Forum: Offtopic Notstromaggregatleistung


von Kurt B. (kurt-b)


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.

Ein Motor für Hydraulikanwendung (mit einer Leistung von ca. 4,5 KW und 
einem cos-phi von 0.74) welcher im Dreieck anläuft hätte gerne ein 
Notstromaggregat an seiner Seite.

Wie gross (KVA) sollte das mindesten bemessen sein damit es den Anlauf 
des Motors bringt/schafft.

 Kurt

von J. T. (jimbo123)


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Meiner Meinung nach ist für die Auslegung des Aggregats das 
Anlaufverhalten des Motors ausschlaggebend.

Relevant sind
1. der Anlaufstrom des Motors  (I_A aus technischen Daten oder beim 
Anlauf Messen) IA ca 4 bis 8 mal I_Nenn
2. die Last beim Anlauf. Diese bestimmt wie lange der Hochlauf dauert 
und ein erhöhter Anlaufstrom fließt.

Am besten mal Ströme und Hochlaufzeit des Motors messen.

Ich nehme an es handelt sich bei dem Motor um die Hydraulikpumpe.
Wenn diese relativ lastfrei (alle Ventile geschlossen) anlaufen kann,
würde ich tippen, dass ein 9kW Aggregat die Pumpe anlaufen lassen kann.

von Kurt B. (kurt-b)


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Jan T. schrieb:
> Meiner Meinung nach ist für die Auslegung des Aggregats das
> Anlaufverhalten des Motors ausschlaggebend.
>
Das mein ich auch.

> Relevant sind
> 1. der Anlaufstrom des Motors  (I_A aus technischen Daten oder beim
> Anlauf Messen) IA ca 4 bis 8 mal I_Nenn
> 2. die Last beim Anlauf. Diese bestimmt wie lange der Hochlauf dauert
> und ein erhöhter Anlaufstrom fließt.
>
> Am besten mal Ströme und Hochlaufzeit des Motors messen.
>

Da der Motor, es ist die Hydraulikpumpe und kann lastfrei anlaufen, im 
Dreieck anläuft gehe ich davon aus dass der Anlaufstrom sicherlich > 5 x 
I_nenn ist.


> würde ich tippen, dass ein 9kW Aggregat die Pumpe anlaufen lassen kann.

Jetzt steht ein 13 KVA Notstrom dort und so wie ich es mitbekommen habe 
bricht es ab sobald der Motor angeschaltet wird.
Wenn das Überlastrelais gebrückt wird läuft der Motor an, das kann aber 
nicht die Lösung sein.
Es wird wohl darauf hinauflaufen:
Entweder Stern/Dreieck, oder ein stärkeres Aggregat.
Ein "Sanftanlauf" wäre auch noch anzudenken aber da wird der Aufwand 
wohl noch höher sein.
Und das Anlaufrelais zu verzögern ist auch nur die zweite Wahl denn die 
Nennspannung bricht ja auch ein und die auch noch dranhängende 
Elektronik ist davon auch nicht gerade begeistert.


 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Läuft der Motor an wenn keine hydraulische Belastung vorhanden ist?

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Oder beim Hersteller vom Aggregat nachfragen was es für Möglichkeiten 
gibt.

Oder hänge mal 3 Baustrahler je 500W an die Phasen und schalte dann den 
Motor ein.

von Purzel H. (hacky)


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Wie steht's mit einem FU ? Der koennte Sanftanlauf mit beliebig kleiner 
Leistung.

von Manuel X. (vophatec)


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Kurt Bindl schrieb:
> .
>
> Ein Motor für Hydraulikanwendung (mit einer Leistung von ca. 4,5 KW und
> einem cos-phi von 0.74) welcher im Dreieck anläuft hätte gerne ein
> Notstromaggregat an seiner Seite.
>
> Wie gross (KVA) sollte das mindesten bemessen sein damit es den Anlauf
> des Motors bringt/schafft.
>
>  Kurt

4,5kW ...

Bei P>5,2kVA oder I_anlauf >60A muss man eh Stern-Dreieck hernehmen. Es 
sei denn der TNB ist gnädig.

Bei nem 4,5kW Motor gehe ich jetzt einfach mal davon aus das er da 
entweder nah dran liegt oder deutlich drüber.

Sanftanlauf ist kein wirklicher Aufwand, dafür gibt es mittlerweile 
(nicht ganz günstige) Steuergeräte für die man zischenschalten kann.

Stern Dreieck allerdings noch weniger. dafür gibt es fertige 
Schützkombinationen etc. alles Plug'n'Play heutzutage.

von Kurt B. (kurt-b)


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.

Nun kann ich mehr sagen.
Heute haben wir das -Ding- vor Ort angeschaut.

Im Hauptschrank/Einspeiseschrank ist eine Steckdose für 
Notstromeinspeisung mit entsprechendem Umschalter vorhanden, ein Relay 
überwacht den einkommenden -Strom- auf Drehrichtung und auch, und das 
hat sich heute rausgestellt, auf Frequenz.
Sobald die Frequenz zu weit abwich schaltete dieses Überwachungsrelais 
die Spannung für das Gebäude ab, egal ob mit Netz oder Notstrom gefahren 
wird.

Allein das Einschalten des Frostwächters brachte dieses Relais zum 
Ansprechen denn das Aggregat ging kurz in die Knie und veränderte 
dadurch seine Frequenz.
Gut, eine Lüsterklemme löste das Problem erstmal vorläufig, ab da 
brannte die Beleuchtung im Gebäude weiter wenn der Frostwächter, er hat 
wohl 1 KW oder so, angeschaltet wurde.

Nun wurde einer der Motoren der Hydraulikanlage angeschaltet, dieser 
lief zwar an, das Notstromaggregat ging stark in die Knie aber es 
schaffte den Motor, der ja noch ohne Last war, anzuwerfen.
Nun aber ging die Anlage selber auf Störung und im Display der SPS 
erschien die Meldung "Netzfehler" und diese musste erst quittiert 
werden.

Naja, im Schrank der Hydraulikanlage ist auch ein Überwachungsrelais 
welches das Netz überwachte, dieses überwachte aber nicht auf Frequenz 
sondern auf Phasensymmetrie.
Heisst: fällt eine Phase aus oder ist diese ausserhalb der "Norm" (auch 
der Spannung) spricht dieses Relais an und die SPS reagiert 
entsprechend.

Auch das Einstellen auf die grösste Differenz (20%) brachte keinen 
Erfolg.
Erst die Einstellung der Verzögerungszeit auf 10 Sekunden brachte den 
Erfolg.

Die SPS bekommt nun erst nach 10s eine Meldung und inzwischen hat sich 
der Notstromgenerator gefangen und kann nun auch die Last der Motore und 
die ganze Anlage versorgen.
Mehr ist ja auch nicht gefordert.

Sobald ein Motor angeschaltet wird geht zwar das Licht kurz aus aber die 
Hydraulikanlage läuft und macht ihren Dienst.
Der -Dienst- ist die Verstellung von Schützen die den Abfluss eines Sees 
regeln.

(Sobald das eigene Kraftwerk des Sees vom Netz geht läuft ja kein Wasser 
mehr durch die Turbine und die Fische im Bach würden sonnengebrannt.
Darum wird ein zweiter Weg freigeschaltet der eine Mindestmenge an 
Wasser an den Bach abgibt.
Und das macht die Hydraulikanlage.)


 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Das was Du hier machst ist extrem Gefährlich.

Ja, es funktioniert ein mal, auch vielleicht 10 mal. Aber dann geht 
irgend etwas was mit Elektronik zu tun hat kaputt und das wäre fatal für 
das ganze Steuern.

Wenn die Hydraulikpumpe läuft muss der Generator viel Strom erzeugen. Im 
Rotor wird dafür ein entsprechend starkes Magnetfeld aufgebaut.
Bis dieses starke Magnetfeld aufgebaut ist dauert es ein paar Sekunden.
Das Licht wird zwar dunkel, aber das ist ja nicht dramatisch.

Wenn nun die Hydraulikpumpe aus geschaltet wird, so ist im Rotor immer 
noch ein sehr starkes Magnetfeld und das erzeugt eine extreme 
Überspannung.
Der Generator muss die Magnetfeldstärke erst deutlich Reduzieren. 
Während dieser Zeit kann es die sämtliche Elektronik zerstören!

So ein Generator mit 11 KW und sonst kaum Belastung macht alles andere 
als ein sauberen Sinus. Da sind Spikes und alles drauf.
Deshalb hat auch das Sicherheitserlais den Strom abgeschaltet. Nicht um 
euch zu ärgern.

Der Generator sollte bei so einer Spielerei immer mit einer Grundlast 
von 3 Baustrahlern á 500Watt betrieben werden, damit fallen die 
Spannungsspitzen deutlich geringer aus da der Strom in die Lampen kann.

Oder man kauft sich ein Generator mit Inverter. Da wird der Strom vom 
Generator erst noch durch einen Wechselrichter geschickt und damit hat 
man eine deutlich bessern Ausgangsstrom. Von Honda gibt es solche, sind 
zwar teurer, dafür technisch deutlich besser.

Die Krönung wäre natürlich eine Batterieanlage mit ca. 500Ah/24V für 
Notstrom. Der Generator kann konstant die Akkus laden, erfährt also 
keine Lastwechsel und die Akkus versorgen Wechselrichter die den 
Drehstrom machen. Im Normalbetrieb werden die Akkus entweder vom Netz 
oder noch ein paar Solarzellen immer nachgeladen.

Hier wäre z.B. ein guter Wechselrichter mit Netzumschaltung:
http://www.victronenergy.de/inverters-chargers/quattro/
(es werden 3 benötigt um 3 Phasen zu erzeugen)
Der arbeitet bei mir auch schon seit Jahren ohne Ausfall, daher kann ich 
den empfehlen.

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:
> Das was Du hier machst ist extrem Gefährlich.
>
> Ja, es funktioniert ein mal, auch vielleicht 10 mal. Aber dann geht
> irgend etwas was mit Elektronik zu tun hat kaputt und das wäre fatal für
> das ganze Steuern.
>

Das sehe ich ganz anders.

> Wenn die Hydraulikpumpe läuft muss der Generator viel Strom erzeugen. Im
> Rotor wird dafür ein entsprechend starkes Magnetfeld aufgebaut.
> Bis dieses starke Magnetfeld aufgebaut ist dauert es ein paar Sekunden.
> Das Licht wird zwar dunkel, aber das ist ja nicht dramatisch.
>

Das Licht wird deswegen dunkel weil die Spannung einbricht wenn ein 
Motor anläuft, auch die Frequenz sinkt ab.

> Wenn nun die Hydraulikpumpe aus geschaltet wird, so ist im Rotor immer
> noch ein sehr starkes Magnetfeld und das erzeugt eine extreme
> Überspannung.

Als die Anlage geplant wurde habe ich darauf bestanden dass 
Überspannungsableiter der Gruppe "C" (Varistoren) eingebaut werden, und 
zwar im Verteilerschrank direkt nach/nahe dem Schalter für die 
Netz/Notstromeinspeisung.
Diese sind dazu da um transiente Überspannungen, ob sie nun von Netz bei 
Gewittern oder vom vorhandenem Kraftwerk oder von Notstrom kommen, 
abzufangen.
Dabei geht die Spannung bis ca. 1100V hoch (8/20µs Impuls und 20KA oder 
mehr), dem Motor ist das sowieso egal, von dem eingebauten Netzteil das 
die SPS (S7) versorgt erwarte ich dass es solche Transienten wegsteckt 
und auch sicherlich beherrscht.
Auch eine Leuchtstofflampe verkraftet das wohl ohne Schaden (Drossel 
bremst die Peaks aus).

Transiente Überspannungen sind also abgeblockt und richten keinen 
Schaden an.
Der Spannungsabfall beim Zuschalten eines Motors spielt auch keine Rolle 
(es wird halt kurz dunkel) denn die SPS und der Rest der Elektronik 
(Magnetventile und Sensoren), sind durch einen Accu gepuffert.


> Der Generator muss die Magnetfeldstärke erst deutlich Reduzieren.
> Während dieser Zeit kann es die sämtliche Elektronik zerstören!
>

Ich habe mal einen Hersteller für solche Notstromgeneratoren angerufen 
und ihn gefragt was schlimmstenfalls an Überspannung ankommen kann, er 
hat sich ganz klar festgelegt und zwar auf 10% Überspannung bei 
Lastwechsel von Null auf 100% und umgekehrt.
Dass dabei auch transiente Überspannungen auftreten können ist klar, 
wenn man aber den Generator anschaut dann ist zu sehen dass hier keine 
schnellen Impulse entstehen können denn da ist ja noch die 
Kondensatorbank drin die das Netz quasi nachbildet.


> So ein Generator mit 11 KW und sonst kaum Belastung macht alles andere
> als ein sauberen Sinus. Da sind Spikes und alles drauf.
> Deshalb hat auch das Sicherheitserlais den Strom abgeschaltet. Nicht um
> euch zu ärgern.
>

Hat es auch nicht, es hat das getan wofür es gebaut war, und zwar um das 
Drehfeld und die Netzfrequenz zu überwachen.
Transienten oder kurzzeitige Überspannung kann es ja eh nicht erkennen 
denn dafür ist es nicht ausgelegt.

Dass ich da wieder ein Relay drin haben will das das Drehfeld überwacht 
ist ja klar und selbstverständlich.
Das was jetzt drin ist macht aber auch die Frequenz, und die ist halt 
beim Notstrom nicht stabil.

> Der Generator sollte bei so einer Spielerei immer mit einer Grundlast
> von 3 Baustrahlern á 500Watt betrieben werden, damit fallen die
> Spannungsspitzen deutlich geringer aus da der Strom in die Lampen kann.
>

Das dürfte eine sinnvolle Anregung sein, ich werde versuchen das ev. 
einzubringen (ob jemand darauf hört/eingeht wird sich zeigen).


> Oder man kauft sich ein Generator mit Inverter. Da wird der Strom vom
> Generator erst noch durch einen Wechselrichter geschickt und damit hat
> man eine deutlich bessern Ausgangsstrom. Von Honda gibt es solche, sind
> zwar teurer, dafür technisch deutlich besser.
>

Ist bei den gegebenen Umständen wohl nicht notwendig, denn dem Motor ist 
es ziemlich egal obs ein Sinus ist oder nicht, dem Siemens-Netzteil wohl 
auch.


> Die Krönung wäre natürlich eine Batterieanlage mit ca. 500Ah/24V für
> Notstrom. Der Generator kann konstant die Akkus laden, erfährt also
> keine Lastwechsel und die Akkus versorgen Wechselrichter die den
> Drehstrom machen. Im Normalbetrieb werden die Akkus entweder vom Netz
> oder noch ein paar Solarzellen immer nachgeladen.
>

Der Notstromgenerator ist als -letzte Rettung- gedacht und muss erst von 
Hand ins Freie gezerrt werden um ihn überhaupt anlassen zu 
können/dürfen.
Als allerletzte "Rettung" ist noch eine Handpumpe an der Hydraulikanlage 
vorhanden, aber wer pumpt schon gerne von Hand.


 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Dann ist ja alles gut ;-)

Mit den 3 Strahlern hätte man auch noch zusätzlich Licht bei 
Stromausfall. Die mit einem langem Kabel, dann kann man das auch draußen 
aufstellen.
Oder heizen Innen das Gebäude noch mit.

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:
> Dann ist ja alles gut ;-)

Ich hoffe dass ich keinen Gedankenfehler gemacht habe, oder da irgendwo 
eine Lücke drin ist die ich noch nicht geschnallt habe.
(Erfahrung sammeln ist auch hier angesagt)

>
> Mit den 3 Strahlern hätte man auch noch zusätzlich Licht bei
> Stromausfall. Die mit einem langem Kabel, dann kann man das auch draußen
> aufstellen.
> Oder heizen Innen das Gebäude noch mit.

Das mit den Strahlern ist sehr gut, werde ich anzukurbeln versuchen.
Es ist ja sowieso eine zweite Kraftsteckdose am Generator vorhanden da 
kann dann direkt angesteckt werden.


 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Kurt Bindl schrieb:
> (Erfahrung sammeln ist auch hier angesagt)

Ich schon mal gesammelt. Ein paar Überspannungssteckdosen waren hinüber 
und ein Steckernetzteil und es hat kräftig gerumst. Zum Glück nicht 
mehr.
Ich werde ein Aggregat nur noch an Einzelgeräte anschließen, nicht mehr 
ans Haus. (5KW Diesel mit 10KW Alternator)
Daher diese Warnungen von mir.

Ich kenne diese Handhebelpumpen, das dauert viel länger und man braucht 
einen dicken Arm.
Das könnte man vielleicht auch mal üben, damit man ein Gefühl dafür 
bekommt wie lange es Dauert, bzw. wie viel Zeit und Mann man dafür 
einplanen müsste.

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> (Erfahrung sammeln ist auch hier angesagt)
>
> Ich schon mal gesammelt. Ein paar Überspannungssteckdosen waren hinüber
> und ein Steckernetzteil und es hat kräftig gerumst. Zum Glück nicht
> mehr.

Am anderem See hat man einen -grösseres- "Notstrom" fürs -ganze Haus- 
eingebaut, da geht's darum auch grössere Schütze zu fahren.
Das wird sicherlich 100 KVA oder mehr bringen.
Dieses hat auch eine Spannungsregelung via Erregerwicklung im Rotor.
Das -alte- musste weg, ein neues hin.
Und schon wards geschehen, das neue regelte den Ankerstrom falsch und 
schon kamen da irgendwas bei 600V oder mehr raus.
Ein Transientenschutz kann das nicht mehr verkraften und explodiert 
dann.
Bei meinen Einrichtungen (Messwerte erfassen, anzeigen und weitergeben) 
war nur ein einziger Ü-Schutz hin, alles andere hats schadfrei überlebt.
(hat mich gefreut und bestätigt)

> Ich werde ein Aggregat nur noch an Einzelgeräte anschließen, nicht mehr
> ans Haus. (5KW Diesel mit 10KW Alternator)
> Daher diese Warnungen von mir.
>

Diese ist durchaus berechtigt, und ohne Schutzeinrichtungen ist der 
Anschluss ans Haus auch nicht zu empfehlen.

> Ich kenne diese Handhebelpumpen, das dauert viel länger und man braucht
> einen dicken Arm.
> Das könnte man vielleicht auch mal üben, damit man ein Gefühl dafür
> bekommt wie lange es Dauert, bzw. wie viel Zeit und Mann man dafür
> einplanen müsste.

Naja, das würde so manche Fitnessübung ersetzen.

Frage: wie könnte man das abfangen dass eine echte Überspannung nicht 
zur Installation durchgelassen wird?
Wohl wieder ein Relay mit einstellbarer Schaltschwelle z.B. 270/500V mit 
Schütz das einfach so lange nicht weiterschaltet bis die Spannung wieder 
im grünen Bereich ist.
Denn eine Belastung würde ja auch nichts bringen denn wenn das Aggregat 
meint eben 300V/500 bringen zu müssen dann bleibts bei der zu hohen 
Spannung.


 Kurt

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:

> 5KW Diesel mit 10KW Alternator

Wie schaut denn dein -Alternator- aus, ist das ein reiner Asynchronmotor 
oder ein -Stromgenerator- mit Kondensatoren oder was ist das sonst?

 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ist ein Synchrongenerator, relativ einfache Bauart. Ich habe den 
Alternator am Motor getauscht, damit ich bei asynchroner Belastung mehr 
von einer einzelnen Phase ziehen kann. Hauptsache in Summe wird nicht 
die Motorleistung überschritten.

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:
> Ist ein Synchrongenerator, relativ einfache Bauart. Ich habe den
> Alternator am Motor getauscht, damit ich bei asynchroner Belastung mehr
> von einer einzelnen Phase ziehen kann. Hauptsache in Summe wird nicht
> die Motorleistung überschritten.

Als Synchronmaschine wird er wohl eine Erregerwicklung aufm Anker haben.
Wenn da der Strom/angelegte Spannung zu hoch ist saust die 
Ausgangsspannung hoch und deine Transientenschutzsteckdosen und 
Schaltnetzteile usw. gehen dann hinüber.
Könnte das die Ursache gewesen sein?

Falls er einen Permanentmagneten als Erregung hat dann dürfte ev. 
Leerlauf eine gewisse Gefahr darstellen.


 Kurt

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Kurt Bindl schrieb:
> Könnte das die Ursache gewesen sein?

Ja.

von Kurt B. (kurt-b)


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Markus Müller schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> Könnte das die Ursache gewesen sein?
>
> Ja.

War der Regler hinüber?

Weiss noch jemand eine Lösung für ein solches Problem (ausser meiner mit 
dem Wegschaltschütz)?

Was mir grad noch einfällt ist dass die Erregerspannung kurzgeschlossen 
wird (Thyristor) wenn die Ausgangsspannung zu hoch wird.

 Kurt

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