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Maschinen- und Anlagentechnik | Motoren und Antriebe

Aus dem Facharchiv: Leseranfrage

Betriebsverhalten elektrischer Maschinen

14.02.2023

Wie wirkt sich beim Betreiben von Motoren eine abweichende Frequenz aus?

Frage:
In der Leseranfrage „Anschluss eines DS-Käfigläufermotors für 60 Hz an 50-Hz-Netz“ aus dem Jahr 2001 [1] geht der Autor auf die Auswirkung einer Nutzung der Motoren bei abweichender Frequenz ein. Könnten Sie erläutern, wie sich eine falsche Anschlussspannung auswirkt? Antwort:
Leider fehlt in der besagten Leseranfrage [1] die vollständige Angabe der verwendeten Leistungsschilddaten, sodass eine umfassende Stellungnahme schwer fällt. Ich müsste spekulieren oder alle „denkbaren“ Fälle diskutieren. Ich verstehe die Anfrage so: Wie verhält sich die Asynchronmaschine, wenn die Klemmspannung von der Nenn- oder Bemessungsspannung abweicht? Die Frequenz soll dabei konstant bleiben. Generell gilt, dass das verfügbare Drehmoment dem Quadrat der angelegten Ständerstrangspannung proportional ist (M~U2). Damit verändert sich die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie (n-M-Kennlinie) der Maschine. Während der Kippschlupf bzw. die Kippdrehzahl und die Synchrondrehzahl bzw. Drehfelddrehzahl oder ideelle Leerlaufdrehzahl konstant bleiben, ändern sich die jeweils einer Läuferdrehzahl zugeordneten Drehmomentenwerte proportional zum Quadrat der Spannung. In der Regel ist eine Spannungsreduktion anzunehmen. Eine nur 90 %ige Klemmenspannung reduziert z. B. das Drehmoment auf theoretisch 81 % (sättigungsabhängig noch etwas weniger). Dann ändert sich bei konstantem Belastungsmoment z. B. die Drehzahl oder die Maschine läuft bei fallabhängig relativ hohem Strom nicht hoch, wenn das von der Maschine erbrachte Anlaufmoment nicht größer als das Belastungsmoment (Widerstandsmoment) ist. Es entsteht kein Beschleunigungsmoment. Drehzahlabhängig versagt u. U. die Selbst- oder Eigenlüftung (-kühlung). Autor: W. Brösicke Literatur: [1] Greiner, H.: Anschluss eines DS-Käfigläufermotors für 60 Hz an 50-Hz-Netz; Leseranfragen; Elektropraktiker, Berlin 55 (2001) 2, S. 97. Dieser Artikel wurde unserem Facharchiv entnommen.