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arbuckle

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27.11.2022,
20:44

@ Eierschale

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Bei 380V muss der Motor im Stern
» geschaltet werden. Dann bekommt jede Wicklung 220V und "verbraucht" 2,2A.
» . Am 230V Netz muss der Motor im Dreieck
» geschaltet werden. Jede Wicklung bekommt dann 230V

Nach allem was ich weis ist das falsch.
Es wird immer mit den Effektivwerten der Spannung zwischen zwei Aussenleitern gerechnet.
Das heißt es muß andersherum sein - im Stern rechnet man mit der Aussenleiterspannung zwischen den Aussenleitern und es ergibt sich ein Spulenstrom
von 400 durch wurz.3 ist 230V.
Im Dreieck genauso und die Spulenspannung beträgt dann 400V

Ich verstehe nicht weshalb mir hier das Gegenteil erklärt wird.
Vielleicht täusche ich mich und es kann mir jemand eine Quelle dazu verlinken.

Wenn es aber nur darum geht mich zu verwirren um zu sehen wie Sattelfest ich bin kann ich nur sagen das ist brutal und mehr als unmenschlich!

Offroad GTI(R)

27.11.2022,
20:15

@ Axel R

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Dann ist auch klar, warum bei
» höherer Spannung weniger Strom gebraucht wird.
Falsch. Der geringere Strom ergibt sich schlicht durch die veränderte Verschaltung der Wicklungen.

Offroad GTI(R)

27.11.2022,
20:03
(editiert von Offroad GTI
am 27.11.2022 um 20:04)


@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Das ist echt verwirrend für mich einerseits die Begrifflichkeiten und
» zweitens die Werte die sich gleichen , in 3x400V Industrienetzen beträgt
» die Spannung der Einzelnen Phase gegen null genau den Wert der Spannung
» ZWISCHEN ZWEI verschobenen Phasen im 220V Netz. In den Tutorials wird das
» oft vollkommen durcheinander aufgeführt .
...WOW...also nur mal ganz kurz auf den Punkt gebracht:
Außenleiterspannung meint immer die Spannung zwischen zwei Außenleitern eines Drehstromnetzes (implizit, muss eigentlich nicht dazu gesagt werden).
Wenn von einem 400V Netz die Rede ist, liegen also 400V zwischen den Außenleitern an. Wenn es einen Sternpunkt gibt, sind es dann eben 230V gegen selbigen.
Praktisch alle Übertragungsnetze sind bspw. Dreiecksnetze, womit sich dort die Frage nach dem Sternpunkt erst gar nicht stellt.

Auf dein obiges Beispiel zu kommen:
Es gibt kein "3x400V-Industrienetz", das ist unser ganz normales Netz, welches eben aus "drei verschobenen 230V Phasen" besteht.

3x400V muss auch nicht dazugesagt werden, ist ebenfalls implizit mit gemeint, wenn von einem 400V-Netz die Rede ist.

Gast

27.11.2022,
19:59

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Der alte dreiphasen Motor meiner Nähmaschine (den ich durch einem Servo
» erstetzt habe) war auch im Stern geschaltet
Sicher ?
» an einem 3x400V netz betrieben wurde.

Steinmetzschaltung ?

Offroad GTI(R)

27.11.2022,
19:51

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Wenn alleine die Spannung den Induktiven Widerstand bestimmt
Die Spannung hat da gar nichts zu melden, aber die Frequenz schon. Wobei das bei einem Motor alles nicht so einfach/linear ist (auf Grund des Eisenkerns).
dann kommt es

» Also wenn ich die paarungen von Spannung und Strom auf dem typenschild
» sowie der Leistung und den extremen Widerstandsanstieg bei höheren
» Spannungen akzeptiere dann ergibt es für mich so wie ich es verstanden habe
» Sinn.
Aber nur für dich. Es gibt keinen Widerstandsanstieg.

» Wenn ich da falsch liege dann erkläre es mir doch bitte nochmal kurz
» genauer welchen Denkfehler ich mache.
Der Motor hat drei Wicklungen mit einer Nennspannung von 230V (im Falle eines Motors, welcher Laut Typenschild mit 230/400V versorgt werden kann).
In Dreieckschaltung liegt die Spannung direkt über jeden einzelnen Wicklung an.
In Sternschaltung verteilt sich die Spannung über den Wicklungen, eben mit dem Faktor Wurzel(3) und von außen kann also eine höhere Spannung an den Motor angelegt werden.
Die Spannung über den einzelnen Wicklungen ist aber immer die Gleiche, genau wie der Strom durch die einzelnen Wicklungen. Muss ja auch so sein, da nur eine Leistung auf dem Typenschild steht ;-)
Die Unterschiede auf dem Typenschild ergeben sich schlicht dadurch, dass ja nur von außen gemessen werden kann.

» bei einem 1,5Kw gerät : 1x230V input 14A und 3x230V output 7A
» das ergibt eine Ausgangsleistung von fast genau 1,5Kw
Nein, es sind 2,2kVA (Du hast den Verkettungsfaktor Wurzel(3) unterschlagen)
Der typische Nennstrom eines 1,5kW Motors liegt (bezogen auf 230V Dreieckschaltung) bei etwa 6A. Also passt der Umrichter mit 7A Nennstrom dazu.

arbuckle

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27.11.2022,
19:31

@ Axel R

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

Ich antworte hier schonmal hoffe aber das der letzte Beitrag dadurch nicht untergeht.

» Die volle Ampere Zahl nimmt der Motor erst auf, wenn er arbeiten muss.
» Dafür sind die Maxwerte auf dem Typenschild. Dann ist auch klar, warum bei
» höherer Spannung weniger Strom gebraucht wird.
» Mit einem FU kommt oft die Ueberlegung, wie das mit der Kühlung bei
» niedrigen Drehzahlen ist. Niedrige Drehzahlen bedeuten aber auch weniger
» Leistung. Die Kraft der Motor Welle ist ja konstruktiv begrenzt.

Soweit ich es verstanden habe regelt der FU das über U-F Steuerung oder Vektorsteuerung die über Parametrierung bezüglich Anlaufverhalten und Maschinencharakter beeinflusst werden kann. So kann z.B. die U-F Kennlinie für große Drehmomente während der Anlaufphase oder sich ändernde Drehmomente während dem Betrieb eingestellt werden. Bei sehr geringen Drehzahlen gibt es dann noch die Vektorregelung (closed oder open Loop) welche ich aber nicht wirklich verstehe.
Diesbezüglich hätte ich später noch eine Frage.

Ausserdem glaube ich verstanden zu haben das der dreiphasen Motor so fast über den gesammten Drehzahlbereich bis Nennfrequenz den gleichen Drehmoment aufbringen kann.
Was die Kühlung betrifft überlege ich mir einen Aktiven Lüfter zu installieren obwohl das so wie ich den Motor an der Bohrmaschine einzusetzen gedenke wahrscheinlich nicht unbedingt nötig sein wird.

» Wenn der Motor erst noch gekauft werden muss, kann folgendes überlegt
» werden :

Der Motor ist bereits vorhanden und war "ab Werk" auf Stern geschaltet. Allerdings weis ich nicht an welchem Netz er vorher betrieben wurde.
Der alte dreiphasen Motor meiner Nähmaschine (den ich durch einem Servo erstetzt habe) war auch im Stern geschaltet und ich bezweifel stark das dieser an einem 3x400V netz betrieben wurde.

arbuckle

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27.11.2022,
19:04

@ Pitsch

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Dein Denkfehler liegt darin, dass Du die Spannungen in den Aussenleitern
» addierst.
» Ich weiss nicht wie Du auf die 690V kommst.
» Beim Drehstromnetz, besteht zwischen den Aussenleitern 400V (Effektivwert).
» Und zwar zwischen jedem zu jedem Leiter. Egal welche zwei Du nimmst. 380V
» war früher mal und ist veraltet.
» Bei Aussenleiter zum Nulleiter, besteht bei allen drei Aussenleitern 230V.
» Wenn Du jetzt von irgend einem Aussenleiter, einen Elektrischen Schlag
» bekommst, so sind das mit sicherheit nur 230V. Egal welchen Leiter Du
» berührst. Ausser, Du gerätst zwischen zwei Aussenleiter. Dann kriegst Du
» 400V ab. Das ist dann in den Meisten Fällen tödlich. Weil da auch kein FI
» den Strom unterbricht. Es sei denn, Du stehst auf einer Unterlage, die
» etwas Strom auf Erde ableitet. Dann reagiert der FI.

Die 690V sind die Aussenleiterspannung ZWISCHEN ZWEI verschobenen 380V Leitern?

Was mir als Laie in dieser Sache Schwierigkeiten bereitet ist die Tatsache das die Begriffe Aussenleiterspannung unterschiedlich verwendet werden.
Laut Wikipedia ist ein Aussenleiter als Ein Leiter mit Phase definiert (gegen Null) . In den allermeisten Fällen wird der Begriff aber für die Spannung Zwischen zwei Aussenleitern verwendet und nicht gegen Null.
Das weit verbreitete Drehstromnetz besteht doch aus 3 Aussenleitern mit jeweils 230V , daher Aussenleiterspannung 230V gegen null.
Nur zwischen zwei phasenverschobenen Aussenleitern beträgt die Spannung 400V also eigentlich nicht Aussenleiterspannung sondern Spannung zwischen zwei Aussenleitern.
Die Spannung zwischen zwei Aussenleitern beträgt 400V wenn ich also die Angabe Aussenleiterspannung als die Spannung ZWISCHEN ZWEI Leitern verstehe habe ich auch im Stern 400V und wenn ich jetzt die Vernetzungsregel verwende dann komme ich auf 230 V Spulenspannung.
Wenn ich aber ausnahmsweise (meist wird die Begrifflichkeit anders verwendet) die Aussenleiterspannung als die Spannung der einzelnen Phase zu Null verwende dann sind das im Stern 230V und durch Verkettung ca.136V an der Spule.

Jetzt bin ich wieder total durcheinander.
In der Dreieckschaltung liegt an der Spule doch die effektive Spannung ZWISCHEN ZWEI Aussenleitern an weil diese ja phasenverschoben sind.
Die Spannung ZWISCHEN ZWEI Aussenleitern ist doch immer gleich egal ob im Stern oder im Dreieck oder? Nur zum Verkettungspunkt hin verändert sich die Spannung
Von nur einer Phase zur nächsten ,wie im Dreieck ,entsteht doch keine Aufhebung der Spannungen wie bei drei Phasen die zusammen immer Null ergeben.
Deshalb bekomme ich beim anfassen ja IMMER die 400V ab.

Ist also doch letzteres richtig und die Aussenleiterspannung wird wie in Wiki definiert als Spannung der einzelnen Phase gegen Null behandelt und durch Verkettung bekommt die Spule so nur 136V?

Das ist echt verwirrend für mich einerseits die Begrifflichkeiten und zweitens die Werte die sich gleichen , in 3x400V Industrienetzen beträgt die Spannung der Einzelnen Phase gegen null genau den Wert der Spannung ZWISCHEN ZWEI verschobenen Phasen im 220V Netz. In den Tutorials wird das oft vollkommen durcheinander aufgeführt .

Axel R(R)

27.11.2022,
18:47

@ Pitsch

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

Hallo,
was bei dem ganzen Drum Herum noch nicht ausreichend dargestellt wurde:
So ein Motor ist ja nicht mit der Leistungaufnahme einer Glühbirne zu vergleichen, deren Leistungsaufnahme sich nicht ändert, egal ob es im Raum hell oder dunkel ist.
Die volle Ampere Zahl nimmt der Motor erst auf, wenn er arbeiten muss. Dafür sind die Maxwerte auf dem Typenschild. Dann ist auch klar, warum bei höherer Spannung weniger Strom gebraucht wird.
Mit einem FU kommt oft die Ueberlegung, wie das mit der Kühlung bei niedrigen Drehzahlen ist. Niedrige Drehzahlen bedeuten aber auch weniger Leistung. Die Kraft der Motor Welle ist ja konstruktiv begrenzt.

Wenn der Motor erst noch gekauft werden muss, kann folgendes überlegt werden :
Es gibt ja 2 und 4 oder noch mehr polige Kurzschlusslaeufer Motoren. Die Läufer sind meist alle - innerhalb einer Leistungsgroesse - gleich. Man kann daher ohne Probleme den Stator von 4 auf 2 Pole wechseln und das dann auch noch mit 60 Hz versorgen. So ist es möglich, habe schon oft gemacht, einen 4 Poligen Motor mit 120Hz zu versorgen, denn mechanisch und elektrisch ist das problemlos. Der Regel Bereich ist dann schon so gross dass man vieles erreichen kann, was sonst nur mit Gleichstromantrieben loesbar waehre.
Gruss Axel R

Eierschale(R)

27.11.2022,
18:33

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» » Hi,
» » ein 0,75Kw Motor an einem passenden Umrichter mit 0,75Kw 1P Eingang an
» 3P
» » Motor ist kein Problem, da brauchst du keine Reserve.
»
» » Wenn du den hinter einem normalen FI (30mA) betreiben willst, wirst du
» » keine Freude damit haben.
»
» Ok vielleicht brauche ich keine Reserve aber meinem Verständis nach (wie
» ich es oben beschrieben habe) möchte ich diese Reserve haben.
»
» Ob ein FI installiert ist und wenn welche Art weis ich nicht , diesen Punkt
» möchte ich aber erstmal vernachlässigen und alles ganz normal erden.
» Wenn dieser Fehler auftritt muß ich dann halt dieses Problem lösen oder
» lösen lassen.
» (ich glaube aber in der Werkstatt ist nur eine normale Sicherung)
»
» Aber nochmal zu meiner letzten Frage oben denn ich will schon einigermaßen
» verstehen mit was ich es zu tun habe.
» Ist es tatsächlich so das der Induktive Widerstand der Spulen bei 380V so
» stark zunimmt das der Motor bei dieser Spannung sehr viel weniger Strom
» aufnimmt?

Nein. Der Motor ist für 220V gewickelt und nimmt bei Nennlast 2,2A auf. Der induktive Widerstand ist vorhanden. Bei 380V muss der Motor im Stern geschaltet werden. Dann bekommt jede Wicklung 220V und "verbraucht" 2,2A. Der FU stellt aber kein 400V Netz zur Verfügung, wenn er einphasig angeschlossen ist, er liefert 230V. Am 230V Netz muss der Motor im Dreieck geschaltet werden. Jede Wicklung bekommt dann 230V und wie nicht anders zu erwarten, zieht jede Wicklung bei Nennlast 2,2A. Im Dreieck sind an jedem der 3 Leiter aber 2 Wicklungen angeschlossen, mit je 2,2A. Das ergibt aber nicht 2*2,2 also 4.4A sondern Wurzel(3)*2,2A, also knapp 3,5A.

Bleibt noch zu sagen, dass der alte Motor noch für 220V statt der aktuellen 230V hergestellt wurde. Das sollte noch zumutbar sein, noch im Toleranzbereich. Aber die Spannung des FU kann man vermutlich auch auf 220V einstellen.

Pitsch

27.11.2022,
18:01

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Ich hatte vermutet das die Angabe 380V die Spulenspannung meint , das würde
» bedeuten das ich den Motor in einem 3x220V Netz im Stern und Dreieck
» betreiben kann und in einem Netz mit 3x380V nur im Stern weil die Spule im
» Dreieck dann 690V bekäme.

» Ich mache irgendeinen krassen Denkfehler!

Hallo arbuckle

Dein Denkfehler liegt darin, dass Du die Spannungen in den Aussenleitern addierst.
Ich weiss nicht wie Du auf die 690V kommst.
Beim Drehstromnetz, besteht zwischen den Aussenleitern 400V (Effektivwert). Und zwar zwischen jedem zu jedem Leiter. Egal welche zwei Du nimmst. 380V war früher mal und ist veraltet.
Bei Aussenleiter zum Nulleiter, besteht bei allen drei Aussenleitern 230V.
Wenn Du jetzt von irgend einem Aussenleiter, einen Elektrischen Schlag bekommst, so sind das mit sicherheit nur 230V. Egal welchen Leiter Du berührst. Ausser, Du gerätst zwischen zwei Aussenleiter. Dann kriegst Du 400V ab. Das ist dann in den Meisten Fällen tödlich. Weil da auch kein FI den Strom unterbricht. Es sei denn, Du stehst auf einer Unterlage, die etwas Strom auf Erde ableitet. Dann reagiert der FI.

Mit ftreundlichen Grüssen! Pitsch

arbuckle

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27.11.2022,
17:44

@ Offroad GTI

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Da ist schon eine Reserve drin.
» Guck mal auf den Nennstrom des FU und vergleiche den mit dem Nennstrom des
» Motors.
» Die Berechnung der elektrischen Leistungsaufnahme ist überflüssig, da die
» Leistungsangabe auf dem FU schon passend gewählt wurde.

Also wenn ich mir die Angabe des FUs ansehe steht da zB. bei einem 1,5Kw gerät : 1x230V input 14A und 3x230V output 7A
das ergibt eine Ausgangsleistung von fast genau 1,5Kw , also keine zusätzliche Reserve.
Wenn die Leistungsaufnahme des Motors aber fast um die Hälfte höher liegt als die Nennleistung (Abgabe) dann ist doch eine Reserve angebracht oder warum nicht?

arbuckle

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27.11.2022,
17:35

@ Offroad GTI

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» In Bezug worauf 'weniger'?

In Bezug zur Stromaufnahme bei 220V - 3,4A.


» Nein, nur Dreieck. Stern geht thoeretisch auch, aber da dann die Spannung
» zu gering ist, bekommst du auch nicht die volle Leistung. Im schlimmsten
» Fall steigt die Stromaufnahme aber dennoch über den Nennstrom und du
» beschädigst den Motor.

Aber sowohl die Nennspannung als auch der Nennstrom sind mit 220V und 3,4A ja angegeben.
Wenn alleine die Spannung den Induktiven Widerstand bestimmt dann kommt es doch hin das bei den geringeren 220V im Stern eben 3,4A fließen.
Die Leistung ist rechnerisch ja in beiden Fällen identisch.
Mir wollte es gefühlsmäßig einfach nicht in den Sinn das bei höherer Spannung an einem Widerstand weniger Strom fließt weil das mit den Induktiven Widerständen absolutes Neuland für mich ist (es war schon schwer genug für mich überhaupt die Zusammenhänge von der effektiven Spannung zwischen den Aussenleitern wirklich zu verstehn , bei mir geht das nur wenn ich es mir bildlich vorstellen kann - was glücklicherweise gut möglich ist.)
Also wenn ich die paarungen von Spannung und Strom auf dem typenschild sowie der Leistung und den extremen Widerstandsanstieg bei höheren Spannungen akzeptiere dann ergibt es für mich so wie ich es verstanden habe Sinn.

Wenn ich da falsch liege dann erkläre es mir doch bitte nochmal kurz genauer welchen Denkfehler ich mache.


» Nein. Wenn dein FU ein 220V Drehfeld generiert, musst du den Motor in
» Dreieck schalten.

Dann wäre die Angabe 220V - 3,4A ja überflüssig oder falsch denn die Spulenspannung wäre dann einzig 380V.
oder nicht?

Offroad GTI(R)

27.11.2022,
16:28

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Ok vielleicht brauche ich keine Reserve aber meinem Verständis nach (wie
» ich es oben beschrieben habe) möchte ich diese Reserve haben.
Da ist schon eine Reserve drin.
Guck mal auf den Nennstrom des FU und vergleiche den mit dem Nennstrom des Motors.
Die Berechnung der elektrischen Leistungsaufnahme ist überflüssig, da die Leistungsangabe auf dem FU schon passend gewählt wurde.


» Ist es tatsächlich so das der Induktive Widerstand der Spulen bei 380V so
» stark zunimmt das der Motor bei dieser Spannung sehr viel weniger Strom
» aufnimmt?
In Bezug worauf 'weniger'?

» Dann kann ich die Angabe von 380v-2,2A für die Sternschaltung einfach so
» akzeptieren
Na klar, die Nennwerte Laut Typenschild stimmen schon.

» und es ist richtig das man den Motor demnach bei 3x220V in
» Stern und Dreieck
Nein, nur Dreieck. Stern geht thoeretisch auch, aber da dann die Spannung zu gering ist, bekommst du auch nicht die volle Leistung. Im schlimmsten Fall steigt die Stromaufnahme aber dennoch über den Nennstrom und du beschädigst den Motor.
» aber bei 3x380V nur im Stern betreiben kann ?
Ja.
» Um die beste Leistung zu erhalten schließe ich den Motor also im Stern an
» 3x220V an und verlasse mich darauf das die Parameter Einstellungen von
» "maximalem Strom " ,
» "% Anlaufstrom" und "Anlauframpe" des FUs zu hohe Anlaufströmen ausregeln.?
Nein. Wenn dein FU ein 220V Drehfeld generiert, musst du den Motor in Dreieck schalten.

arbuckle

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27.11.2022,
15:42

@ volvodidi

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

» Hi,
» ein 0,75Kw Motor an einem passenden Umrichter mit 0,75Kw 1P Eingang an 3P
» Motor ist kein Problem, da brauchst du keine Reserve.

» Wenn du den hinter einem normalen FI (30mA) betreiben willst, wirst du
» keine Freude damit haben.

Ok vielleicht brauche ich keine Reserve aber meinem Verständis nach (wie ich es oben beschrieben habe) möchte ich diese Reserve haben.

Ob ein FI installiert ist und wenn welche Art weis ich nicht , diesen Punkt möchte ich aber erstmal vernachlässigen und alles ganz normal erden.
Wenn dieser Fehler auftritt muß ich dann halt dieses Problem lösen oder lösen lassen.
(ich glaube aber in der Werkstatt ist nur eine normale Sicherung)

Aber nochmal zu meiner letzten Frage oben denn ich will schon einigermaßen verstehen mit was ich es zu tun habe.
Ist es tatsächlich so das der Induktive Widerstand der Spulen bei 380V so stark zunimmt das der Motor bei dieser Spannung sehr viel weniger Strom aufnimmt?
Dann kann ich die Angabe von 380v-2,2A für die Sternschaltung einfach so akzeptieren und es ist richtig das man den Motor demnach bei 3x220V in Stern und Dreieck aber bei 3x380V nur im Stern betreiben kann ?
Um die beste Leistung zu erhalten schließe ich den Motor also im Stern an 3x220V an und verlasse mich darauf das die Parameter Einstellungen von "maximalem Strom " ,
"% Anlaufstrom" und "Anlauframpe" des FUs zu hohe Anlaufströmen ausregeln.?

Gast

27.11.2022,
15:40

@ arbuckle

einfache Fragen zum Betrieb eines Frequenzumrichters

Ein FU mit 230V Eingang (einphasig) hat am Ausgang 3x230V.