Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stern-Dreieck-Gedanken.


von Stefan W. R. (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe heute etwas über Stern-Dreieck Schalter gelesen und kann da 
nicht ganz zu Ende denken.

Der Grund für eine Umschaltung ist ja die Vermeidung von Auslösen der 
Sicherungen, weil beim 'Hochlaufen' des Drehstrom-Motors (der größer 4KW 
ist) sonst ein zu hoher Strom gezogen werden würde.

Also schaltet man in Stern um die Spannung zu mindern und somit auch den 
maximal lieferbaren Strom. Der Motor kann in Stern so sicher hochfahren. 
Wenn der Motor nun seinen Hochlauf erreicht hat, kann wieder in Dreieck 
umgeschaltet werden.

Bis dahin keine Gedankenfehler?

Jetzt verstehe ich den vorherrschenden Zustand nicht. Der Motor läuft 
auf Volllast. Um diese hohe Drehzahl halten zu können, benötigt er doch 
die selbe Energie, demnach zieht er doch weiterhin ordentlich Strom. Die 
dazu nötige Spannung würde dann doch in der Schaltungskombination den 
Motor wieder zerstören??

Oder ist es etwa so, dass man nur Anfangs eine sehr hohe Energie 
benötigt um auf eine Drehzahl zu kommen und diese mit weniger Energie 
gehalten werden kann?

von Schaltungswächter (Gast)


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Stefan W. R. schrieb:
> Oder ist es etwa so, dass man nur Anfangs eine sehr hohe Energie
> benötigt um auf eine Drehzahl zu kommen und diese mit weniger Energie
> gehalten werden kann?

Korrekt. Anlaufstrombegrenzung...

von Ben _. (burning_silicon)


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Der Anlaufstrom bzw. Blockierstrom (LRA) ist Welten größer als der 
normale Betriebsstrom bei Vollast. Ein 4kW Motor kann im Dreieck schon 
mal auf 100A Blockierstrom kommen...

Edit:
Ich hab hier einen Maneurop MT160 Klima-Verdichter rumzustehen. Der 
Betriebsstrom ist mit 36A max. angegeben, LRA mit 130A. Hätte gedacht 
ist noch mehr.

von Sebastian K. (basti)


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Ich habe mal auf einer Kläranlage gearbeitet. Dort liefen drei große 
Gebläse mit etwa 50kW ohne Stern-Dreieck-Schaltung.
Jedes mal wenn die Gebläse anliefen verloren die ebenfalls auf der 
Anlage installierten BHKWs die Synchronisation mit dem Netz und sind 
ausgestiegen.

Gruß
Basti

von Stefan W. R. (Gast)


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hm...

Und warum ist die Last beim Hochfahren sooo stark? Doofe Frage, aber 
warum fährt ein Drehstrommotor nicht langsam hoch?

von Daniel (Gast)


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bin kein Motoren-insider, aber ...

zu Anfang, wenn die Drehzahl 0 ist, gibt es keine Gegeninduzierte 
Spannung.
(Back-EMF = 0). Also liegt an der Windung volle Netzspannung.
Bei Verschaltung im Dreieck = 400V, Stern = 230V. Der Strom wird
durch Ohmischen Widerstand der Kupferwicklung limitiert .. und der
sollte klein sein, damit Motorwirkungsgrad gut sein soll .. und Motor
kalt. Ergo ist Anlaufstrom 1/sqrt(3) kleiner bei Sternverschaltung.
Ein anderer Punkt ist die Drehzahl die in Stern erreicht wird,
quasi nach sehr langer Zeit. Und ob die kleiner oder genauso groß
ist, wie im Fall einer Dreieckverschaltung .. das kann ich nicht sagen.
Vielleicht ist das sogar vom Typ des Motors abhängig(Synchron, 
asynchron?)

Theoretisch, wenn es keine Last gibt, also Lastmoment an der Welle = 0,
fliesst kein Strom mehr .. egal ob Stern oder Dreieck.
Hmm .. oder gilt das nur für DC-Motor? Jedenfalls wird keine
Wirkleistung verbraucht, dh I kann dann ungleich 0 sein, aber 90 Grad
zur Spannung verschoben.

So :)

von Helmut L. (helmi1)


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Man kann nicht immer zum Anlauf die Stern-Dreieckumschaltung nehmen.
Das geht nur wenn man Lastverhaeltnisse wie z.B. eine Schwungmasse hat 
wo man erstmal jede Menge Energie reinstecken muss. Zentrifugen z.B.
Man beachte auch das dass Drehmoment im Stern kleiner ist als im 
Dreieckbetrieb.
Die andere Art einen Motor hochzufahren der beim Anlauf ein hohes 
Lastmoment hat ist der Schleifringlaeufer. Da werden beim Anlauf im 
Rotorkreis Widerstaende eingeschleift. Das begrenzt den Anlaufstrom aber 
nicht das Anlaufmoment.

von U. B. (Gast)


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> Und warum ist die Last beim Hochfahren sooo stark?

Die Kennlinie der Asynchronmaschine ist halt so "hart":

Beim Einschalten "sieht" die Speisung sozusagen einen kurzgeschlossenen
Transformator ( => Kurzschlussläufer ) und es fliesst entsprechend viel 
Strom.
Wenn die Drehzahl dann steigt, gibt es Gegenspannung, und der Strom 
sinkt.

( Ist im Verhalten ganz ähnlich, wie eine Nebenschluss-DC-Maschine. )

Leider ist beim Stern-Dreieck-Anlauf das Anlaufmoment nur 1/3 so gross, 
wie beim direkten Einschalten, das muss natürlich beachtet werden.

von Helmut L. (helmi1)


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Daniel schrieb:
> Und ob die kleiner oder genauso groß
> ist, wie im Fall einer Dreieckverschaltung .. das kann ich nicht sagen.
> Vielleicht ist das sogar vom Typ des Motors abhängig(Synchron,
> asynchron?)

Die ist gleich gross. Die haengt in erster Linie nur von der 
Netzfrequenz ab und vom Schlupf. Den Schlupf braucht die 
Asyncronmaschine um im Rotor eine Spannung zu erzeugen die wiederum ein 
Magnetfeld aufbaut. Waere die Rotordrehzahl gleich der durch das Netz 
vorgegebenen Drehzahl koennte im Rotor keine Spannung induziert werden. 
Der Schlupf haengt auch vom abgegebenen Drehmoment ab.

Will man die Drehzahl aendern muss man die Frequenz aendern mit einem 
Frequenzumrichter.

von Stefan W. R. (Gast)


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Vielen dank für die tolle Beteiligung. Habe da noch ne Frage:
aufgrund der herrschenden Induktion an den Motorwicklungen baut sich 
erst der Strom auf, während die Spannung bereits da ist. Oder liegt der 
Strom am Strang sofort an?

von Helmut L. (helmi1)


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Bei Induktivitäten sich die Ströme verspäten

von Malefiz (Gast)


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Normale Asynchronmotoren nehmen im Nalauf 8-12 fachen Motornennstrom 
auf.
Da der Motor in Stern dann in Unterspannung betrieben wird sinkt der 
Strom und somit wird der Anlaufstrom reduziert.

von Malefiz (Gast)


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Im allgemeinen sind die Motoren für 230V/400V Dreieck/Stern oder 
400V/690V Dreieck/Stern und in Deutschland brauchst du für ein 
Sterndreieck schaltung ein Motor mit 400V/690V.

von U. B. (Gast)


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