Teilwicklungsanlauf

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen

Der Teilwicklungsanlauf ist eine Methode, die bei Drehstrommotoren zur Reduzierung des Anlaufstromes eingesetzt wird.[1] Dieses Anlassverfahren wird in der Kältemaschinentechnik als Standardverfahren weltweit eingesetzt.[2]

Schaltungsaufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beschaltung

Für dieses Anlassverfahren ist ein spezieller Drehstromasynchronmotor mit getrennten Drehstromwicklungen erforderlich. Die im Stator getrennten Teilwicklungen sind intern verkettet (Sternschaltung).[3] Es gibt Motoren mit zwei gleich stark dimensionierten Wicklungssträngen (1/2 + 1/2) und Motoren mit unterschiedlich stark dimensionierten Wicklungssträngen (2/3 + 1/3). Die Wicklungen sind jeweils für die Bemessungsspannung ausgelegt. Die Schaltung besteht aus zwei Hauptschützen. Zum Einschalten des zweiten Hauptschützes wird ein Zeitrelais verwendet. Jeder Wicklungsstrang wird über einen separaten Motorschutzschalter vor Überlastung geschützt. Beim Anlauf wird nur ein Wicklungsstrang eingeschaltet. Eine Sekunde nach dem Einschalten der ersten Wicklungsgruppe wird die zweite Wicklungsgruppe parallel geschaltet.[4]

Betriebsverhalten des Motors[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schematischer Stromverlauf

Das Zuschalten der zweiten Stufe erfolgt annähernd ruckfrei. Insbesondere kommt es hierbei nicht zu einer kurzzeitigen Unterbrechung der Stromversorgung, wie es bei Stern-Dreieck-Anlaufschaltung unvermeidlich ist. Bei Motoren mit gleich stark dimensionierten Wicklungssträngen wird der Anlaufstrom auf etwa 55 % begrenzt, das Drehmoment beträgt 50 % des Anlaufmoments eines gleich starken Drehstromasynchronmotors. Bei Motoren mit unterschiedlich stark dimensionierten Wicklungssträngen (2/3 + 1/3) beträgt das Anlaufmoment 65 % des Anlaufmomentes von Drehstromasynchronmotoren mit Direktstart. Der Anlaufstrom wird hierbei auf 65 % begrenzt.[5]

Da in der Anlaufphase nur die erste Teilwicklung eingeschaltet ist, kommt es zu einer unsymmetrischen Feldverteilung. Diese wiederum verursacht zusätzliche Oberfelder mit entsprechenden Oberfeldmomenten. Dadurch wird unter Umständen ein vollständiger Hochlauf des Motors verhindert und der Motor bleibt dadurch während der Hochlaufphase bei einer Satteldrehzahl hängen. Dieses Verhalten macht sich insbesondere bei Motoren mit gleich stark dimensionierten Wicklungssträngen bemerkbar.[6]

Vor- und Nachteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verglichen mit der Stern-Dreieck-Anlaufschaltung ergeben sich folgende Vor- und Nachteile:

Vorteile
  • Geringerer Schaltgeräteaufwand
  • Besseres Anlaufmoment
  • Günstige Anlaufeigenschaften
  • Ruckfreies Umschalten
Nachteile
  • Spezialmotoren erforderlich
  • Höherer Anlaufstrom
  • Motor kann bei einer Satteldrehzahl hängen bleiben

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. W. Schuisky: Induktionsmaschinen. Springer Verlag Wien, Wien 1957, S. 284.
  2. Hans-Ulrich Giersch, Hans Harthus, Norbert Vogelsang: Elektrische Maschinen Prüfen, Normung, Leistungselektronik. 5. Auflage, B.G. Teubner/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-519-46821-2.
  3. Firma Danfos (Hrsg.): Tipps aus der Praxis. Online (PDF; 189 kB) (zuletzt abgerufen am 7. Mai 2015).
  4. Elektrische Steuerung eines Kaltwassersatzes mit Schraubenverdichter (zuletzt abgerufen am 7. Mai 2015).
  5. Teilwicklungsanlauf mit Serienmotor bei Blockverdichtern (Betriebsanleitung) Online (PDF; 3,8 MB) (zuletzt abgerufen am 7. Mai 2015).
  6. Patentschrift EP20070107336: Electric machine with part winding circuit (zuletzt abgerufen am 7. Mai 2015).

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]