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Eine fremderregte Gleichstrommaschine wird als Aufzugsantrieb verwendet und soll eine Last von \( 34,335 \mathrm{kN} \) mit einer Geschwindigkeit von \( 0,5 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) im Nennbetrieb haben. Der Motor hat einen Nennwirkungsgrad von \( 95 \% \), einen Nennerregerstrom von \( 2 \mathrm{~A} \) und wird an einem Gleichspannungsnetz von \( 220 \mathrm{~V} \) betrieben. Eisen- und Reibungsverluste sind zu vernachlässigen. Im Bereich der Nennerregung liegt eine lineare Magnetisierungskennlinie vor. Bei Betrachtungen des Nennwirkungsgrades \( \eta_{\mathrm{N}} \) kann die Erregung außer Acht gelassen werden.
a) Wie groß sind die Nennleistung \( \mathrm{P}_{\mathrm{N}} \), der Nennstrom \( \mathrm{I}_{\mathrm{a}} \), die induzierte Spannung \( \mathrm{U}_{\mathrm{i}} \) und der Ankerwiderstand \( \mathrm{R}_{\mathrm{a}} ? \)
b) Welche Geschwindigkeit stellt sich ein, wenn bei gleicher Erregung die halbe Last gehoben werden soll?
c) Welcher Erregerstrom muss eingestellt werden, wenn die doppelte Last mit Nenngeschwindigkeit gehoben werden soll?
d) Welcher Vorwiderstand \( \mathrm{R}_{\mathrm{v}} \) muss bei Nennerregung zugeschaltet werden, um eine doppelte Last mit halber Nenngeschwindigkeit zu heben?
e) Die Nennlast soll mit Nenngeschwindigkeit abgesenkt werden. Welcher Erregerstrom muss eingestellt werden? Wie groß ist die induzierte Spannung?