Polumschaltbarer Motor in Stern Dreieck Schaltung / Fehleranalyse

[Azubi94]

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Hallo liebes SPS Forum,

ich habe eine Frage bezüglich von Polumschaltbaren Motoren (Dahlandermotoren). Wenn ich einen Dahlandermotor versehendlich in eine Stern-Dreieck-Schaltung einbaue, was wären die Folgen?
Beide Motoren haben ja sechs Anschlüsse (U1,U2,V1,U2,W1,W2).
Bei einer Stern-Dreieck-Schaltung wird ja quasi im Anlauf U2, V2, W2 gebrückt und für den Dreieckbetrieb wird nach dem Hochlaufen die Verbindung:
L1->U1->U2
L2->V1->V2
L3_>W1->W2
erzeugt.
Wenn ich jetzt davon ausgehen, dass ein einfacher Dreieck Doppelstern Motor verbaut wurde, müsste ja im Schaltzustand Stern der Motor auch in Doppelstern verschaltet sein??
Und im Dreiecksbetrieb würde doch normal auch nichts passieren, außer dass einige Wicklungen keine Funktion mehr hätten?

Es gab in meiner Firma einen Zwischenfall und es ist eher ein Gedankenexperiment

Grüße

 

[MFreiberger]

Moin Azubi94,

wo sind die Unterschiede zwischen einem Dahlander und einem Dreieck/Doppelstern? Meinst Du mit Dreieck/Doppelstern einen Motor mit zwei getrennten Wicklungspaaren (=> 9 Anschlüsse)?

Achtung: Deine Bezeichnung ist nicht (ganz) korrekt. Die Anschlüsse, die bei einem Dahlander nach außen gelegt werden, werden mit 1U, 2U, 1V, 2V, 1W und 2W bezeichnet. NICHT mit U1, U2, V1, V2, W1 und W2.
Bei einem "einfachen" DA-Motor werden sie mit U1, U2, V1, V2, W1 und W2 bezeichnet.

Im Grunde genommen wird bei "Stern" im Dahlander ein Doppelstern angeschlossen.
Bei "Dreieck" würde im Dahlander quasi immer eine Wicklung überbrückt und nur mit der zweiten Wicklung "gearbeitet". Man muss aufpassen, welche Spannung die einzelnen Wicklungen verkraften.

VG

MFreiberger

 

[Thomas_v2.1]

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Du meinst wenn du ein Klemmbrett eines Drehstrom-Asynchronmotors mit einer Drehzahl und Stern-Dreieck Anlauf, 1:1 auf einen Dahlandermotor anschließt?

Also:
Stern-Dreieck -> Dahlander Dreieck/Doppelstern
U1 -> 1U
V1 -> 1V
W1 -> 1W
W2 -> 2U
U2 -> 2V
V2 -> 2W

Dann liegt bei Sternschaltung (2U-2V-2W gebrückt) an einer Teilspule U/Wurzel3, wohingehen bei der Dreieckschaltung nur U/2 anliegen.
Bei Unenn=400 V also 230 V anstelle von 200 V. Somit fließt mindestens zu viel Strom durch die Wicklung. Ich vermute ein Drehfeld wird aber aufgebaut, vermutlich aber in der kleinen Polzahl (hohe Drehzahl).

Wenn deine Schaltung auf Dreieck umschaltet (1U-2U, 1V-2V, 1W-2W gebrückt) werden Teilspulen überbrückt, andere vermutlich überlastet. Ich vermute hier wird zumindest kein vernünftiges Drehfeld aufgebaut.

Wie das mit den Drehfeldern genau aussieht müsste ich mir ggf. noch mal aufzeichnen.

 

[Azubi94]

Hi,

genau also ich gehe von einem einfachen Dahlandermotor aus mit U1, U2, V1, V2, W1 und W2.

Im Grunde genommen wird bei "Stern" im Dahlander ein Doppelstern angeschlossen.
Bei "Dreieck" würde im Dahlander quasi immer eine Wicklung überbrückt und nur mit der zweiten Wicklung "gearbeitet". Man muss aufpassen, welche Spannung die einzelnen Wicklungen verkraften.

Ok danke. D.h. also in Stern Betrieb würde der Motor unter gegebenen umständen evtl. noch laufen, aber im Dreickeck Betreib würde evtl. die zulässige Wicklungsspannung überschritten. Die Drehrichtung müsste ja eig. im Dreieck Betrieb ebenfalls mit der im Stern übereinstimmen?
Ich brücke hierbei ja quasi jeweils 1/2U, 1/2V u. 1/2W.

 

[Azubi94]

Du meinst wenn du ein Klemmbrett eines Drehstrom-Asynchronmotors mit einer Drehzahl und Stern-Dreieck Anlauf, 1:1 auf einen Dahlandermotor anschließt?

Also:
Stern-Dreieck -> Dahlander Dreieck/Doppelstern
U1 -> 1U
V1 -> 1V
W1 -> 1W
W2 -> 2U
U2 -> 2V
V2 -> 2W

Dann liegt bei Sternschaltung (2U-2V-2W gebrückt) an einer Teilspule U/Wurzel3, wohingehen bei der Dreieckschaltung nur U/2 anliegen.
Bei Unenn=400 V also 230 V anstelle von 200 V. Somit fließt mindestens zu viel Strom durch die Wicklung. Ich vermute ein Drehfeld wird aber aufgebaut, vermutlich aber in der kleinen Polzahl (hohe Drehzahl).

Wenn deine Schaltung auf Dreieck umschaltet (1U-2U, 1V-2V, 1W-2W gebrückt) werden Teilspulen überbrückt, andere vermutlich überlastet. Ich vermute hier wird zumindest kein vernünftiges Drehfeld aufgebaut.

Wie das mit den Drehfeldern genau aussieht müsste ich mir ggf. noch mal aufzeichnen.

Hallo Thomas,

nein ich meine es genau ander herum. Man baut ausversehen einen Dahlandermotor in eine Stern Dreieck Schaltung ein. Auf dem Typenschild gibt es keine beschriftung...
Man verdrahtet dann den Motor ganz normal, als würde man einen normalen DSAM in eine Stern-Dreieck schaltung integrieren.
Jedoch sieht die Belegung dann so wie im Anhang aus.

Die Stern-Dreieck schaltung schaltet ja K1 u. K2 (Stern-Anlauf) und dann K1&K3 (Dreieck-Betrieb).
Eine Dahlanderschaltung würde K3 für "Langsam" u. K1&K2 für "Schnell" schalten.

Die Überlegung war jetzt, dass der Motor im Doppelstern laufen würde und wenn die Schaltung dann in den Dreieck Betrieb wechselt, würde der Motor auch noch laufen, jedoch mit der Hälfte seiner Wicklungen, was evtl. für eine Wicklung zu viel ist (zur verdeutlichung anhang 2).

Grüße

 

[Thomas_v2.1]

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Genau so wie von dir gezeichnet hatte ich es auch gemeint. Man muss aber beachten, dass bei der "normalen" Dreieck/Doppelsternschaltung in der hohen Drehzahl zwei Phasen getauscht werden müssen, da andernfalls der Motor in der anderen Richtung dreht. Es gibt Polumschalter in denen das schon integriert ist (ich meine bei den Ziehl-Abegg Ventilatoren war das so), oder das wird schon fertig am Klemmbrett so aufgelegt, dann sehen die Kurzschlussbrücken durch deine Dreieckschaltung in deiner Zeichnung etwas anders aus: es werden nur zwei Spulen gebrückt, bei der dritten geht die Verbindung auf die gegenüberliegende Spule. Da wäre ich mir nicht sicher ob dabei überhaupt ein symmetrisches Drehfeld entsteht.

 

[Azubi94]

Genau so wie von dir gezeichnet hatte ich es auch gemeint. Man muss aber beachten, dass bei der "normalen" Dreieck/Doppelsternschaltung in der hohen Drehzahl zwei Phasen getauscht werden müssen, da andernfalls der Motor in der anderen Richtung dreht.

Ich verstehe leider nicht ganz wieso da zwei Phasen getauscht werden müssen. Hat es was damit zu tun, dass bei einer echten Dahlanderschaltung im Schnelllauf U2, V2, W2 bestromt werden und U1, V1, W1 gebrückt (also wie im Anhang)?
Wie wirkt sich das auf die Drehrichtung aus, ob ich jetzt z.B. meinen Langsamlauf über U1,V1,W1 -> L1,L2,L3 oder U2,V2,W2 -> L1,L2,L3 ansteuere?

Es gibt Polumschalter in denen das schon integriert ist (ich meine bei den Ziehl-Abegg Ventilatoren war das so), oder das wird schon fertig am Klemmbrett so aufgelegt, dann sehen die Kurzschlussbrücken durch deine Dreieckschaltung in deiner Zeichnung etwas anders aus: es werden nur zwei Spulen gebrückt, bei der dritten geht die Verbindung auf die gegenüberliegende Spule. Da wäre ich mir nicht sicher ob dabei überhaupt ein symmetrisches Drehfeld entsteht.

Interessant! Aber in diesem Fall, wenn das so wie in der Zeichnung umgesetzt worden wäre, hätte ich ein Drehfeld oder?
Ich hätte zwar nur noch die hälfte der Wicklungen aber ja...
Ob sich da was am Motor regt ist ja die andere Frage

Grüße und Danke

 

[Thomas_v2.1]

Warum das so ist, und wieso sich bei der Dahlanderschaltung überhaupt unterschiedliche Polzahlen ausbilden, sieht man nur in einer anderen Darstellung, wie dem Nutenplan. In diesem werden die Stromrichtungen der einzelnen Nuten eingetragen, daraus ist dann auch ersichtlich wie und wo sich die Pole ausbilden. Was man hier auch erkennt ist, dass sich (je nach Ausführung) bei der hohen Drehzahl in der Dahlanderschaltung das Magnetfeld in einigen Nuten aufhebt. Darum besitzt ein Motor mit einer Wicklung die für Dahlanderschaltung ausgelegt ist, meistens einen schlechteren Wirkungsgrad als ein Motor der nur für eine Drehzahl ausgelegt wurde, zumindest in der hohen Drehzahl.

Dass das Drehfeld in der hohen Drehzahl ein anderes ist, geht daraus aber nicht hervor. Ich habe mal Elektromaschinenbauer gelernt, das ist aber schon fast 20 Jahre her. Da hat man sich entsprechende Notizen gemacht, oder es gab firmeninterne Aufzeichnungen, Schaltungsbücher nur mit Wicklungszeichnungen und dergleichen. Da wurden eben die Bezeichnung zweier "Mittelanzapfungen" getauscht. Also Mitte an U war 2W, an V dann 2V, an W dann 2U, zumindest bei 2/4 polig in Dreieck/Doppelstern.