Hallo zusammen, kann es sein, dass ein Drehstrom-Motor unter ganz bestimmten Umständen mehr Strom im Stern zieht als im Dreieck? Normalerweise sollte so ein Motor im Dreieck ja die dreifache Maximalleitung haben im Vergleich zu Stern. Demnach wäre im Dreieck der Leiterstrom (also der Strom in den drei Phasen der Zuleitung) dreimal so hoch wie in Sternschaltung. Aber nehmen wir man an, wir hätten einen Lüfter, der so kontruiert ist, dass das Lüfterrad bei Nenndrehzahl im Dreieck die volle Nenn-Motorleistung (also der Maximalleistung) ziehen würde. Dann wäre dieser Motor in Sternschaltung, wo der Motor nur ein Drittel der maximalen Leistung hat, ja hoffnungslos überlastet. Die Drehzahl würde soweit absinken, dass das erforderliche Drehmoment wieder gleich wäre wie das Motordrehmoment. D.h. man hätte einen extremen Schlupf. Die Frage: KANN es sein, dass der Motor unter diesen Umständen im Stern mehr Strom zieht, als im Dreieck? Vielen Dank für Eure Meinungen und viele Grüße Karl
Karl-alfred R. schrieb: > KANN es sein, dass der Motor unter diesen Umständen im Stern mehr Strom > zieht, als im Dreieck? Nein. Ob ein Motor im Stern oder Dreieck aufgebaut ist, spielt für das Magnetfeld im inneren und daher dessen Wirkung auf Drehmoment, Blindstrom und Phasenverschiebung keine Rolle. Man könnte einen Motor im Stern für unser Drehstromnetz wickeln oder im Dreieck und er würde sich genau gleich verhalten. Allerdings wären die Wicklungen unterschiedlich angefertigt mit unzerschiedlicher Windungszahl da die Wicklungen unterschiedliche Spannung sehen, 230 vs. 400V. Die Stromaufnahme wäre bei gleicher Abgabeleistung aber auf allen Phasen gleich. Der einzige Grund einen Motor von Stern in Dreieck umzuschalten bei baulich aber denselben Wicklungen liegt darin, dadurch eine umschaltbare Leistung 'gratis' zu erhalten ohne eine zweite Wicklung aufbringen zu müssen.
Hm, ich bin nicht sicher, ob meine Frage richtig rüber kam. Annahme wir hätten ein Lüfterrad, das bei sagen wir 2950 U/min 1 kW Leistung ziehen würde. Und dieses Lüfterrad wird von einem Motor betrieben, der in Dreieckschaltung betrieben 1 kW Leistung bei 2950 U/min bringt. Also der Motor würde perfekt zum Lüfterrad passen, WENN er im Dreieck geschaltet wäre. Aber jetzt schließt jemand diesen versehentlich im Stern an. Dadurch wäre der Motor ja völlig überlastet, denn er kann nur 333 Watt bringen, während das Lüfterrad 1000 Watt benötigt. Also wird die Drehzahl soweit absinken, bis das Lüfterrad die Leistung zieht, die der Motor auch bringen kann. Sagen wir mal, das wären 1600 U/min. Der Schlupf wäre also extrem groß. Wie wir vom Anlaufstrom wissen, ziehen die Motoren bei geringeren Drehzahlen mehr Strom, wie z.B. beim Anlassen. (man sagt das 5-7 Fache des Nennstromes) Aber die 1600 U/min wäre natürlich nicht ganz so krass wie Anlaufen, sondern irgendwo ein Zwischenwert.
Es ist nicht so extrem wie du dir falsch ausgerechnet hast, aber beim Stern-Dreieck-Anlauf muss deswegen die Zeit im Sternbetrieb begrenzt werden, sofern der Motor unter Last läuft. Karl-alfred R. schrieb: > Die Frage: KANN es sein, dass der Motor unter diesen Umständen im Stern > mehr Strom zieht, als im Dreieck? Aus dem Netz natürlich nicht, aber es kann ein höherer Strangstrom fließen.
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Karl-alfred R. schrieb: > kann es sein, dass ein Drehstrom-Motor unter ganz > bestimmten Umständen mehr Strom im Stern zieht als > im Dreieck? Nu ja, sicher. Wenn der Motor im Dreieck im Leerlauf ist und im Stern mit (der dort zulässigen) Nennlast betrieben wird, muss der (Realteil des) Stromes im Stern natürlich höher sein als im Dreieck. Das gebietet der Energieerhaltungssatz. Ob auch der "Wirkstrom" höher ist, weiss ich nicht, denn ein DASM zieht im Leerlauf erheblichen Blindstrom. Die geänderte Belastung ändert also primär den cos_phi, weniger den Strom an sich. > Normalerweise sollte so ein Motor im Dreieck ja die > dreifache Maximalleitung haben im Vergleich zu Stern. > Demnach wäre im Dreieck der Leiterstrom (also der > Strom in den drei Phasen der Zuleitung) dreimal so > hoch wie in Sternschaltung. Soweit richtig. > Aber nehmen wir man an, wir hätten einen Lüfter, der > so kontruiert ist, dass das Lüfterrad bei Nenndrehzahl > im Dreieck die volle Nenn-Motorleistung (also der > Maximalleistung) ziehen würde. Okay. > Dann wäre dieser Motor in Sternschaltung, wo der Motor > nur ein Drittel der maximalen Leistung hat, ja > hoffnungslos überlastet. Ja. > Die Drehzahl würde soweit absinken, dass das erforderliche > Drehmoment wieder gleich wäre wie das Motordrehmoment. D.h. > man hätte einen extremen Schlupf. Ja. > Die Frage: KANN es sein, dass der Motor unter diesen > Umständen im Stern mehr Strom zieht, als im Dreieck? Das ist schwer zu sagen, denn die Spannung je Wicklung ist ja geringer als im Dreieck, die Wicklungswiderstände und -induktivitäten sind aber dieselben.
Karl-alfred R. schrieb: > Dadurch wäre der Motor ja völlig überlastet, denn er kann > nur 333 Watt bringen, während das Lüfterrad 1000 Watt > benötigt. Also wird die Drehzahl soweit absinken, bis das > Lüfterrad die Leistung zieht, die der Motor auch bringen > kann. Richtig. Lüfter haben m.W. kubische Leistungs-Drehzahl-Kennlinien. 70% der Drehzahl entspricht somit ca. 35% der Leistung. > Sagen wir mal, das wären 1600 U/min. Sollte etwas mehr sein... vielleicht 2000 U/min. > Der Schlupf wäre also extrem groß. Ja. > Wie wir vom Anlaufstrom wissen, ziehen die Motoren bei > geringeren Drehzahlen mehr Strom, wie z.B. beim Anlassen. Ja. Ich denke aber, man darf nicht einfach dieselbe Kennlinie wie im Dreiecksbetrieb zu Grunde legen, weil ja durch die geänderte Verschaltung die Impedanzverhältnisse auch andere sind...
Karl-alfred R. schrieb: > Hm, ich bin nicht sicher, ob meine Frage richtig rüber kam. Hmm Karl-alfred R. schrieb: > KANN es sein, dass der Motor unter diesen Umständen im Stern mehr Strom > zieht, als im Dreieck? Mehr Strom als wenn er im Dreieck 1000W leistet ? Natürlich nicht, dann läge der Wirkungsgrad ja unterirdisch unter 33%. Es wird schon eher 1/3 sein. Er wird natürlich mehr Strom brauchen als ein kleinerer auf 330W angepasster Motor, weil der kleinere weniger Eisenverluste und weniger Lagerreibung hat.
Karl-alfred R. schrieb: > Normalerweise sollte so ein Motor im Dreieck ja die dreifache > Maximalleitung haben im Vergleich zu Stern. Nicht so ganz richtig. Er hat im Stern 1/3 der Anlaufleistung. Der Wicklungsstrom ist dann im Anlauf (oder Blockieren) sqrt(1/3) oder ca. 58%. Der Zuleitungsstrom 1/3. Die Nennleistung im Stern - bei Betrieb über FU und auf identischen Schlupf (in rpm) zum Nennbetrieb reduzierte Frequenz - wird auch um sqrt(1/3) oder ca. 58% liegen. Drehzahl auch bei grob 58%. Kühlung ist schlechter, Eisenverluste geringer, Kupferverluste gleich. Dein angenommener Lüfter braucht (bei den theoretischen P~rpm^3) dann noch <20% der Leistung, also safe. Knifflig wirds ohne Umrichter. Da wäre ein Motor mit viel Schlupf bei Nennleistung und kleinem Anzugs-/Nennstrom im Vorteil. Da kommst du bei deinen angenommenen 2950rpm Nenndrehzahl im Stern und mit Lüfter nicht mal über den Kipppunkt. 58% Leistung am Lüfter wären 2450 rpm statt 2950 rpm und mit dem Schlupf steigt die Scheinleistung überproportional. Wenn der Motor nur 2850 rpm Nenndrehzahl hat sollte der Kipppunkt mit Lüfter auch im Stern grob klappen. Wären dann 2350rpm @ 56% Leistung. Strom da aber immer noch zu hoch für Dauerbetrieb. Drum ists halt auch nur eine Krücke zum Anlauf. Die gerne mal genannten 75-80% der Drehzahl für die Umschaltung auf Dreieck sind auch so ne Sache. Für ne Kreissäge ohne Last (nur Trägheit) ok, bei nem Lüfter grenzwertig, bei nem beladenen Förderband deutlich zu hoch.
von Karl-alfred R. schrieb: >kann es sein, dass ein Drehstrom-Motor unter ganz bestimmten Umständen >mehr Strom im Stern zieht als im Dreieck? Nein, man hat zum Beispiel bei Großen Motoren so bei 3kW oder mehr, ein Stern- Dreieckschalter benutzt, damit der Strom beim Einschalten nicht so groß ist daß die Sicherungen kommen. Zuerst beim Einschalten Stern und wenn die Drehzahl hoch ist, wurde auf Dreieck geschaltet. Das Einschalten war dann sanfter. Wurde oft bei großen Kreissägen so gemacht. Die ohmschen Widerstände der Wicklungen sind ja im Stern größer, also kann dann ja kein größerer Strom fließen.
Genau genommen zieht er immer mehr Strom im Stern. Zuerst weil er anläuft und dann weil er seine Drehzahl nicht schafft. Der Ventilator erreicht fast Enddrehzahl was eine deutliche Überlastung des Motors darstellt. Deshalb löst ja auch der Motorschutz aus wenn er nicht auf Dreieck hoch geschaltet wird.
Karl-alfred R. schrieb: > Aber nehmen wir man an, wir hätten einen Lüfter, der so kontruiert ist, > dass das Lüfterrad bei Nenndrehzahl im Dreieck die volle > Nenn-Motorleistung (also der Maximalleistung) ziehen würde. > > Dann wäre dieser Motor in Sternschaltung, wo der Motor nur ein Drittel > der maximalen Leistung hat, ja hoffnungslos überlastet. Die Drehzahl > würde soweit absinken, dass das erforderliche Drehmoment wieder gleich > wäre wie das Motordrehmoment. D.h. man hätte einen extremen Schlupf. Bei einem LUFTer, der also Luft transportiert, kann ich es mir schlecht vorstellen. Wenn der Motor aber einen Rührer oder Pumpe antreibt, der in ein nicht-newtonsches Fluid eintaucht wäre so etwas bestimmt konstruierbar. Sternschaltung: die Leistung reicht nicht aus, die Pampe durchzuziehen, der Motor bleibt bei niederer Drehzahl und hohen Schlupf stecken -> viel Strom. Dreieckschaltung: die Leistung reicht jetzt aus, die Pampe durchzuziehen, der Motor läuft zum Nennpunkt hoch und nimmt jetzt weniger Strom auf als im Stern. Der Sinn eines Stern-Dreieck-Anlaufs ist damit hinfällig und die vorgeschaltete Sicherung muss entsprechend ausgelegt sein. Du brauchst dazu einen Motor der im Stillstand bei niedriger Spannung mehr Strom zieht als im Nennpunkt bei V3 höherer Spannung. Bei kleinen Motoren ist das Verhältnis Einschaltstrom/Nennstrom zwar hoch, bei bei großen Motoren, so dreistelliger kW Bereich, wird das aber immer höher und dürfte dann durchaus deiner Frage zutreffen.
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