Tatsächlicher Verbrauch von Elektromotoren 400V

OP #7800951
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Hallo,

wie ist das eigentlich beim Verbrauch von Elektromotren großer Geräte, aber auch kleinerer? Wenn z.B. bei einer Tischkreissäge angegeben ist, dass diese 5,5kW Leistung hat, gilt das sicherlich nur bei Vollast oder? Wie groß ist der Unterschied zwischen einem 3kW und 10kW Motor im Leerlauf und bei der Verarbeitung vom selben Material?

Ich frage, weil ich mir eine neue stationäre Maschine kaufen möchte, aber von dem hohen Verbrauch abgeschreckt bin. Andererseits kann ich mir nicht vorstellen, dass dieser hohe Verbrauch quasi ab dem Einschalten im Leerlauf gilt (sicherlich wird dieser aber zumindest etwas höher sein).

Dass es da keine Faustformel gibt ist mir bewusst, aber sicherlich kann man da so über den Daum gepeilt etwas zu sagen?

Danke!

(Firma: Funkenflug Industries) #7800956
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Das kann man Dir nicht mit absoluter Gewissheit beantworten.

Der Leerlaufverbrauch solcher Elektromotoren ist sehr gering solange Spannung und Frequenz zum Motor passt bzw. der Stator nicht zu sehr auf Kante genäht ist. Vielleicht 400..500W für solche großen Motoren, habe ich noch nie einzeln nachgemessen.

Die 5,5 oder 10kW sind das, was der Motor als Dauerleistung unter Belastung abgeben können sollte, ohne abzubrennen. Elektromotoren haben zudem die Eigenschaft, daß sie kurzzeitig extrem überlastbar sind, solange sie danach wieder Zeit zum Abkühlen haben. Also wenn man durch eine dicke Kreissäge einen schönen Eichenstamm durch drückt, dann hat ein 10kW Motor damit kein Problem wenn er kurzzeitig auch mal 15kw liefern muss (vorausgesetzt er blockiert nicht und die Stromversorgung spielt mit) und danach eine kurze Leerlaufphase kommt, in der sich die entstandene Wärme wieder abbauen kann. Ist nicht so toll für die mechanischen Teile wie die Lager, aber raucht eben nicht ab.

Dadurch ist der Stromverbrauch solcher Geräte stark von deren Nutzung abhängig.

#7800958
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Hallo

die Leistungsaufnahme im Leerlauf der eigentlichen Motoren sinkt Prozentual zu Nennleistung bei größeren Motoren.

Wobei die angegebene Leistung bei "richtigen" Motoren die "man" (eher Industrie) einzeln kauft die mechanische Nennleistung ist.

Bei fertig aufgebauten Maschinen (in Konsumentenbereich) ist die angegebene Leistung oft die elektrische Leistungsaufnahme bei Nennlast.

Wobei die Nennlast, gerade bei den typischen Konsumentenmaschinen oft nicht unbegrenzt anliegen darf.

Wenn das der Fall ist steht das aber seltenst auf der Verpackung und in der Werbung, sondern erst auf den Typenschild und oder in der Anleitung.

Bei fertig aufgebauten Maschinen hängt die "Leerlauf" Leistungsaufnahme auch von ihren weiteren Aufbau ab:

Getriebe und Lüfter "schlucken" Verlustleistung, mechanisch im Verhältnis zu mechanischen Nennleistung kleiner Motoren haben einen gegenüber größere Ausführungen einen schlechteren Wirkungsgrad und somit auch eine höhere Leerlaufleistungsaufnahme.

Ab einer bestimmten Leistung (und natürlich auch entsprechenden Preis) wird aber nicht nur das, sondern viel mehr in Datenblätter, auf den Typenschild und in (Online-) Prospekten angegeben.

Solche Einzelmotoren kauft und findet man aber nicht im Privaten Heimbereich.

(Firma: Funkenflug Industries) #7800967
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Wenn ich das selbe Stück Eiche durch einen 4kW oder 10kW Motor durchdrücke, was beeinflusst dann deren Stromaufnahme (neben zusätzlicher Last wie Lüfter, Mechanil, etc.)?

Eigentlich erstmal nichts, außer daß der 10kW Antrieb natürlich wesentlich leistungsstärker ist als einer mit 4kW, dadurch ein größeres Sägeblatt haben kann und wesentlich schneller durch so einen Stamm durch geht.

Man müsste eigentlich sagen leistungsFÄHIGER. Wie gesagt, im Leerlauf wird sich der Verbrauch nicht groß unterscheiden. Ein bißchen natürlich schon, weil die ganze Maschine größer und schwerer ist. Aber sonst lassen sich die Motoren das bezahlen, was sie tatsächlich leisten müssen und nicht das, was sie maximal können.

Stumpfes Saegeblatt zum Beispiel.

Ja gut, sowas sind immer Todsünden wenn es um Arbeitseffizienz geht. Wenn man weiß, das Sägeblatt ist stumpf und drückt den Stamm trotzdem durch, so daß man mehr Rauch und Verkohlung als Späne erzeugt, dann muss diese zusätzliche Wärme, die dabei frei wird auch irgendwo herkommen - natürlich vom Strom, den der Motor bei dieser Maschinenquälerei verbraucht.

#7800972
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Die Frage ist, welche Leistung wirklich (mechanisch) benötigt wird?

Motoren sind mittlerweile in Effizienzklassen eingeteilt. zB: https://www.menzel-motors.com/de/iec-normmotor/ Wobei sich der Wert immer auf die Nennleistung bezieht. Bei Teillast sinkt der Wirkungsgrad ab. Wenn wir von Verlusten reden, dann immer die gesamte Maschine betrachten. Eine größere Säge hat eventuell im Leerlauf mehr Verluste (Sägeblatt, Keilriemen, ...).

Dann gibt es bei E-Motoren eine Betriebsart. S1=Dauerbetrieb, S2= ... siehe zB https://www.elektro-kahlhorn.de/betriebsart-einschaltdauer:_:320.html Welche Annahmen der Hersteller getroffen hat, sollte in der Beschreibung der Maschine stehen.

Lebensdauer: Durch die Wechsellast ist der Motor thermischen Schwankungen ausgesetzt, die sich auf die Alterung auswirken. Ein kleinerer Motor hat mehr "thermischen Stress" als ein größerer. Wichtiger ist aber die Qualität der Fertigung. Da ohnehin alle Motoren aus China kommen, ist das ein Glücksspiel.

  • Die Unterschiede im Verbrauch sind wahrscheinlich minimal.
  • Die Unterschiede in der Investition = ???
  • Eine Antwort auf die obige Frage würde eine Entscheidung vereinfachen.
(Firma: Privat) #7800976
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von Keine A. schrieb: Wenn ich das selbe Stück Eiche durch einen 4kW oder 10kW Motor durchdrücke, was beeinflusst dann deren Stromaufnahme

Wenn zum Beispiel von beiden eine mechanische Leistung von 2kW abverlangt wird, ist die Stromaufnahme bei beiden gleich, wenn wir mal die Verluste (Wirkungsgrad) vernachlässigen.

#7801049
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Keine A. schrieb:

Wenn z.B. bei einer Tischkreissäge angegeben ist, dass diese 5,5kW Leistung hat, gilt das sicherlich nur bei Vollast oder?

Nein.

Es ist die Wellenleistung, die ich ihr dauerhaft (oder entsprechend der Einschaltdauer ED laut Typenschild) abverlangen kann ohne dass der Motor überhitzt.

Die Stromaufnahme liegt bei dieser Belastung etwas höher, sagen wir bei 6kW.

Kurzfristig darf ich ihr mehr abverlangen, also dem 3kW vielleicht kurz 10kW, sie braucht dann natürlich auch mehr Strom. Mach ich das zu lange, überhitzt der Motor und geht kaputt. Überlastschutz ist unüblich.

Weniger belastet braucht sie weniger Strom. Ja, vermutlich braucht der 10kW im Leerlauf ein paar Watt mehr als der 3kW.

Im Gegensatz zu Staubsaugern ist eine höhere Leistung bei Kreissägen kein Nachteil, es zeigt dass sie dickere Bretter schneller schaffen könnte und robuster ist, zumal 5.5kW ein ordentlicher Drehstrommotor ist und kein uneffektiver Kondensatormotor oder gar bürstenbehafteter Allstrommotor mit viel Krach bei kurzer Lebebsdauer.

Schau nach, ob der 3kW dieselbe ED Einschaltdauer hat wie der 10kW. Es kann gut sein, dass beides mal derselbe Motor drin ist, ein mal mit 100% ED, der andere mit 10% ED und dafür der werbewirksam hochgemogelten Zahl.

#7801141
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Michael B. schrieb:

Keine A. schrieb:

Wenn z.B. bei einer Tischkreissäge angegeben ist, dass diese 5,5kW Leistung hat, gilt das sicherlich nur bei Vollast oder?

Nein. Es ist die Wellenleistung, die ich ihr dauerhaft (oder entsprechend der Einschaltdauer ED laut Typenschild) abverlangen kann ohne dass der Motor überhitzt. Die Stromaufnahme liegt bei dieser Belastung etwas höher, sagen wir bei 6kW.

Welch ein Unsinn. Die auf dem Typenschild angegebene Leistung ist die max elektrisch aufgenommene Leistung bei Vollast. Nach den Typenschildangaben sind auch die Überstromelemente einzustellen, sofern vom Hersteller nix anderes angegeben ist. Darüber hinaus befindet sich die Maschine im Überlastbereich. Bei einer Belastung von 100% hat die Maschine einen Wirkungsgrad X. Daraus resultiert die mechanisch abgegebene Leistung. Angaben dazu findet man im jeweiligen Datenblatt. ZB hier: https://www.js-technik.de/media/fc/f2/8e/1687426187/JS-technische-Daten-MX3-132M2-6-5,5KW-6polig-B5-Flansch-Drehstrommotor-Three-Phase-Motor.pdf

#7801154
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Rainer D. schrieb:

Nein. Es ist die Wellenleistung, die ich ihr dauerhaft (oder entsprechend der Einschaltdauer ED laut Typenschild) abverlangen kann ohne dass der Motor überhitzt. Die Stromaufnahme liegt bei dieser Belastung etwas höher, sagen wir bei 6kW.

Welch ein Unsinn. Die auf dem Typenschild angegebene Leistung ist die max elektrisch aufgenommene Leistung bei Vollast.

Unsinn²

Die Leistung am Typenschild eines Motors ist die Wellenleistung. Früher waren es PS - jetzt kW D.h. 5,5kW sind 4PS.

Nach dem zitierten Datenblatt:

1
Strom = (((5500 / 0.88) / 0.77) / 400) / sqrt(3) = 11.71571163128299

Ende der Durchsage.

OP #7801155
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Also ich lese aus den Kommentaren heraus, dass wenn ich das selbe Stück holz über einen 5,5kW oder 10kW Motor schiebe im Wesentlichen der gleiche Stromverbrauch benötigt wird. Lediglich ist der 10kW Motor halt in der Lage auch mehr Leistung abzugeben und auch wesentlich stärkeres Holz zu sägen ohne bei Drehzahl oder Drehmoment in den Keller zu gehen?

Sprich wenn ich eine Säge mit 10kW verwende wird sich der Stromverbrauch nicht unbedingt automatisch verdoppeln bei gleichem zu sägenden Material.

Gast #7801160
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Ich habe eine kleine Teig-Knezmaschine auf der dick und fett 1100W steht. Sie ist mit 5A träge abgesichert. Im Mittel nimmt sie bei der Arbeit weniger als 200 Watt auf.

Mehr kann ich mir auch schlecht vorstellen, weil die Arbeit schließlich den Teig erwärmt und dieser maximal 40 Grad Celsius verträgt.

#7801175
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Hallo

Seid doch nett zueinander:

Es gibt die Leistungsangaben für Industrie- und echte Profimotoren (Maschinen) und die Leistungsangaben bei Motoren die "wir" bei uns zu Hause in der Wohnung und im dauerhaft bewohnten Hausteilen benutzen.

Bei Industrie und (echten) Profimotoren wird tatsächlich nur die mechanische Leistung an der Motorwelle angegeben, bei eventuell fest verbauten Getriebe (meist - leider nicht generell...)auch die Leistung am "Getriebeausgang.

Bei den Motoren - bzw. den Nutzmaschinen für Heim und "Billig" (oft immer noch teuer aber gut genug) Werkstattmaschinen halt die maximale oft nur kurzzeitige Leistungsaufnahme aus dem Stromnetz.

Das so manche die Gegebenheiten bei "Industriemotoren" nicht kennen ist nicht schlimm und sollte nicht indirekt so patzig und herablassend zu sein sondern eine Erklärung wäre angebracht.

Giovanni schrieb:

In der Tat schmerzlich. Letztes Angebot: 7,5PS.

Na ja ein verzeihlicher Flüchtigkeitsfehler (Multiplikation vs. Division mit 1,36 das kann und darf passieren )- da fehlt hinter den "Aua" Kommentar noch das ;-)

Hoffentlich nur vergessen - den ansonsten darf der "aua!" Mann nie selbst Fehler machen und perfekt sein- diesen Druck würde ich mich nicht aussetzen...

#7801177
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Der Wirkungsgrad / die Verlustleistung hängt von vielen Faktoren ab:

  • Wicklung aus Kupfer oder Alu? Wieviel Kupfer im Läufer?
  • Auslegung (wie viele Tesla, Polzahl, Luftspalt?)
  • Wicklungstemperatur
  • Lager, Lüfter
  • ggr. Riemenspannung (straff bedeutet höhere Leerlaufverluste, aber weniger Volllastverluste) oder Getriebezustand
  • Luftwiderstand (hängt auch leicht von der Luftdichte ab) Das heißt: es kommt wie immer "drauf an".

Eine Säge mit 10kW-Motor hat meist auch ein größeres Sägeblatt, das evtl. langsamer dreht.

(Firma: Chipwerkstatt) #7801202
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Ich würde mal sagen: Wenn ich dem (Ideal-)Motor 6Kw abverlange, muß ich auch 6Kw reinstecken. Vorausgesetzt der Cos-Phi ist '1' und es gibt keine Wellenwiderstände, ect. Cos-Phi = Scheinleistung zu Wirkleistung.

Ist nur der Idealmotor. Der Resl-Motor hat kein Cos-Phi von'1', und ... er hat Verluste. Bestenfalls cos 0,8 oder um den Dreh.

Cos-Phi hier ist nochmal ein Faktor, der aber zu reingesteckten Leistung und Wellenleisten noch dazu kommt.

Weil, wenn ich der Welle 6Kw abverlangen kann, und NUR 3 Kw reinstecke, dann hab ich ein ..... Perpedum-Mobile. - RICHTIG ?!

Ich bin dann mal im Keller ....

#7801226
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Keine A. schrieb:

Ich frage, weil ich mir eine neue stationäre Maschine kaufen möchte, aber von dem hohen Verbrauch abgeschreckt bin.

Das ist doch völliger Unfug! Wie lange gedenkst du die Maschine im Leerlauf laufen zu lassen? Selbst wenn ich mit meiner 5kW Wippsäge 2 Schüttmeter Hartholz säge habe ich nur 1-2 kwh Strom verbraucht.

Jeden Abend vor der Glotze zu sitzen oder am PC zu zocken verbraucht mehr Strom!

#7801257
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Ein Induktionsmotor zieht variabel Strom um die Drehzahl fix zu halten. Ein Universalmotor zieht gleich viel Strom und die Drehzahl ist lastabhängig.

Bei gleichem mechanischen Gesamtwiderstand verbrauchen zwei Induktionsmotoren etwa gleich viel.

Mach dir eher Gedanken über unnötiges Laufenlassen der Maschine und der Absaugung. Und die richtige Ausstattung, Einstellung und Bedienung der Geräte. Defekte, Unfälle, Verschnitt und Nacharbeiten sind teuer.

#7801277
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Ein Universalmotor zieht gleich viel Strom und die Drehzahl ist lastabhängig.

Auch der Strom hängt vom Drehmoment ab.

Bei Gleichspannung: https://www.educational-animation.com/wp-content/uploads/2024/05/29-05-_2024_00-29-23.png

Bei Wechselspannung (betrifft viele Hausgeräte) sieht es etwas anders aus, weil die Reaktanz der Feldwicklung den Strom begrenzt: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:BetriebskennlinieEinesUniversalmotors.svg

(Firma: Bosch) Persönliche Seite #7801290
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  1. Leistung gilt immer bei Vollast.
  2. Leistung ist nicht Abgabeleistung.
  3. Wenn zwei Geräte denselben Wert haben, verbauchen sie auch das Gleiche

Und wenn das hier stimmt:

Keine A. schrieb:

Wenn z.B. bei einer Tischkreissäge angegeben ist, dass diese 5,5kW Leistung hat,

ist das keine Tischkreissäge. Einphasig gehen maximal 3k6.

Oder sie hat Drehstrom.

#7801297
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  1. Leistung ist nicht Abgabeleistung.

Seriöse Motorhersteller geben, für Nennbetrieb, (u.a.) die Abgabeleistung an der Welle an.

Über die dann auch aufgeführten Spannung, Strom und Leistungsfaktor bekommt man den Wirkungsgrad heraus. Die Betriebsart besagt, ob man den Motor dauernd (S1) oder nur unterbrochen etc. belasten darf.

OP #7801380
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Ben B. schrieb:

Wenn er über eine Säge mit 5,5kW oder 10kW nachdenkt, dann ist da sehr wahrscheinlich kein Eurostecker dran...

Das stimmt. Ich habe jetzt eine 4kW Formatkreissäge/Tischfräse Kombimaschine. Ich denke nach, mir eine separate Tischfräse zu kaufen. Diese gibt es in 5,5 7,3 und 10kW. Nur ich habe absolut keine Erfahrung, was diese Maschinen verbrauchen würden bei der gleichen Beanspruchung.

Wenn die 10kW auch beim selben Holz das doppelte zieht gehen die schon viel zu teuren Energtiekosten nochmals durch die Decke. Das wäre ein Grund dagegen.

Gast #7801394
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Wenn du die Säge/Fräse nicht ständig im Leerlauf betreibst, dann nagen die an deinem Geldbeutel über die Stromrechnung etwa gleich. Wenn du öfter mal Vollgas geben musst, dann kauf dir lieber die leistungsstärkere.

#7801398
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H. H. schrieb:

Rainer D. schrieb:

Die auf dem Typenschild angegebene Leistung ist die max elektrisch aufgenommene Leistung bei Vollast.

Dem ist bei Normmotoren sicher nicht so. Die Leistungsangabe ist da die mechanische Leistung an der Welle.

Es ging um die Typenschildangabe einer Maschine (in diesem Fall einer Tischkreissäge). So hab ich es auch zitiert:

Wenn z.B. bei einer Tischkreissäge angegeben ist, dass diese 5,5kW Nach Richtlinie 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie) ist dort zwingend die max aufgenommene Leistung anzugeben. Und nicht die Leistung irgendwelcher einzelnen Komponenten in der Maschine. Auf den Typenschildern von Motoren, wie in meinem Beispiel angegeben, stehen die Daten für die Einstellung der Überlasteinrichtungen. Bei Motoren idR Überstromelemente. Beide Angaben miteinander zu verknüpfen war wohl etwas missverständlich.

(Firma: Hobbytheoretiker) #7802952
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Keine A. schrieb:

Diese gibt es in 5,5 7,3 und 10kW. Nur ich habe absolut keine Erfahrung, was diese Maschinen verbrauchen würden bei der gleichen Beanspruchung.

Die Leistungsaufnahme spielt vor allem im gewerblichen Betrieb eine Rolle. Aus der Summer aller Verbraucher (und deren Gleichzeitigkeitsfaktor) wird ein Anschlusswert für den Netzanschluss ermittelt. Da kann es preislich vorteilhaft sein, wenn statt 10kW viele Geräte nur 5,5kW hätten.

Häufig ist es auch so, dass der 5.5kW Motor weniger hohe Einschaltstromspitze aufweist gegenüber der 10kW Variante. Kann sein, dass dann der LS fliegt und Du brauchst einen anderen LS-Kennlinientyp.

Wobei mit dem 10kW-Motor Du vermutlich etwas schneller sägen könntest. Wenn es gut läuft, ist der Stamm in der Hälfte der Zeit durchgesägt gegenüber der 5,5kW-Variante.

Wenn allerdings das Sägeblatt im Holz festklemmt, dann haut der 10kW-Motor das Holzstück Dir doppelt so fest um die Ohren, wenn sich was losreißen sollte.

Da es noch diese anderen Aspekte gibt, kann Dir auch keiner Deine Frage ausreichend beantworten.

Gast #7802973
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Dieter D. schrieb:

Wenn allerdings das Sägeblatt im Holz festklemmt, dann haut der 10kW-Motor das Holzstück Dir doppelt so fest um die Ohren, wenn sich was losreißen sollte.

Natürlich Schwachsinn, den der Impuls wird im wesentlichen durch die Energie der rotierenden Masse bestimmt. Und da hat das Sägeblatt wahrscheinlich den größten Anteil. Sicheres Indiz ist eine Anlaufzeit für die Maschine.

Gast #7802986
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Keine A. schrieb:

Ich denke nach, mir eine separate Tischfräse zu kaufen. Diese gibt es in 5,5 7,3 und 10kW.

Und da unterscheidet sich nur die Leistung? Ich würde behaupten mindestens der Preis wird deutlich variieren und ggf. auch die Geometrie.

Keine A. schrieb:

Wenn die 10kW auch beim selben Holz das doppelte zieht gehen die schon viel zu teuren Energtiekosten nochmals durch die Decke. Das wäre ein Grund dagegen.

Die Energie zum Bearbeiten eines Werkstückes bleibt gleich. Bei 10 kW kann man den doppelten Materialabtrag in der gleichen Zeit machen (so pi x Daumen). Wenn die Maschine nicht ständig nur im Leerlauf ist, ist der Energieverbrauch bei gleicher Arbeit ähnlich, aber mit der großen Leistung ist man schneller fertig (wenn man sie auf die Straße bekommt).

Dieter D. schrieb:

Da kann es preislich vorteilhaft sein, wenn statt 10kW viele Geräte nur 5,5kW hätten.

Er sollte sich prüfen, ob er überhaupt den Anlaufstrom für die 10 kW-Maschiene beibringen kann.

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