Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrom wie aus dem Netz aus Einphasenstrom erzeugen?


von Elias M. (m20001)


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Hallo.

Gibt es eine Möglichkeit, aus normalem Lichtstrom Drehstrom zu erzeugen, 
um einen kleinen (500w) Drehstrommotor zu betreiben?

Ich weiß, dass es Frequenzumrichter gibt, aber nicht genau, was man für 
sowas nehmen kann.

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von Mario M. (thelonging)


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Zur Not tut es eine Steinmetz-Schaltung: 
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Steinmetzschaltung

von Jens H. (jensh22)


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von Kurt (sommerwin)


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Wenn es richtiger Drehstrom sein soll, ohne aufwändige Umwandlung nicht. 
Eine einfache mechanische Lösung: Ein Einphasen Motor der einen 
Drehstrom Generator antreibt. Elektronisch gehts natürlich auch, bei 
einer so hohen Leistung muss ein sehr hoher Aufwand betrieben werden.

von Michael B. (laberkopp)


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Elias M. schrieb:
> Ich weiß, dass es Frequenzumrichter gibt, aber nicht genau, was man für
> sowas nehmen kann.

Ein FU ist schon richtig, wenn es wieder billigst sein muss eben kein 
Siemens Micromaster sondern z.B.

https://de.aliexpress.com/item/1005005187985619.html

Etwas grösser dimensioniert als der Motor ist nicht verkehrt, damit 
bleibt der Motor kurzfristig überlastbar, schon im Anlaufmoment braucht 
man das.

Neben der Erzeugung der 3 Phasen aus einfachen 230V liefert der FU 
Motorschutz und Drehzahleinstellung.

Die Steinmetzschaltung bringt nur 70% der Motorleistung und sehr 
schlaffes Anlaufmoment und unrunden Motorlauf weil die Phasen nicht um 
120 Grad versetzt sind, sondern 90+90+180.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Die meisten FU machen aus einer Phase nur Drehstrom für die 
Sternschaltung.

von Elias M. (m20001)


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von H. H. (Gast)


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Rüdiger B. schrieb:
> Die meisten FU machen aus einer Phase nur Drehstrom für die
> Sternschaltung.

Dreieckschaltung! Meinstens.

von H. H. (Gast)


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Elias M. schrieb:
> Geht sowas hier:

Zeig das Typenschild des Motors.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich hatte vor einiger Zeit einen Siemens Micromaster 420 für solche 
Spielereien. Den kann man einphasig speisen (hat auch 'nen DC-Eingang 
direkt auf den Zwischenkreis) und dann kommt Drehstrom mit bis zu 2,2kW 
wieder raus. Der scheint recht vielseitig und erträgt auch klaglos 
Misshandlungen wie eine unbelastete Phase am Ausgang. Dann gibt's zwar 
'ne Fehlermeldung, aber er läuft weiter und schaltet nicht sofort ab. 
Oder wenn man ihn massiv überlastet, ich hab damit einen 10kW 
(elektrisch, ~50kW Kälte) Kältemittelverdichter an einer einfachen 16A 
Steckdose getestet. Klar, hätte niemals für den Betrieb gereicht, aber 
für 'ne geringe Drehzahl zum Funktionstest war's genug.

von Elias M. (m20001)


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Ben B. schrieb:
> hat auch 'nen DC-Eingang
> direkt auf den Zwischenkreis

D.h. da kann man dann 400 Volt DC direkt speisen, und die Kiste macht 
Drehstrom draus?

von Uli S. (uli12us)


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Wenn der Motor von Stern auf Dreieck umstellbar ist, dann kann man den 
normalerweise problemlos mit nem 230V Umrichter betreiben. Die sind in 
der gewünschten Leistung auch nicht allzu teuer. Lediglich in den 
Fällen, wo man den nicht umstellen kann wirds teuer, weil die Umrichter 
die bei 230V Eingang, 400V ausgeben recht selten sind. Wenns sich um 
einen Standardmotor handelt ists wahrscheinlich billiger den Motor zu 
tauschen, statt ein mehrfaches des Motorpreises für eine Sonderlösung 
auszugeben.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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>> hat auch 'nen DC-Eingang direkt auf den Zwischenkreis
> D.h. da kann man dann 400 Volt DC direkt speisen,
> und die Kiste macht Drehstrom draus?
400Vdc finde ich etwas viel, der war für 3x230V rein (lief aber auch mit 
1x230V Einspeisung), also würde ich sagen etwa 350..360Vdc maximal, 
damit würde das funktionieren.

Da kommen auch nur 3x230Vac wieder raus, nicht 3x400V. 3x400V Motoren 
(wie der oben erwähnte MT160 Kältemittelverdichter) lassen sich zum 
Funktionstest damit betreiben, ihre volle Belastbarkeit erreichen sie 
natürlich nicht. Dazu braucht man Motoren, die sich auf 230V Dreieck 
klemmen lassen, das ist in dem Leistungssegment noch ziemlich gängig 
(braucht man z.B. auch für die Steinmetzschaltung). Größere Motoren ab 
etwa 4kW haben dann meist 400V Dreieck und 690V Stern, damit können sie 
mit Stern/Dreieck-Anlauf eingesetzt werden, aber nicht mehr an 230V. Die 
500W, um die es hier geht, sollten aber problemlos mit 230V versorgbar 
sein.

Edit:
Wegen des Problems mit nicht umklemmbaren 400V-Motoren geringer Leistung 
- sowas gibts leider wirklich, habe ich als Lüftermotor an einem 
Kühlaggregat gesehen. Nur 100W oder so, aber feste 400V, war aus Sicht 
des Herstellers wohl am einfachsten, weil das ganze Aggregat 400V 
brauchte (vollhermetische Kältemittelverdichter sind alle nicht 
umklemmbar).

Man kann sich bei kleineren Leistungen aber recht einfach mit einem 
400V/230V Transformator behelfen. Diese findet man recht oft im 
Industriebedarf, wo 230V-Verbraucher in einer 400V-Maschine versorgt 
werden müssen. Diese lassen sich natürlich auch rückwärts betreiben, 
heißt 230V rein, dann kommen 400V wieder raus und die schickt man in 
einen geeigneten Frequenzumrichter (der sich nicht daran stört, wenn er 
nur aus einer Phase versorgt wird). Die Trafos gibts einphasig bis etwa 
2kVA.

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Ben B. schrieb:
> rößere Motoren ab
> etwa 4kW haben dann meist 400V Dreieck und 690V Stern,

Interessant,
so ein Motor könnte sogar in Amiland laufen.

ciao
gustav

von H. H. (Gast)


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Karl B. schrieb:
> Ben B. schrieb:
>> rößere Motoren ab
>> etwa 4kW haben dann meist 400V Dreieck und 690V Stern,
>
> Interessant,
> so ein Motor könnte sogar in Amiland laufen.

Die dortigen Drehstromnetze sind vielfältig, aber in Haushalten 
praktisch nie anzutreffen. Selbst im Kleingewerbe ist Drehstrom selten.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Naja, die Motoren ansich sind identisch, deswegen brauchen sie bei 60Hz 
eine etwas höhere Spannung als bei 50Hz. Das geht auch prinzipiell mit 
jedem Motor, solange die Eisenverluste durch die Ummagnetisierung nicht 
zu groß und die Spannung nicht zu hoch für die Isolation wird. Oder in 
die andere Richtung, so ein Motor kann seinen vollen Phasenstrom auch im 
Stillstand bekommen (wobei sich dann eine entsprechend geringe 
Betriebsspannung und Frequenz ergibt) - er kann sich nur nicht selbst 
kühlen wenn sein Lüfter nicht schnell genug dreht, muss man mit einem 
extra Kühlventilator machen.

Die Stromnetze in den USA sind regional sehr unterschiedlich weil es so 
unzählig viele verschiedene Stromversorger gibt. Allen gemein ist aber, 
daß es außer in den Städten keine Niederspannungsnetze gibt. In 
Privathaushalten sind 2x120V üblich, wobei das keine echten zwei Phasen 
sind, sondern nur eine Phase mit zwei Abgängen, heißt die "zweite Phase" 
ist die erste um 180° gedreht. Realisiert wird das dadurch, daß jedes 
Haus seinen eigenen Mittelspannungstrafo hat (üblich sind 7,2kV und 
11kV, aber jeder Stromversorger kann bauen was er möchte), die 
Niederspannungsseite ist eine Wicklung mit Mittelanzapfung und diese 
Mittelanzapfung ist geerdet. So haben die Haushalte 2x120V für kleinere 
Verbraucher (Licht, TV, Computer etc.) und 240V für stärkere wie z.B. 
Waschmaschine und Wäschetrockner oder besonders beliebt Klimaanlagen. 
Elektrische Kochstellen sind selten, die entdecken sie erst in den 
letzten Jahren.

Beim Kleingewerbe ist's genau so, nur regional stärker ausgeprägt. Also 
in "fortschrittlicher" ausgebauten Bundesstaaten wie z.B. Kalifornien 
oder generell die Westküste hoch, kann man praktisch überall Drehstrom 
haben. In den ländlicheren Gebieten wie dem mittleren Westen oder auf 
den Great Plains gibt's nur eine Phase für die ganze Straße. Wobei das 
Wort Straße ("road") dort eine völlig andere Bedeutung hat als hier, das 
können auch mud oder gravel roads sein und in diesen Gebieten problemlos 
50..80km lang, schnurgeradeaus und ohne jeden Baum. Alles hängt dann an 
einem einzelnen Draht mit Mittelspannung, gehalten von Holzmasten, 
Rückleiter der Mittelspannung ist die Erdung. Entsprechend viele 
Probleme haben sie mit Stromausfällen nach Gewittern oder Stürmen, wenn 
der Draht irgendwo im Dreck liegt. Im Bereich der Kleinstädte (wo die 
Einspeisepunkte liegen) hat praktisch alles bis auf Privathaushalte 
Drehstrom, ein Stück abseits gibt es den praktisch einfach nicht oder 
der Anschluss wird extrem teuer weil erst eine Leitung gebaut werden 
muss.

von Dieterich (einermehr)


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Hallo

auch wenn es nicht gefragt wurde, so möchte ich es trotzdem kurz 
erwähnen (weil es eben nicht für jeden selbstverständlich ist, hier 
landen durchaus aus mal vollkommene Laien dank Google und Co.):

Die 3,6kW Grenze (230V 16A im besten Fall manchmal leider aber auch nur 
13A wegen der German Angst oder gar 10 wegen eines geizigen Vermieters 
-was 1970 ausgereicht hat, reicht auch heute aus..."  oder gar 6A bei 
manche Museumswohnung aus den Zeiten wo es nur das Bügeleisen, eine 60W 
Glühlampe und ein Radio als Verbraucher im Arbeiterhaushalt gab) bleibt 
bestehen bzw. wird sogar dank eines Wirkungsgrades der nun mal immer 
unter 100% liegt unterschritten - wenn dann noch ein Motor - wie so oft, 
wenn man Drehstrom haben möchte, hinzukommt, hat man noch mit dessen 
Anlaufstrom zu kämpfen...

Einen Motor wie z.B. aus dem Beitrag von  von Karl B. (gustav)
08.10.2023 11:03
wird einfach nicht an der 230V Haushaltssteckdose, egal mit welchen 
Umformer funktionieren...

von Rolf (rolf22)


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Dieterich schrieb:
> Museumswohnung aus den Zeiten wo es nur das Bügeleisen, eine 60W
> Glühlampe und ein Radio als Verbraucher im Arbeiterhaushalt gab)

Das hatten in meiner Kindheit auch viele Wohnungen, in denen
die Chefs oder Prokuristen kleiner Unternehmer wohnten (oder die 
Studienräte auf meinem Gymnasium). Wenn man mit Gas kochte, gab es ja 
kaum andere Geräte. Kühlschrank und TV = Luxus. Waschmaschine mit 
Bottich statt Trommel =  wollte die Hausfrau nicht, macht Wäsche kaputt.

1960 zogen wir in ein ganz neu gebautes Haus, da hatten wir immerhin 
schon Schukodosen und 10-A-Schmelzsicherungen (rot statt grün).

von Rolf (rolf22)


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Ben B. schrieb:
> In Privathaushalten sind 2x120V üblich, wobei das keine echten zwei Phasen
> sind, sondern nur eine Phase mit zwei Abgängen, heißt die "zweite Phase"
> ist die erste um 180° gedreht.

Das SIND echte Phasen. L1, L2 und PEN.

von Max P. (hilfsarbeiter)


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Elias M. schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit, aus normalem Lichtstrom Drehstrom zu erzeugen,
> um einen kleinen (500w) Drehstrommotor zu betreiben?
>
> Ich weiß, dass es Frequenzumrichter gibt, aber nicht genau, was man für
> sowas nehmen kann.

Frequenzumrichter 1 Phase Eingang -> 3 Phasen Ausgang
ist der einzige sinnvolle Weg
Weiterer Vorteil: Du kannst die Drehzahl einstellen und noch zig andere 
Sachen (wie schnell abbremsen usw.)

von Michael B. (laberkopp)


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Dieterich schrieb:
> Einen Motor wie z.B. aus dem Beitrag von  von Karl B. (gustav)
> 08.10.2023 11:03
> wird einfach nicht an der 230V Haushaltssteckdose, egal mit welchen
> Umformer funktionieren...

Karl B hat ja auch einfach irgendein Typenschild reingerotzt das 
überhaupt nichts mit dem 500W Motor des Fragenden Elias zu tun hat.

von Bruno V. (bruno_v)


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Uli S. schrieb:
> Wenn der Motor von Stern auf Dreieck umstellbar ist, dann kann man den
> normalerweise problemlos mit nem 230V Umrichter betreiben.

Wie ist das gemeint? Dem FU sollte es doch egal sein, ob da ein Motor im 
Stern oder im Dreieck läuft.

Oder geht es darum:  wenn der FU nur 230V Drehstrom (statt 400V) liefert 
UND der Motor für 400V fest im Stern verschaltet ist, dass der TO den 
dann auf Dreieck umklemmen soll/muss/kann/darf?

von Bernd K. (bmk)


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Bruno V. schrieb:
> Uli S. schrieb:
>> Wenn der Motor von Stern auf Dreieck umstellbar ist, dann kann man den
>> normalerweise problemlos mit nem 230V Umrichter betreiben.
>
> Wie ist das gemeint? Dem FU sollte es doch egal sein, ob da ein Motor im
> Stern oder im Dreieck läuft.
>
Im Prinzip ja, es kommt auf den Motor an.

Motor 1:
Strangspannung 133V, Verschaltung Stern:
problemlos mit nem 230V Umrichter zu betreiben

Motor 2:
Strangspannung 230V, Verschaltung Dreieck:
problemlos mit nem 230V Umrichter zu betreiben

> Oder geht es darum:  wenn der FU nur 230V Drehstrom (statt 400V) liefert
> UND der Motor für 400V fest im Stern verschaltet ist, dass der TO den
> dann auf Dreieck umklemmen soll/muss/kann/darf?

Falls Motor 2 im Stern verschaltet wäre, würde er mit einem 230V 
Umrichter nicht mit Nennleistung zu betreiben sein. 400V wären hier 
erforderlich.
Wenn er per Klemmbrett auf Dreieck umschaltbar ist, geht es wieder.

von Uli S. (uli12us)


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Es gäbe noch ne andere Möglichkeit, die natürlich abhängig davon ist, 
wie der mechanische Anschluss aussieht. Es gibt um rund 100€ 
Nähmaschinenmotoren. Das sind geregelte Drehstromservomotoren, die aber 
nen 230V Anschluss mit geschwindigkeitsregulierbarem Umrichter haben. Um 
den Preis kriegt man vielleicht grade mal einen normalen Umrichter, der 
sollte ja, falls man den Motor von der Geschwindigkeit einstellen kann, 
ja auch etwas stärker als die Nennleistung des Motors sein. Auf nen 
ersten flüchtigen Blick hin würde ein neuer Motor auch in der 
Preisklasse, etwas über 100€ liegen. Der Nähmaschinenmotor lässt sich 
halt sowohl von der Geschwindigkeit, als auch der Richtung so anpassen, 
wie mans gern haben würde. Nur als Beispiel: 
https://www.ebay.de/itm/314865212244?hash=item494f6ddb54 Seltsamerweise 
gibts die Dinger bei uns wohl nicht mehr.

von Karl B. (gustav)


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Michael B. schrieb:
> Dieterich schrieb:
>> Einen Motor wie z.B. aus dem Beitrag von  von Karl B. (gustav)
>> 08.10.2023 11:03
>> wird einfach nicht an der 230V Haushaltssteckdose, egal mit welchen
>> Umformer funktionieren...
>
> Karl B hat ja auch einfach irgendein Typenschild reingerotzt das
> überhaupt nichts mit dem 500W Motor des Fragenden Elias zu tun hat.

Karl B. schrieb:
> etwa 4kW haben dann meist 400V Dreieck und 690V Stern,

darum gings doch, wer lesen kann, ist eindeutig im Vorteil.
Wie kommen die auf 690V. Versuch, es einmal allgemeinverständlicher:
"...so ein Drehstrommotor ist, was Strom angeht, ein Nimmersatt. je mehr 
Drehmoment von ihm abverlangt wird, desto mehr wird er ausgebremst...
Ohne Belastung, oder wenn er, mit 400 statt 690 Volt betrieben wird, und 
mit nur rund einem Drittel seiner Antriebskraft belastet wird, wird der 
Motor einfach laufen, ohne dass man irgendwas merkt. Wenn er zu viel 
leisten muss, bleibt er einfach stehen und brennt durch..."
Quelle:
https://www.gutefrage.net/frage/drehstromasynchronmotor-in-stern-an-400v-statt-690v
Das heißt, Motor bringt Leistung in Dreieckschaltung mit den 400V.

ciao
gutav

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Karl B. schrieb:
> darum gings doch, wer lesen kann, ist eindeutig im Vorteil.

Dann lese mal den ersten Beitrag.
Es geht um einen 500W Drehstrommotor von dem derzeit nicht bekannt ist 
ob er in Stern betrieben wird und auf Dreieck umgeklemmt werden kann.

Nur du musstest den Thread ja kapern mit deiner Frage ob ein 690/400V 
Drehstrommotor auch in (Nord)Amerika betrieben werden kann.

Das ist für den TO aber völlig uninteressant.

von Karl B. (gustav)


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Elias M. schrieb:
> kleinen (500w) Drehstrommotor

Zeig mal das Typenschild.

ciao
gustav

von Elias M. (m20001)


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Karl B. schrieb:
> Elias M. schrieb:
>> kleinen (500w) Drehstrommotor
>
> Zeig mal das Typenschild.
>
> ciao
> gustav

Ich will das nicht nur fuer den besagten Motor nutzen, sondern evtl auch 
fuer andere Drehstromverbraucher, denke mal, so ein Micromaster 420 ist 
am ehesten das, was man dafuer nutzen kann.

Gruss

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