Maschinen & Geräte
Berechnung von Hochlaufzeiten bei Drehstromantrieben
Anlaufzeit von Käfigläufermotoren Drehstrom-Käfigläufermotoren sind gute Starter. Motoren mit Bemessungsleistungen bis zu 100 kW benötigen selbst bei Anlauf gegen volle Last deutlich weniger als 0,5 Sekunden, um auf volle Drehzahl zu kommen. Wie die Hochlaufzeit berechnet werden kann, zeigt dieser Beitrag. Ing. H. Greiner Käfigläufermotoren verfügen über viel Reserven beim Drehmoment und erzielen damit hohe Beschleunigungsmomente. Eine Verbesserung des Anlaufverhaltens zielt daher bei den meisten Anwendungen auf eine Verlängerung der Anlaufzeit – in der antriebstechnischen Auswirkung besser ausgedrückt als Verminderung der Beschleunigung. Das Thema «Sanftanlauf» wird in einem eigenen Beitrag ausführlich behandelt. Einfluss der Drehmomentkennlinien Das augenblicklich verfügbare Beschleunigungsmoment ist abhängig vom Überschuss des entwickelten Motormoments gegenüber dem erforderlichen Lastmoment:
ML Augenblickswert des Last-Gegenmoments A. Motor-Hochlaufkennline Der Verlauf der Motor-Hochlaufkennlinie über der Drehzahl hängt von der Motorgrösse und von der Ausbildung der Nutform im Käfigläufer (Bilder 1 und 2) ab. Typische Kennlinien sind in Bild 3 gezeigt.
2
Schnitt durch einen Pressguss-Käfigläufer.
Bild 1 verglichenen Nutformen nicht frei wählbar sind. Gewählt sind in Bild 1 die im Bereich der Norm-Baugrössen herstellerspezifisch verwendeten Nutformen.
Bild 1 zeigt: Beispiele für KäfigläuferNutformen Pressgussläufer mit 1 – Tropfennut 2 – Tiefnut 3 – Doppelnut Einfachkäfigläufer mit 4 – Rundstab 5 – Hochstab 6 – Keilstab
Ma = MH – ML
3
Doppelkäfigläufer 7, 8 und 9 Ma Augenblickswert des Beschleunigungsmoments MH Augenblickswert des Motor-Hochlaufmoments
Bild 2 zeigt einen Schnitt durch einen Pressguss-Käfigläufer mit Tropfennut. Damit ist auch gezeigt, dass die in
1
Beispiele für KäfigläuferNutformen.
48 | Elektrotechnik 10/13
Typische Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien von Käfigläufermotoren mit verschiedenen Läuferbauarten.
Bild 3 zeigt typische DrehmomentDrehzahl-Kennlinien von Käfigläufermotoren mit verschiedenen Läuferbauarten A – Rundstab (4) B – Keilstab (6), Hochstab (5), Tropfennut (1) C – Doppelnut (3), Doppelkäfig (7, 8, 9) D – Widerstandsläufer (z. B. Messing, Bronze, Silumin) Die in hocheffizienten Motoren teilweise verwendeten Kupfer-Druckguss-