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Star-Delta Starter: Berechnungen aus Typenschild
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:10 Sa 16.10.2021
Autor: jasmin89

Aufgabe
Star-Delta
Anhand des Typenschildes ergeben sich folgende Angaben für eine IMSC-Induktionsmaschine mit Käfigläufer

•[mm] U_{\Delta} / U_{Y}=400 \mathrm{~V} / 692 \mathrm{~V} [/mm]
•[mm] I_{\Delta} / I_{Y}=8 \mathrm{~A} / 4.68 \mathrm{~A} [/mm]
• 2875 rpm
• 50 Hz
• cos(phi)=0.88
Messungen haben einen Wirkungsgrad von 82 % für die Nenndrehzahl ergeben. Berechnen Sie die Nennleistung und das Nenndrehmoment. Berechnen Sie zusätzlich das Anzugs Drehmoment in einer Stern-Dreieck-Konfiguration, wenn die Nennleistung etwa die Hälfte des Anzugs-Drehmoments beträgt.

Wenn ich das richtig verstanden habe ist es zuerst einmal wichtig das Typenschild des Elektromotor erstmal richtig zu interpretieren. Also welche Kennzahlen zu einer Sternschaltung gehören dann sollte ich ja nur diese Werte betrachten: Uy= 692 V und Iy=4,68 A

Also:
[mm] U_{Y}= U_{L}[/mm]
[mm] I_{Y}= I_{L} [/mm]

Ich habe die Aufgabe dann wie folgt berechnet:


[mm] Wirkleistung = P_{zu} = \sqrt{3} \cdot V_L \cdot I_L \cdot cos(\phi)\\ P_{zu} = \sqrt{3} \cdot 692 V \cdot 4,68 A \cdot 0,88 = 4936,22 W\\ Nennleistung: P_{zu} = {\mu \cdot P{zu}}= 0,82 \cdot 4936,22W = 4047,7 W \\ Nenndrehmoment: T_{Nenn}=\frac{P_{zu}}{\omega}=\frac{4047,7W}{\frac{(2\pi\cdot 2875)}{60}}= 13,44 Nm \\ Anzugsdrehmoment T= 2\cdot T_{Nenn} = 2\cdot 13,44 Nm = 26,88 Nm [/mm]

Kann mir jemand sagen ob meine Überlegungen und Annahmen so richtig sind? Danke!


        
Bezug
Star-Delta Starter: prima
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:15 Sa 16.10.2021
Autor: Infinit

Hallo jasmin89,
lang ist es her, dass ich solche Sachen mal ausgerechnet habe, aber die Physik ist glücklicherweise doch die Gleiche geblieben ;-).
Deine Rechnungen sind okay.
Viele Grüße,
Infinit

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Star-Delta Starter: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:03 Sa 16.10.2021
Autor: jasmin89

Danke. Wann kann ich dann Delta I und Delta U verwenden. Bzw. welche Leistung und Drehmoment würde ich herausbekommen wenn ich Delta I und Delta U verwende? Bekomme ich da direkt das Startdrehmoment? Vielen Dank

Bezug
                        
Bezug
Star-Delta Starter: Umschalter
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:17 Sa 16.10.2021
Autor: Infinit

Hallo jasmin89,
mit Deiner Zusatzfrage hast Du mich noch mal dazu gebracht, etwas tiefer in die Materie einzutauchen. Lang, lang ists her.
Ich würde jetzt doch eine andere Rechnung vorschlagen und zwar aus folgendem Grund. Die Stern-Dreieick-Umschaltung wird genutzt, um beim Starten eines Asynchronmotors hohe Anlaufströme zu vermeiden. Das siehst Du auch am Typenschild, der Strom in der Sternschaltung ist kleiner als der in der Dreiecksschaltung. Die Maschine läuft hoch und nach einem bestimmtem Zeitpunkt, wenn 70 - 80% der Nenndrehzahl erreicht ist, schaltet man von der Stern- auf die Dreiecksschaltung um. Das ist wohl der Betrieb, der in Deiner Aufgabe als Nennbetrieb gemeint ist.
Wenn dies stimmt, - bitte schaue dazu in Deinen Unterlagen nach, ich habe hier bei mir kein Buch mehr dazu -, dann wären die Delta (oder Dreieckswerte) diejenigen, mit denen Du rechnen musst.

Allerdings verstehe ich nicht so richtig den zweiten Teil der Aufgabe. Eine Leistung entspricht keinem Drehmoment. Die Leistung ergibt sich aus der Multiplikation des Drehmomentes mit der Drehzahl. Was ist also damit gemeint?
Viele Grüße,
Infinit

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Star-Delta Starter: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:07 Sa 16.10.2021
Autor: jasmin89

Ja auch in dem Buch steht auch dass am Anfang eine Sternschaltung zum Anlassen verwendet wird.
Nach einigen Sekunden wird dann die Delta Schaltung aktiviert.
Seite 19-ist ein Ähnliches Beispiel:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-motorcontrol_handbook-AdditionalTechnicalInformation-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d4626bb628d7016be6a9aa637e69

Also ich würde dies auch so verstehen dass mit der Nennleistung und Nenndrehmoment auf die Delta Schaltung bezogen wird. Wenn ich das so durchrechne komme ich allerdings fast auf das selbe Drehmoment. Die Nennleistung ist geringer.


[mm] P_{zu} [/mm] = [mm] \sqrt{3} \cdot [/mm] 400 V [mm] \cdot [/mm] 8 A [mm] \cdot [/mm] 0,88 = 4877,45 [mm] W\\ [/mm]
Nennleistung:
[mm] P_{zu} [/mm] = [mm] {\mu \cdot P{zu}}= [/mm] 0,82 [mm] \cdot [/mm] 4877,45W = 3999,513 W [mm] \\ [/mm]
Nenndrehmoment: [mm] T_{Nenn}=\frac{P_{zu}}{\omega}=\frac{3999,513W}{\frac{(2\pi\cdot 2875)}{60}}= [/mm] 13,284 Nm [mm] \\ [/mm]
Anzugsdrehmoment T= [mm] 2\cdot T_{Nenn} [/mm] = [mm] 2\cdot [/mm] 13,284 Nm = 26,568 Nm

Zur zweiten Aufgabe: Da habe ich mich verschrieben. Hier ist nicht die Nennleistung gemeint sondern das Nenndrehmoment.  Also das Nenndrehmoment ist ungefähr die Hälfte des Anzugsmomentes.

Bezug
                                        
Bezug
Star-Delta Starter: Dann wohl okay
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:13 So 17.10.2021
Autor: Infinit

Hallo jasmin89,
mit dieser Erklärung und Ergänzung stimmen wir jetzt überein und Deine neue Rechnung ist dann die richtige.
Viele Grüße,
Infinit

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