Hallo,
warum entstehen an einer Asynchronmaschine hohe Anlaufströme? Ich habe
dazu den Artikel bei Wikipedia gelesen sowie andere Webseiten.
Ich habe den Texten entnommen, dass der Nennstrom bzw. die Nenndrehzahl
nur für den Arbeitspunkt gilt - also, wenn die Nenndrehzahl erreicht
wurde. Dann kann der Motor ein Nennmoment übertragen.
Beim Anlaufen soll dies nicht gelten, da die ganzen rotierenden Massen
erstmal beschleunigt werden müssen. Zum Beschleunigen wird mehr Strom
gebraucht als bei der Enddrehzahl, weil der Motor dort nicht mehr
beschleunigen muss, sondern lediglich die Drehzahl erhalten braucht
(halt Reibungsverluste etc. ausgeglichen werden müssen).
Laut dem Wikibeitrag https://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrom gilt:
I = (U - U_ind)/R
Bedeutet es jetzt, dass beim Erreichen des Arbeitspunktes die Spannung
U_ind immer kleiner wird und dadurch der Einschaltstrom sinkt?
Einschaltströme am Asynchronmotor schrieb:> warum entstehen an einer Asynchronmaschine hohe Anlaufströme?
Weil bei stehender Maschine praktisch nur die ohmschen Wider-
stände der Wicklung den Strom begrenzen.
Harald W. schrieb:> Weil bei stehender Maschine praktisch nur die ohmschen Wider-> stände der Wicklung den Strom begrenzen.
Aha. Bedeutet das dann, dass durch die beginnende Rotation dann
induktive Widerstände hinzukommen und so der Gesamtwiderstand größer
wird und dadurch der Strom sinkt?
@ Einschaltströme am Asynchronmotor (Gast)
>> Weil bei stehender Maschine praktisch nur die ohmschen Wider->> stände der Wicklung den Strom begrenzen.>Aha. Bedeutet das dann, dass durch die beginnende Rotation dann>induktive Widerstände hinzukommen
Nein, die sind auch vorher da. Aber bei laufender Maschine kommt die
Gegeninduktionsspannung hinzu. Ausserdem wirkt so ein Asynchronmotor
ähnlich wie ein Trafo, und genau wie der hat er das Problem, dass beim
Einschalten je nach Phasenlage der Eisenkern in Sättigung gehen kann,
wodurch ebenfalls nur noch die ohmschen Anteile den Strom begrenzen.
Falk B. schrieb:> Aber bei laufender Maschine kommt die> Gegeninduktionsspannung hinzu
Ok - und diese Spannung durch die Gegeninduktion (wahrscheinlich die
U_ind in der Formel bei Wikipedia) vergrößert die Gesamtspannung und
dadurch fließt der höhere Strom? Kann man dort sagen, dass die
Gegeninduktion mit steigender Drehzahl sinkt und deshalb die
Einschaltströme mit erhöhender Drehzahl sinken?
@ Einschaltströme am Asynchronmotor (Gast)
>> Aber bei laufender Maschine kommt die>> Gegeninduktionsspannung hinzu>Ok - und diese Spannung durch die Gegeninduktion (wahrscheinlich die>U_ind in der Formel bei Wikipedia) vergrößert die Gesamtspannung und>dadurch fließt der höhere Strom?
Warum heißt es wohl GEGENinduktion? Weil sie die effektiv wirksame
Spannung verringert! Ähnlich wie beim Gleichstrommotor.
> Kann man dort sagen, dass die>Gegeninduktion mit steigender Drehzahl sinkt
STEIGT!
>und deshalb die Einschaltströme mit erhöhender Drehzahl sinken?
Genau anders herum! Bei Drehzahl N=0 ist auch U_ind = 0.
Genauer gesagt, ein stehender oder zu langsam drehender Asynchronmotor
verhält sich ähnlich wie ein kurzgeschlossener Trafo. Er wird auch
ähnlich schnell heiß und brennt ähnlich schnell durch.
Falk B. schrieb:> Warum heißt es wohl GEGENinduktion?
Es heisst Gegeninduktion, aber wenn die Spannung negativ ist durch die
Gegeninduktion und die mit einem Minus abgezogen wird:
I = U - U_ind / R
dann hatte ich gedacht, dass dadurch die Gesamtspannung steigt, weil
sich zwei negative Vorzeichen dann aufheben.
Falk B. schrieb:>> Kann man dort sagen, dass die>>Gegeninduktion mit steigender Drehzahl sinkt>> STEIGT!
Wieso steigen denn jetzt die Einschaltströme mit steigender Drehzahl?
Ich denke, die Einschaltströme sinken mit schneller werdender Drehzahl
und sind fast verschwunden, wenn der stationäre Arbeitspunkt erreicht
ist.
@ Einschaltströme am Asynchronmotor (Gast)
>Es heisst Gegeninduktion, aber wenn die Spannung negativ ist durch die>Gegeninduktion und die mit einem Minus abgezogen wird:>I = U - U_ind / R>dann hatte ich gedacht, dass dadurch die Gesamtspannung steigt, weil>sich zwei negative Vorzeichen dann aufheben.
Ist so aber nicht gemeint. Zumal die Formel sehr allgemein gehalten ist
und nur Prinzipcharakter hat.
>Wieso steigen denn jetzt die Einschaltströme mit steigender Drehzahl?
Wer hat denn das gesagt? Die Gegeninduktionsspannung steigt und damit
sinkt der Einschaltstrom.
>Ich denke, die Einschaltströme sinken mit schneller werdender Drehzahl
Ja, sagte ich doch.
>und sind fast verschwunden, wenn der stationäre Arbeitspunkt erreicht>ist.
Logisch, dann ist der Einschaltvorgang beendet.
Falk B. schrieb:> genau wie der hat er das Problem, dass beim> Einschalten je nach Phasenlage der Eisenkern in Sättigung gehen kann,
Wirklich?
Normalerweise sollte der Luftspalt zwischen Läufer und Stator für ein
weitgehendes Verschwinden der remanenten Magnetisierung ausreichen.
Ganz besonders vollständig wird die Entmagnetisierung, wenn der Motor
nach dem Abschalten noch ein paar Umdrehungen ausläuft.
Also - kann ich jetzt zusammenfassend sagen -
Bei Motoreinschaltung muss das Moment der Welle (ggf. mit Anhang)
überwunden werden (beschleunigen) und zusätzlich noch der Aufbau des
Magnetfelds - also zwei Größen. Wenn der Motor mit der Drehung beginnt,
baut sich mit schneller werdender Rotation eine Induktionsspannung auf
und die Energie, die zum Aufbau des Magnetfelds benötigt wird, nimmt
dann ab - und bei Nenndrehzahl braucht der Motor nur noch die
Geschwindigkeit der Welle aufrecht erhalten, die z.B. durch
Reibungskräfte sonst geringer wird .Es entfallen dann im Arbeitspunkt
die Energie zum Aufbau des Magnetfelds und die Beschleunigungsarbeit.
Hab ich das jetzt so zusammenfassend richtig verstanden?
@ lrep (Gast)
>> genau wie der hat er das Problem, dass beim>> Einschalten je nach Phasenlage der Eisenkern in Sättigung gehen kann,>Wirklich?
Weiß nicht, da bin ich mir nicht sicher.
>Normalerweise sollte der Luftspalt zwischen Läufer und Stator für ein>weitgehendes Verschwinden der remanenten Magnetisierung ausreichen.>Ganz besonders vollständig wird die Entmagnetisierung, wenn der Motor>nach dem Abschalten noch ein paar Umdrehungen ausläuft.
Kann sein, so genau kenn ich mich da nicht aus.
Falk B. schrieb:> @ lrep (Gast)>>>> genau wie der hat er das Problem, dass beim>>> Einschalten je nach Phasenlage der Eisenkern in Sättigung gehen kann,>>>Wirklich?>> Weiß nicht, da bin ich mir nicht sicher.
Der Kern kann nur im Leerlauf (und U>Un) sättigen. Nicht umsonst kann
das stationäre Verhalten einer Asynchronmaschine mit dem
Ersatzschaltbild eines Transformators erklärt bzw. berechnet werden. Der
wesentliche Unterschied besteht in der vom Schlupf abhängigen, variablen
Frequenz, mit der die sekundärseitigen (Rotor) Reaktanzen umgerechnet
werden müssen.
D.h. im Einschaltmoment entspricht eine Asynchronmaschine einem
sekundärseitig praktisch kurzgeschlossenen Transformator bei dem die
sättigbare Hauptinduktivität vernachlässigt werden kann.
In den einzelnen pdf zur ASM ist das meiner Meinung nach recht gut
erklärt:
http://old.pes.ee.ethz.ch/index.php?id=448
Einschaltströme am Asynchronmotor schrieb:> Der link funktioniert nicht bzw. da existieren nix inhaltsmässig Sachen.
Da haben die mittlerweile anscheinend etwas kaputtet.
