmm. Fragen: a) W o liegt die Ursache der Fehlererscheinung ? b) Der Ständer soll gemäß obiger Angaben bei Nennlast und 380 Volt, 8,8 Amp. aufnehmen. Ist der Drahtquerschnitt im Ständer hierfür ausreichend ? c) Wie stark muß der Querschnitt des Drahtes für die Ständer20

wicklung sein, wenn eine spezifische Strombelastung von 3,3 Amp. j e qmm zugelassen ist ? d) Welche Änderungen müssen vorgenommen werden, damit sowohl der richtige Leiterquerschnitt im Ständer, als auch die richtige Läuferspannung von ca. 120 Volt erreicht wird ? Aufgabe N r . 5 : Ein 4poliger Gleichstrom-Nebenschlußmotor 4 k W , 5,5 P S , 1450 n, 22 Amp. besitzt 4 Magnetspulen, wovon jede einen Ohmschen Widerstand von 32,5 Ohm hat. Fragen: a) Wie groß ist der totale Widerstand des Magnetfeldes ? b) Welcher Nebenschlußstrom tritt bei 220 Volt Netzspannung auf? c) Wieviel Widerstand muß vor das Magnetfeld geschaltet werden, um den Nebenschlußstrom auf 54 des ursprünglichen Wertes herabzusetzen ? d) Wieviel Prozent des schildmäßigen Nennstromes beträgt ungefähr der Magnetstrom eines Nebenschlußmotors (im vorliegenden Falle ? % von 22 Amp.) ? Aufgabe N r . 6 : Die Leistungsmessung eines Drehstrommotors mit Hilfe einer Bremsscheibe und Gewichte ergab folgende Werte: Spannung = 380 Volt, Wattaufnahme Hebelarm der Bremsscheibe Belastungsgewicht Stromaufnahme Drehzahl

= = = = =

8800 Watt, 0,5 m, 10 kg, 15,5 Amp., 1440 n.

Fragen: a) Welche Leistung wurde von dem Motor abgegeben ? b) Welchen Wirkungsgrad hat der Motor ? c) Welchen Leistungsfaktor hat der Motor ? Lösung

der schriftlichen

Prüfungsaufgaben-Beispiele.

Aufgabe Nr. 1 : a) Das Verhältnis der beiden Spannungen 216 und 380 Volt zu21

einander ist = 380:216 = rund 1,76. Demnach muß die vorgefundene Leiterzahl des Ständers für 380 Volt mit 1,76 multipliziert werden: 10 X 1,76 = 17,6 = rund 18 Leiter je Nute. Der Leiterquerschnitt muß durch 1,76 geteilt werden. Dieser beträgt bisher 2 X 3,46 = 6,92 qmm, muß also für 380 Volt 6,92:1,76 = rund 3,93 qmm betragen. Die Schaltung wird bei 380 Volt: je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung. b) Die Läuferwicklung bleibt unverändert. c) Bei 380 Volt tritt ein Vollaststrom von ca. 26:1,76 = 14,77Amp. und bei 220 Volt = 14,77 X 1,73 = 25,55 Amp. auf. d) Die ungefähre Schleifringspannung ergibt sich aus dem Verhältnis der totalen Leiterzahl im Ständer und Läufer, bezogen auf die Ständerspannung. Die Leiterzahl im Ständer wird = 48 X 18 = 864 „ Läufer „ = 36 X 7 = 252. Das Verhältnis der Leiterzahlen zueinander ist 864:252 = 3,42. Demnach beträgt die Läuferspannung bei Stillstand etwa 380:3,42 = 111 Volt. e) Die Kosten der Umwicklung des Ständers betragen:

Material: 16 kg Dynamodraht 1,5 kg Isolierlack Preßspan, Ölleinen, Jakonettband Löt- und Kleinmaterial

Produktive

Löhne:

Wickel- und Schaltarbeit (20 Std.) Montage und Prüfarbeiten (6 Std.) 22

M. 24,00 2,60 2,00 ,, 1,00 M. 29,60 M. 20,00 „ 6,00 M. 26,00

Generalien: 150 % auf die produktiven Löhne

M.

39,00

Gestehungskosten: Material Löhne Generalien

M. „ „

29,60 26,00 39,00

M. zuzüglich Unternehmergewinn = 15 % der Gestehungskosten M.

94,60 14,19

M. 108,79 Aufgabe N r . 2 : Der Scheibendurchmesser der Transmission ergibt sich aus: Motorriemenscheibendurchmesser x Ankerdrehzahl Drehzahl der Transmission Demnach: 200 X 1440 260

=

1 1 0 7

m m

"

Wegen des Riemenschlupfes wird ein Durchmesser von etwa 1070 mm gewählt.

Aufgabe Nr. 3 : a) Durch Umwicklung des Ankers, und zwar durch Herabsetzung der Leiterzahl im Anker und entsprechender Verstärkung des Leiterquerschnittes. Wickel- und Kollektorschritt wird beibehalten. b) Die Herabsetzung der Ankerleiter geschieht im Verhältnis der Drehzahlen 1200:1500 zueinander. Dieses Verhältnis ist = 0,8. Demnach entfallen je Nute 0,8 x 24 Leiter = 19,2 Leiter. Bei Dreifachspulen muß die totale Leiterzahl je Nute auf 18 reduziert werden. J e Nute demnach 18 Leiter. Der vorgefundene Drahtquerschnitt ist in demselben Ver23

hältnis zu verstärken. Bei 1200 n betrug der totale Leiterquerschnitt 2 X 0,95 = 1,90 qmm. Bei 1500 n beträgt der Leiterquerschnitt 1,90:0,8 = 2,37 qmm. Bei 2 Drähten parallel 2,37:2 = 1,18 qmm. Wickel- und Kollektorschritt bleiben unverändert. c) Die Magnetwickeldaten bleiben unverändert. d) Die Leistung des Motors erhöht sich im Verhältnis der Drehzahlsteigerung auf 5 : 0,8 = ca. 6,25 PS oder 1500:1200 = 1,25 X 5 PS = 6,25 PS. e) Der Vollaststrom erhöht sich im gleichen Verhältnis wie die Drehzahlsteigerung. Demnach beträgt derselbe bei 6,25 PS 20 x 1,25 = 25 Amp. f ) Gemäß REM § 84 muß neben dem Ursprungsleistungsschild ein Leistungsschild angebracht werden, welches den Namen der ändernden Firma, die neuen Angaben der Maschine nach § 80 REM und die Jahreszahl der Änderung enthält. Aufgabe Nr. 4 : a) Die Leiterzahl im Ständer ist doppelt so groß als dieselbe sein muß, wenn die Läuferspannung von 120 Volt bei Stillstand des Läufers eintreten soll. Hierdurch ist der Magnetisierungsund Leerlaufstrom zu gering. Der Motor ist zu weich und kann seine Nennleistung nicht abgeben. b) Der Drahtquerschnitt von 1,33 qmm reicht für die Nennleistung des Motors nicht aus. c) Der Leiterquerschnitt muß 8,8 Amp.: 3,3 Amp. = 2,66 qmm betragen. d) Die zwei zu einer Phase gehörenden Gruppen müssen parallel geschaltet werden. Damit wird die Leiterzahl im Ständer auf Vi des Wertes herabgesetzt und der Leiterquerschnitt verdoppelt. Gleichzeitig wird das Übersetzungsverhältnis der 24

Leiterzahlen im Ständer und Läufer entsprechend geändert und die Läuferspannung auf den Nennwert 120 Volt heraufgesetzt. Der Leerlaufstrom erreicht seinen Normalwert (ca. 25—33Vi % des Nennstromes). Aufgabe Nr. 5 : a) Der totale Widerstand des Magnetfeldes ist = 4 X 34,37 = 137,48 Ohm. b) Der Nebenschlußstrom ist = 220:137,48 = 1,6 Amp. c) Es muß ein Widerstand von 137,48 Ohm in den Nebenschlußkreis eingeschaltet werden, damit der Nebenschlußstrom auf 0,8 Amp. herabgesetzt wird. 137,48 + 137,48 = 274,96 Ohm, 220:274,96 = rund 0,8 Amp. d) Der Nebenschlußstrom beträgt in der Regel ca. 5—7 % des Nennstromes. Im vorliegenden Falle etwa 7,4%. Aufgabe Nr. 6 : a) Die Leistung in PS ergibt sich aus der Formel: P Dieselbe beträgt daher

r X n 7l6 '

X

10 x 0,5 x 1400 = 10,0 PS. 716 b) Der Wirkungsgrad ergibt sich aus der Beziehung: abgegebene Leistung zur aufgenommenen Leistung 10 PS = 7360 Watt. Demnach:

7360 Watt ,OA£lu — rund 84,6%. 8800 Watt

c) Der Leistungsfaktor ergibt sich aus: Wattaufnahme Volt x Amp. x 1,73

8800 = 0,86. 380x15,5x1,73 25

Mündliche

Prüfungsaufgaben-Beispiele

a) E l e k t r o m a s c h i n e n b a u 1. Was versteht man unter Kurzschlußspannung bei einem Transformator und wie wird dieselbe gemessen ? 2. Was versteht man unter Amperewindungen ? 3. Mit welcher ungefähren Prüfspannung muß nach den REM § 39 der Ständer eines normalen offenen 5-PS-Drehstrommotors 380 Volt auf Isolationsfestigkeit geprüft werden ? 4. Wie groß ist die Zahl der parallelgeschalteten Stromzweige bei einer 4 poligen Gleichstromanker-Schleifen-(Parallel-) Wicklung ? 5. Was tritt ein, wenn bei einem Drehstrommotor etwa durch Abdrehen des Läufers der Luftspalt vergrößert wird ? 6. Wodurch kann man den Leerlaufstrom eines Drehstrommotors herabsetzen ? b) M e ß k u n d e 1. Welche elektrischen Meßinstrumente braucht man bei einer Drehstrommotor-Leistungsmessung ? 2. Woraus besteht ein Spannungswandler und zu welchem Zweck wird derselbe benutzt ? 3. Mit welchen elektrischen Meßinstrumenten kann man die Leistungsaufnahme eines Gleichstrommotors messen ? 4. Wie kann man die Temperaturen der Wicklungen an einer elektrischen Maschine messen ? 5. Wie kann man den Ohmschen Widerstand der Nebenschlußwicklung eines Gleichstrommotors bestimmen ? 6. Welche Art Meßinstrumente kann man nur für Gleichstrommessungen verwenden ? Lösung

der mündlichen

Prüfungsaufgaben-Beispiele

a) E l e k t r o m a s c h i n e n b a u 1. Die Amperewindungen sind das Produkt aus Ampere mal Windungszahl. 2. Unter Kurzschlußspannung bei einem Transformator versteht 26

3. 4. 5.

6.

man diejenige Spannung, an welcher die Primärwicklung angelegt werden muß, damit in der kurzgeschlossenen Sekundärwicklung der auf dem Leistungsschild vermerkte Nennstrom fließt. Man mißt die Kurzschlußspannung, indem man die Sekundärwicklung über ein Amperemeter kurzschließt und die der Primärwicklung zugeführte Spannung allmählich so lange erhöht, bis das Amperemeter in der Sekundärwicklung den Nennstrom anzeigt. Das Verhältnis der Prüfspannung zur Nennspannung, in Prozente ausgedrückt, ergibt die sogenannte Kurzschlußspannung. Mit etwa 1500 Volt. Die Zahl ist = 4. Der Motor wird in der Regel unbrauchbar, weil die Werte Leistung, Leistungsfaktor und Wirkungsgrad durch Vergrößerung des Luftspaltes herabgesetzt werden. Durch Erhöhung der Leiterzahl im Ständer und durch Verkleinerung des Luftspaltes kann man den Leerlaufstrom herabsetzen. Indessen sind hier Grenzen gesetzt. b) M e ß k u n d e

1. Für die Leistungsmessung an einem Drehstrommotor sind folgende Meßinstrumente erforderlich: Wattmeter, Wattmeter-Umschalter, Voltmeter, Amperemeter, Drehzahlmesser. 2. Ein Spannungswandler ist ein kleiner Einphasen-Wechselstromtransformator, mit dessen Hilfe die Hochspannung in die Meßspannung (in der Regel 110 Volt) umgewandelt wird. 3. Mit einem Volt- und einem Amperemeter kann man die Leistungsaufnahme eines Gleichstrommotors messen. 4. Mit Hilfe von Thermometern, die mit Staniol umwickelt, sorgfältig an die Wicklung gelegt werden. Durch Messung der Widerstandszunahme einer erwärmten Wicklung kann man ebenfalls die Temperatur derselben bestimmen. 27

5. Man legt die Wicklung an eine Gleichspannung und stellt die Stromaufnahme derselben fest. Der Widerstand ergibt sich an Hand dieser Meßwerte nach dem Ohmschen Gesetz aus: Widerstand

btrom

6. Die Drehspulinstrumente können nur für Gleichstrommessungen verwendet werden.

Schulungsaufgaben Mündliche

Fachprüfung

a) E l e k t r o t e c h n i k u n d E l e k t r o m a s c h i n e n b a u (Anker wickelei) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

13. 28

Was ist ein Kilowatt? Was versteht man unter „Wirkungsgrad" ? Was versteht man unter „Leistungsfaktor" ? Was versteht man unter „Kurzschlußstrom" bei einem Drehstrommotor und wie wird derselbe gemessen ? Was versteht man unter „Kurzschlußspannung" bei einem Transformator und wie wird dieselbe gemessen ? Was versteht man unter „Nennleistung"? Was versteht man unter „scheinbare Leistung" ? Welche Kühlmittel werden bei elektrischen Maschinen angewandt ? Welche Temperatur darf die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 5,5 k W erreichen ? Was versteht man unter „Grenzerwärmung" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen ? Was versteht man unter „Grenztemperatur" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen ? Mit welcher Spannung muß die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 500 Volt, 5,5 k W auf Isolationsfestigkeit geprüft werden ? Wo sind Angaben über die Prüfspannungen zu finden ?

5. Man legt die Wicklung an eine Gleichspannung und stellt die Stromaufnahme derselben fest. Der Widerstand ergibt sich an Hand dieser Meßwerte nach dem Ohmschen Gesetz aus: Widerstand

btrom

6. Die Drehspulinstrumente können nur für Gleichstrommessungen verwendet werden.

Schulungsaufgaben Mündliche

Fachprüfung

a) E l e k t r o t e c h n i k u n d E l e k t r o m a s c h i n e n b a u (Anker wickelei) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

13. 28

Was ist ein Kilowatt? Was versteht man unter „Wirkungsgrad" ? Was versteht man unter „Leistungsfaktor" ? Was versteht man unter „Kurzschlußstrom" bei einem Drehstrommotor und wie wird derselbe gemessen ? Was versteht man unter „Kurzschlußspannung" bei einem Transformator und wie wird dieselbe gemessen ? Was versteht man unter „Nennleistung"? Was versteht man unter „scheinbare Leistung" ? Welche Kühlmittel werden bei elektrischen Maschinen angewandt ? Welche Temperatur darf die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 5,5 k W erreichen ? Was versteht man unter „Grenzerwärmung" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen ? Was versteht man unter „Grenztemperatur" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen ? Mit welcher Spannung muß die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 500 Volt, 5,5 k W auf Isolationsfestigkeit geprüft werden ? Wo sind Angaben über die Prüfspannungen zu finden ?

14. Nach welchen Grundsätzen erfolgen allgemein die Prüfungen und Bewertungen elektrischer Maschinen ? 15. Was versteht man unter „Ampere-Windungen" ? 16. Welche Vorschriften bestehen hinsichtlich des Leistungsschildes, wenn elektrische Maschinen umgewickelt werden ? 17. Wieviel Watt ist = PS ? 18. Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer 4 poligen Gleichstromanker-Schleifenwicklung ? 19. Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer mehrpoligen Reihenwicklung ? 20. Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer mehrpoligen Reihen-Parallelwicklung ? 21. Welche Voraussetzungen müssen für das Parallelarbeiten von Transformatoren erfüllt sein ? 22. Wodurch unterscheidet sich ein Drehstrom-Synchronmotor von einem Drehstrom-Asynchronmotor ? 23. Was versteht man unter einem „kompensierten Drehstrommotor" ? 24. Was tritt ein, wenn man bei einem Drehstromtransformator die in Sternschaltung ausgeführte Sekundärwicklung in eine Zickzackschaltung umändert ? 25. In welcher Weise muß bei einem Transformator die Windungszahl geändert werden, wenn die bei Stern/Sternschaltung erzielte Sekundärspannung bei Stern/Zickzackschaltung erzielt werden soll ? 26. Woraus besteht ein Drehtransformator (Aufbau desselben) ? 27. Welchem Zweck dient ein Drehtransformator ? 28. Was versteht man unter Träufelwicklung bei Drehstrommotoren ? 29. Welche Vor- und Nachteile hat die Träufelwicklung ? 30. Was versteht man unter einem Transformator in „Sparschaltung" ? 31. Welche Vorteile bietet der Spartransformator? 32. Was ist ein Einanker-Umformer ? 33. Was ist ein Einanker-Sparumformer ? 34. Welche Isolierstoffe werden in der Ankerwickelei verwendet ? 29

35. Welche Ansprüche werden an Isolierlacke gestellt ? 36. Worin unterscheiden sich ofentrocknende und lufttrocknende Lacke ? 37. Welche von diesen beiden Sorten ist nach Möglichkeit vorzuziehen ? 38. Wie soll die Imprägnierung eines neugewickelten Gleichstromankers vor sich gehen ? 39. Auf welche Ursachen kann die Funkenbildung bei Gleichstrommaschinen beruhen ? 40. Welche Mittel können zur Beseitigung der Funkenbildung angewandt werden ? 41. Was tritt ein, wenn bei einem Drehstrommotor der Luftspalt vergrößert wird ? 42. Auf welche Ursachen kann ein schlechter Anlauf des Käfigrotors eines Drehstrommotors zurückgeführt werden ? 43. Welche Mittel können zur Verbesserung des Anlaufes eines Käfigrotors angewandt werden ? 44. Was tritt ein, wenn der Luftspalt zwischen Anker- und Magnetfeld eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors vergrößert wird ? 45. Desgl. verkleinert wird? 46. Auf welche Ursachen kann das „Heulen" eines DrehstromKurzschluß-Ankermotors zurückgeführt werden ? 47. Welche Mittel können zur Beseitigung des „Heulens" angewandt werden ? 48. Aufweiche Ursachen können starke Vibrationen ortsfest montierter Elektromaschinen zurückgeführt werden ? 49. Wieviel Prozent des Nennstromes beträgt in der Regel der Leerlaufstrom bei normalen Drehstrommotoren (von — b i s %)? 50. Wodurch kann man den Leerlaufstrom eines Drehstrommotors herabsetzen ? 51. Mit welchen Mitteln kann man den Leistungsfaktor bei einem Drehstrommotor verbessern ? 52. Was versteht man unter Doppelnutmotoren (Drehstrommotoren) ? 30

53. Zu welchem Zweck werden Doppel- bzw. Mehrnutmotoren hergestellt ? 54. Was ist eine Gleichstrom-Dreileitermaschine und aus welchem Grunde werden solche Maschinen hergestellt ? 55. Was versteht man unter einer Zusatzdynamo und zu welchem Zweck werden solche Maschinen hergestellt ? 56. Durch Anwendung welcher Mittel kann man die Drehzahl des Ankers bei einem Gleichstrommotor erhöhen ? 57. Welches sind die elektrischen Maßeinheiten ? 58. Was versteht man unter „spezifischer Widerstand" eines metallischen Leiters ? 59. Wie groß ist. der spezifische Widerstand von Kupfer ? 60. Wie lautet das „Ohmsche Gesetz" ? 61. Welche Maschinenarten gibt es für Gleichstrombetrieb? 62. Welche Maschinenarten gibt es für Wechsel- bzw. Drehstrombetrieb ? 63. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom-Hauptschlußmotor ? 64. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor ? 65. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom-Nebenschluß-Compoundmotor ? 66. Was versteht man unter einem polumschaltbaren DrehstromAsynchronmotor und zu welchem Zweck werden solche Motoren hergestellt ? 67. Was versteht man unter einem „Universalmotor" ? 68. Wie verhält sich die Leistungsabgabe eines Universalmotors, wenn derselbe mit Einphasen-Wechselstrom gespeist wird ? 69. Was versteht man unter einem ,,Einphasen-WechselstromAnwurfmotor ? 70. Kann man einen normalen Drehstrommotor als EinphasenWechselstrommotor verwenden ? 71. Wie verhält sich die Leistungsabgabe, wenn ein Drehstrommotor als Einphasenmotor verwendet wird ? 72. Was versteht man unter einem „Periodenumformer" ? 31

73. Wie verhält sich ein Drehstrommotor für 50 Perioden, wenn derselbe mit 25 Perioden betrieben wird ? 74. Bei welchem Drehstrommotor läßt sich die Drehzahl des Läufers verlustlos regulieren ? 75. Auf welche Weise kann man einen normalen DrehstromSchleifringläufermotor als Periodenumformer (Frequenzumformer) verwenden ? 76. Wovon ist die Läuferdrehzahl eines Drehstrom-Asynchronmotors abhängig ?

77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90.

b) G e s c h ä f t l i c h e s Welche Garantiezeit wird in der Regel bei Lieferung fabrikneuer Elektromaschinen eingeräumt ? Welche bei neugewickelten Maschinen ? Von welchen Lieferungen ist Umsatzsteuer zu zahlen ? Wann haben Lieferungebedingungen Rechtsverbindlichkeit ? Welche Bücher muß der selbständige Elektro-Maschinenbauermeister führen ? Was hat der Elektro-Maschinenbauermeister zu tun, wenn er sein Geschäft eröffnet ? Wie stellt er fest, ob das Geschäft im abgelaufenen Jahr vorwärts gekommen ist, oder zurückgegangen ist ? Was versteht man unter Geschäftsunkosten ? Aus welchen Faktoren setzt sich die Kalkulation (Kostenberechnung) einer Arbeitsleistung zusammen ? Was versteht man unter „produktive Löhne" und was unter „unproduktive Löhne" ? Was ist ein Wechsel ? Welche Hauptarten von Wechsel gibt es ? Welche Angaben muß ein Wechsel enthalten ? Wann muß ein Wechsel vorgezeigt werden ?

c) G e w e r b e w e s e n 91. Welches ist die gesetzliche Organisationsform im Handwerk ? 92. Was versteht man unter einer Pflichtinnung? 93. Was ist eine Handwerkskammer ? 32

94. 95. 96. 97. 98 99. 100. 101. 102. 103. 104.

Was versteht man. unter der Handwerksrolle ? Was hat die Handwerkskammer für Aufgaben? Wer darf Lehrlinge halten und wer darf diese anleiten ? Ist der Lehrling verpflichtet, die Fach- oder Fortbildungsschule zu besuchen ? Was muß bei Einstellung eines Lehrlings besonders beachtet werden ? Wieviel Lehrlinge dürfen gehalten werden ? Wie lange währt die Lehrzeit im Regelfall ? Muß ein schriftlicher Lehrvertrag zwischen Handwerksmeister und Lehrling abgeschlossen werden ? Muß der Lehrherr dem Lehrling nach beendeter Lehre ein Zeugnis ausstellen ? Was muß dieses Zeugnis enthalten ? Wer darf den Titel „Elektro-Maschinenbauermeister" führen ? d) G e s c h i c h t l i c h e s — P o l i t i s c h e s

105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112. 113. 114. 115.

Wer war der Gründer des II. Reiches ? Wann und wo wurde das II. Reich gegründet ? Wann wurde das III. Reich gegründet und von wem ? Welche Staatsform hatte das II. und welche das III. Reich ? Was versteht man unter „ständischer Aufbau" ? Welchen Zweck hat die Deutsche Arbeitsfront ? Wer gehört in die Deutsche Arbeitsfront? Welche Bedeutung hat im III. Reich der 1. Mai ? Wie heißt der Führer der Deutschen Arbeitsfront ? Wie heißt der Reichs-Handwerksführer ? Welche Aufgaben hat der Treuhänder der Arbeit ? Schulungsaufgaben Schriftliche

Fachprüfung

1. Es ist eine Kalkulation (Kostenvoranschlag) für die Neuwicklung eines 3

R a s k o p , Meisterprüfung.

33

Drehstrom-Ständers

20 P S , 14,5 kW, 380/220 Volt, 1000 n, normale, offene Ausführung, Einlegewicklung (Baujahr 1928) aufzustellen. Kupfergewicht: 26 kg Draht 2 X 2,5 mm 0 . 2. Für einen Drehstrommotor 15 kW, 380/220 Volt, 1450 n Fabrikat Bergmann sind die Wickeldaten für den Ständer zu errechnen. Angaben:

a) Ständer: 36 Nuten, Draht 3,1 mm 0 , 2 X Bw. b) Läufer: 60 Nuten, je Nute 2 Stäbe, Sternschaltung. Stabquerschnitt 3,0 X 8,5 mm, Stabwicklung. Läuferspannung = 76 Volt Läuferstrom = 120 Amp.

Frage: Wieviel Drähte müssen je Ständernute bei Sternschaltung 380 Volt eingewickelt werden ? 3. Ein Gleichstrommotor 5 P S , 220 Volt 4polig, 1200 n soll auf 1500 n umgewickelt werden. Angaben (1200 n): Anker 41 Nuten, 4polig, Reihenwicklung, 123 Teilspulen, je Nute 18 Drähte, Draht 1,6 mm 0 , Kollektorschritt 1:62, Wickelschritt 1:11. Frage:

a) Welche Wickeldaten muß der Anker erhalten, damit die Drehzahl 1500 n erreicht wird ? b) Welche Leistung hat der Motor bei 1500 n. 4. Ein Kollektor soll neubelegt werden.

Angaben:

Größter Außendurchmesser = 160 mm Innendurchmesser = 85 mm Länge = 1 1 0 mm 99 Lamellen, Mikanit-Isolation 0,35 mm stark. Die angegebenen Maße enthalten die Zugabe für Bearbeitung.

Frage: Welche Lamellenmaße müssen dem Kupferwerk aufgegeben werden ? 34

5. Ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor 5,5 kW, 7,5 PS, 440 Volt 4polig, 1400 n soll für eine Ankerdrehzahl von 950 umgewickelt werden. Angaben (1400 n): Anker 33 Nuten, 131 Teilspulen, Kollektorschritt 1:66, Wickelschritt 1:9, je Nute 32 Drähte, Draht 1,5 mm 0 Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Anker erhalten, damit derselbe eine Drehzahl von 950 n erhält ? b) Welche Leistung kann der Motor bei 950 n abgeben ? 6. Ein Drehstrom-Transformator mit Luftkühlung 50 kW, 5190/250 Volt, Stern/Sternschaltung soll für 3000/250 Volt Dreieck-Sternschaltung hergestellt werden. Angaben bei 5190/250 Volt: P r i m ä r : J e Kern 800 Windungen, Draht 2,4 mm 0 , Sternschaltung. S e k u n d ä r : J e Kern 41 Windungen, Draht 6,75 X 12 mm Flachdraht. Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Transformator für 3000/250 Volt Dreieck-Sternschaltung erhalten ? b) Die Kurzschlußspannung des Transformators beträgt 66 Volt, welcher Wert in Prozent muß auf dem Leistungsschild vermerkt werden ? 7. Ein Gleichstrommotor 1 PS, 440 Volt, 2,3 Amp. soll einen Vollastanlasser erhalten. Angaben: Ankerwiderstand und Bürstenübergangs widerstand beträgt 17,66 Ohm. Frage: a) Welchen Ohmschen Widerstand muß der Anlasser erhalten, damit im Augenblick des Einschaltens durch den Anker ein Strom von 2,3 Amp. fließt ? 8. Zu einem Drehstrommotor SSW Type R 184 g—1000, 380/220 Volt, 950 n, 30 kW, 40,8 PS soll ein Anlasser für Vollast bestellt werden. »•

35

Angaben: S t ä n d e r : 54 Nuten, je Nute 27 Drähte, Draht 2,5 m m 0 , je Phase 3 Gruppen parallel, Sternschaltung bei 380 Volt. L ä u f e r : 90 Nuten, Stabwicklung, 180 Stäbe 10 X 3 mm. Stromaufnahme des Ständers bei Vollast = 56,5 Amp. Frage: a) Welche Läuferspannung und welcher Läuferstrom muß der Anlasserfabrik aufgegeben werden ? b) Diese Daten sind an H a n d der vorstehenden Angaben zu errechnen. 9. Eine Gleichstrom-Nebenschlußmaschine, deren Anker eine 8polige SchIeifen-(Parallel-)Wicklung besitzt, soll hinter dem Kollektor A usgleichverbindungen erhalten. Angaben: Der Anker h a t 64 Nuten, der Kollektor 178 Lamellen, die Ankerwicklung ist 8polig. Der Querschnitt eines Ankerleiters beträgt 30 q m m . Fragen: a) b) c) d)

Welchen Ausgleichschritt erhalten die Verbindungen ? Wieviel Ausgleichverbindungen müssen angebracht werden ? Welchen Querschnitt müssen die Verbindungen haben ? Mit welcher Lamelle muß z.B. Lamelle 1 verbunden werden ? 10. Ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor 6 polig, 220 Volt soll einen Vorschaltwiderstand in den Magnetstromkreis erhalten. Angaben: a) Widerstand einer Magnetspule = 57,6 Ohm. b) Der Nebenschlußstrom soll u m 50% herabgesetzt werden. c) Betriebsspannung = 220 Volt. Fragen: a) Wie hoch ist der Gesamtwiderstand aller Magnetspulen? b) Welcher Strom t r i t t in der Magnetwicklung auf, wenn diese an 220 Volt angeschlossen wird ? 36

c) Welcher Widerstand muß in den Magnetstromkreis eingeschaltet werden, damit der Nebenschlußstrom auf die Hälfte des Normalwertes fällt ? 11. E i n Drehstrommotor 7,5 P S , 5,52 kW, 380/220 Volt, 570 n soll für eine Betriebsspannung von 500 Volt umgewickelt werden. Angaben für 380/220 Volt: a) S t ä n d e r : 60 Nuten, lOpolig, 15 Gruppen total, je Nute 17 Drähte, Draht 1,9 m m 0 , j e Phase 5 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 380 Volt. Drahtquerschnitt im Ständer = 2,84 qmm. b) L ä u f e r : 90 Nuten, j e Nute 5 Drähte, Draht 2,8 m m 0 , je Phase 5 Gruppen in Serie, Sternschaltung.

Fragen: a) Wieviel Leiter (Drähte) entfallen bei 500 Volt auf jede Ständernute ? b) Welcher Leiterquerschnitt kommt für die Ständerwicklung in F r a g e ? c) Welche Spannung tritt bei Stillstand des Läufers zwischen 2 Schleifringen a u f ? d) Wie groß wird diese Läuferspannung, wenn die Läuferwicklung anstatt in Stern, in Dreieck geschaltet wird ? 12. E s ist ein Kostenanschlag für die Neuwicklung des Motors zu Ziffer 11 auszufertigen.

Angaben:

Kupfergewicht im Ständer = 18,5 kg ,, „ Läufer = 14,0 kg.

13. E i n 15-kVA-Transformator mit Ölkühlung, 3000/120 Volt, 3/72,3 Amp. Stern/Sternschaltung soll für

100001400 Volt Stern/Sternschaltung umgewickelt werden.

Angaben: a) P r i m ä r : J e Kern 349Windungen, Draht 1,6 m m 0 = 2 , 0 1 q m m , b) S e k u n d ä r : J e Kern 57 Windungen, Draht 10 X 4,8 mm 0 — 48 qmm. 37

Fragen: a) Welche Wickeldaten muß der Transformator für 10 000/400Volt Stern/Sternschaltung erhalten? b) Welche Ströme treten bei 10000 Volt primär und 400 Volt sekundär a u f ? 14. E i n Gleichstrommotor 17 P S , 1000 n, 440 Volt, F a b r i k a t A E G . , Type E H G soll auf 220 Volt 1250 n, 4polig umgewickelt werden.

Angaben für 440 Volt: A n k e r : 47 Nuten, 187 Teilspulen, Kollektor 187 Lamellen, Reihenwicklung, Kollektorschritt 1:94, Wickelschritt 1:12. J e Nute 24 Leiter, Draht 1,4 m m 0 , 2 Drähte parallel. F e l d : J e Spule 6700 Windungen, Draht 0,65 m m

0.

Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Anker für 220 Volt 1250 n erhalten, wenn Reihenwicklung beibehalten wird ? b) Welche Änderungen sind a m Magnetfeld vorzunehmen, damit dieses an 220 Volt angeschlossen werden kann und die Amperewindungen des Magnetfeldes unverändert bleiben ? 15. E s ist eine Kostenberechnung für die Neuwicklung zu Ziffer 14 aufzustellen.

Angaben:

Kupfergewicht Anker = 12,4 kg, Feld = 27,0 kg.

16. E i n Drehstrommotor F a b r i k a t S S W , Type R 81 n—1500 380/220 Volt, 11,8/20,5 Amp. wird ohne Ständerwicklung zur Neuwicklung des Ständers eingeliefert.

Angaben: S t ä n d e r : 48 Nuten, Nutenmaße 26,5 X 9 X 7 mm, 4polig. L ä u f e r : 60 Nuten, je Nute 7 Drähte, Draht 2,5 mm 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie. Sternschaltung. Läuferspannung = 148 Volt, Läuferstrom = 25 A m p . 38

Fragen: a) Welche Leiterzahl je Nute muß der Ständer erhalten, wenn im Ständer je Phase 2 Gruppen parallel geschaltet werden sollen ? b) Welche Drahtstärke erhält die Ständerwicklung ? 17. Kostenanschlag. Es ist ein Kostenanschlag über die Neuwicklung eines Ständers für einen 10-PS-Drehstrommotor

380¡220 Volt, 1500 n

anzufertigen. 17a. Eine Transmissionswelle soll durch einen Elektromotor angetrieben werden. a) Die Drehzahl des Motors ist 1500 n. b) Der Durchmesser der Motoren-Riemenscheibe ist 175 mm. c) Die Transmissionswelle soll 180 Umdr. i. d. Min. machen. Frage: Welchen Durchmesser muß die Transmissions-Riemenscheibe haben, damit diese eine Drehzahl von 180 i. d. Min. erhält ? 18. Es soll ein Kollektor neubelegt und hierzu die Lamellenmasse bestimmt werden. a) Innendurchmesser des Kollektors 100 mm. b) Größter Außendurchmesser des Kollektors 198 mm. c) Lamellenzahl = 131. d) Stärke der Mikanitsegmente 0,5 mm. e) Totale Länge des Kollektors 120 mm. Die vorstehenden Maße zu a, b und e enthalten bereits eine Bearbeitungszugabe von 3 mm. Frage: Welche Maße müssen dem Kupferwerk aufgegeben werden ? 19. Bei einer Gleichstrom-Nebenanschlußmaschine Fabr. Sachsenwerk, Fabr. S 175, 17,5 kW, 220 Volt, 1180 n, 4polig, verbrannten wiederholt sämtliche Nebenschlußspulen, und zwar gleichmäßig. Der Anker der Maschine, die als Motor verwendet wird, ist mit einem Ventilationsflügel ausgerüstet. Die OriginalWickeldaten der Feldspulen sind von der Herstellerin mit: 1500 Windungen je Spule, Draht 1,2 mm 0 , umsp. 1,35 mm 0 39

angegeben worden und nach diesen Wickeldaten sind die Feldspulen sorgfältig hergestellt worden. Trotzdem sind die Spulen bereits zweimal verbrannt. Die mittlere Länge einer Windung der Nebenschlußspulen beträgt 0,65 m. Fragen: a) Auf welche Ursachen kann das Verbrennen der Magnetspulen zurückgeführt werden ? b) Welcher Nebenschlußstrom tritt auf, wenn jede Spule 1500 Windungen 1,2 mm 0 (1,131 qmm Querschnitt) besitzt und die mittlere Windungslänge 0,65 m beträgt ? c) Wie hoch ist die spezifische Belastung (Amp./qmm) des Magnetdrahtes ? d) Wie kann der Mangel, nämlich das Verbrennen der Magnetspulen, behoben werden ? Anmerkung: Die Maschine ist von der Herstellerin als „Dynamo" geliefert worden. Hierauf beziehen sich auch die Daten des Leistungsschildes. Später wurde dieselbe als Motor in Betrieb genommen. 20. Eine 4 polige Gleichstrom-Nebenschlußmaschine, deren Anker Schleifenwicklung (Parallelwicklung) besitzt, soll Ausgleichverbindungen erhalten, weil am Kollektor starke Funkenbildung auftritt. Kollektor: 40 Lamellen. Querschnitt des Ankerdrahtes = 2,84 qmm. Fragen: a) Welchen Ausgleichschritt erhalten die Verbindungen ? b) Wieviel Ausgleichverbindungen müssen angebracht werden ? c) Welchen Querschnitt müssen die Verbindungen erhalten ? d) Mit welcher Lamelle muß z. B . die Lamelle 1 verbunden werden ? 21. Eine Magnetspule hat eine gestreckte Drahtlänge von 972 m. Der Drahtquerschnitt beträgt 1,13 qmm, der spezifische Widerstand von Kupfer ist = 0,02. Fragen: a) Wie groß ist der Widerstand der Spule in Ohm ? 40

b) Welcher Strom fließt in der Spule, wenn dieselbe an Gleichstrom 18 Volt angeschlossen wird ? Anmerkung zu a): Der Widerstand ergibt sich aus der Formel: , , Länge X Materialkonstante Widerstand = -—^ ,—. . (Querschnitt

Kalkulation Ermittelung der Geschäftsunkosten (Generalien) Unter Geschäftsunkosten versteht man allgemein diejenigen Ausgaben, die notwendigerweise zur Erhaltung und Fortführung des Geschäftes gemacht werden müssen, dem Kunden aber nicht als Arbeitsleistung in Rechnung gestellt werden können. Die wichtigsten Ausgaben sind: Miete, Heizung, Beleuchtung der Werkstatt und Büroräume, Fernsprechgebühren, Portoausgaben, Frachten, Rollspesen usw. Propaganda (Plakate, Kalender, Werbebriefe und Postkarten, Inserate). Geschäftspapiere (Briefbogen, Umschläge, Rechnungen, Quittungen, Frachtbriefe usw.). Steuern (Gewerbe-, Umsatz-, Grundstückssteuer usw.). Autounkosten (Steuer, Benzin, Ol, Garage, Reparatur). Unproduktive Löhne (Gehälter für Büroangestellte, Vertreter usw.). Fachverbands- und Innungsbeiträge. Fachliteratur. Wirtschafts- und Spezialabgaben. Fehl- und Nacharbeiten (Garantiearbeiten). Versicherungsprämien (Unfall-, Haftpflicht-, Feuer-, Transport usw.). Reisespesen, Provisionen. Zinszahlungen aus Betriebskapital. Abschreibungen. Alle diese Ausgaben müssen durch Einnahmen gedeckt, also anteilig auf die tatsächlich ausgeführten und dem Kunden in Rechnung gestellten Arbeitsleistungen umgelegt werden. Dies geschieht wie folgt: 41

Nach Ablaufeines Geschäftsjahres werden an Hand der Bücher und sonstigen Unterlagen, etwa gemäß der vorstehenden Aufstellung, die tatsächlichen verausgabten Geschäftsunkosten ermittelt. Dieser Endsumme werden die im gleichen Zeitabschnitt gezahlten produktiven Löhne, d. h. diejenigen Löhne, die den Kunden in Rechnung gestellt worden sind, gegenübergestellt und das Verhältnis dieser beiden Summen zueinander, in Prozent ausgedrückt, ermittelt. Beispiel Geschäftsunkosten im Jahre 1933 M. 6500,00 Gezahlte produktive Löhne 6500,00 Dann müssen 100% auf die produktiven Löhne aufgeschlagen werden, um die Geschäftsunkosten zu decken. Der Generalienzuschlag würde in vorstehenden Beispiel also 100% betragen. Für die Ermittelung des Generalienzuschlages sind also nicht die tatsächlich gemäß Lohnbuch gezahlten Löhne, sondern nur die produktiven Löhne maßgebend. Die Gestehungskosten Die Gestehungskosten setzen sich zusammen aus: a) Materialkosten, b) produktive Löhne, c) Generalienzuschlag. Unter a) werden die tatsächlichen Materialkosten — ohne irgendwelche Aufschläge eingesetzt. Unter b) nur die Löhne, die gemäß Arbeitszettel zur Herstellung des Arbeitsstückes aufgewendet worden sind. Unter c) wird der errechnete Generalienzuschlag eingesetzt. Beispiel In einer Instandsetzungswerkstatt elektrischer Maschinen ist gemäß Aufstellung der Generalienzuschlag mit 150% ermittelt worden. Dieser Satz ist für das laufende Geschäftsjahr gültig, sofern keine einschneidenden Änderungen in dem laufenden Geschäftsjahr eintreten. Dann betragen z. B. die Gestehungskosten für einen 5,5 PS 42

Dreiistromständer 1500 n, 380/220 Volt, normale, offene Aus führung: 1. M a t e r i a l : 12 kg Dynamodraht 1,8 mm 0 , 2 X Bw 1 kg Isolierlack Preßspan, ölleinen, Jakonettband Löt- und Kleinmaterial

M. 12,00 „ 1,75 ,, 1,20 0,60 M. 15,75

2. L ö h n e : Wickelarbeit (14 Std. ä M. 1,00) M. 14,00 Montage- und Prüfarbeiten (3 Std. ä M. 1,00) . . . „ 3,00 M. 17,00 3. G e n e r a l i e n : 150% auf die produktiven Löhne M. 25,50 Gestehungskosten Material Löhne Generalien

M. 15,75 17,00 25,50 Gestehungskosten:

M. 58,25

Unternehmergewinn In den vorstehenden Gestehungskosten sind sämtliche Geschäftsunkosten enthalten. Auf diese ist nunmehr der Unternehmergewinn in Anrechnung zu bringen, und zwar beträgt dieser etwa 10—15% der Gestehungskosten. Im vorliegenden Falle würden also 15% von M. 58,25 = M. 8,11 zu den Gestehungskosten addiert werden, so daß sich ein Rechnungswert von M. 58,25 »

8,11

M. 66,36 ergibt. Hiervon wäre noch der Wert des aus der alten Wicklung gewonnenen Kupfers abzusetzen (ca. 10 kg ä 20 Pf. = M. 2,00), so daß der endgültige Rechnungswert M. 64,36

beträgt. 43

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