Stimmt meine Rechnung Stromverbrauch Drehstrommotor?
Auf dem Typenschild meines Asynchron-Drehstrommotors sind folgende Angaben:
0,25kW 1,42A bei 220V bzw. 0,52A bei 380V, cos phi ist 0,74.
Ich will ihn über Wechselrichter mit einer einer Batterie betreiben.
Würde das bedeuten, dass er bei 220V in 1,42 Ah aus der Batterie zieht und dabei eine Stunde lang 250W leistet?
2 Antworten
Du musst erst Mal wissen was die Angaben bedeuten. 1,52A bei 220V bedeutet, dass nur eine Phase verwendet wird. Dementsprechend wird ein Kondensator benötigt, um den Motor umzubauen. Ohne eine Steinmetzschaltung läuft der Motor nicht bei 220V. Pro kW Leistung geht man von 70μF aus. Das sind bei 0,25kW wenn du das Typenschild richtig abgelesen hast 17,5μF
Im übrigen steht vor den beiden werten ein ∆. Das bedeutet du musst den Motor am Klemmbrett zu einer Dreieckschaltung umbauen.
Die 0,52A bei 380V werden vermute ich pro Außenleiter fließen. In dem Fall steht vorne dran ein Stern. Bedeutet du musst den Motor am Klemmbrett auf eine Sternschaltung umklemmen, damit er dir nicht abbrennt. Sonst zieht er mehr als die 0,52A.
Ampere sind übrigens keine Amperestunden. Da hast du ebenfalls etwas durcheinander gebracht. Zu den 0,25kW kommt noch die Blindleistung von cos phi 0,74 0,25kW÷0,74=337W
Die Batterie hat denke ich 12V und der Wechselrichter wird einen Wirkungsgrad von 85% haben. Also 337W÷0,85÷12V=33,1A
Die Batterie muss also 33A bei einem belasteten Motor liefern können. Wenn die Batterie 60Ah hat, schafft diese das grob 1,5 Stunden und ist komplett entladen.
Wenn ich es multipliziere, wird die Leistung geringer. PS ich habe es noch Mal abgeändert. Vielleicht wartest du erst Mal 5 Minuten oder so, bevor du jemand kritisierst.
Du musst den Leuten auch die Möglichkeit geben sich korrigieren zu können
Ja klar wir die Leistung geringer... Die Wirkleistung ist ja auch geringer wie die Scheinleistung... Denn die Scheinleistung ist die Mischung aus Wirkleistung und Blindleistung...
Du musst den Leuten auch die Möglichkeit geben sich korrigieren zu können
Vielleicht wartest du erst Mal 5 Minuten oder so, bevor du jemand kritisierst.
Ich hab nach 5 Minuten 14Sekunden geantwortet 😁... Korrigiert hast Du es nach meiner Antwort... 🤪
P:S: Wenn Du Zeit zum korrigieren willst, lese vor dem Absenden noch mal durch und korrigiere vor der Antwort... 😏
Den Fehler habe ich auf jeden Fall selbst bemerkt. Darauf wollte ich hinaus. Einfach den Leuten etwas mehr Zeit lassen. Das ist ein Forum und hier muss Zeitdruck echt nicht sein.
Komm mal runter.. Hab es durch Zufall gerade gelesen und entsprechend korrigiert (nicht kritisiert)... Du tust ja so, als würde ich nur auf Fehler warten und direkt einem eine reinwürgen wollen... Ich stelle mir demnächst aber einen 15Minuten-Timer, sollte ich vorher zufällig irgendwo drüber stolpern...
Auf dem Typenschild stehen die Werte. Ach und vei 380V hat das Ding 0,82A nicht 0,52A. Hab mich verlesen.
Hab ich es richtig verstanden, dass der Motor in Steinmetzschaltung bei 220V und 1,52A einen Verbrauch von 334W hat? Ist die Scheinleistung der Stromverbrauch? Die Wirkleistung wäre dann ja 247W.
Die 334W sind die Blindleistung. Das braucht der Motor, wenn er 250W Leistung erbringen soll.
Ach und vei 380V hat das Ding 0,82A nicht 0,52A. Hab mich verlesen.
Das ergibt absolut Sinn und passt dann auch zusammen... Folglich sind also die Daten:
"0,25kW; 1,42A bei 220V bzw. 0,82A bei 380V; cos phi ist 0,74."
Das bedeutet, dass der Drehstrommotor in Dreieck an 200V-Leiter-Leiter 1,42A pro Außenleiter aufnimmt und in Stern an 380V-Leiter-Leiter 0,82A je Außenleiter aufnimmt. Er darf also am Drehstromnetz hier nur in Stern geschaltet werden. 220V Leiter-Leiter sind Sondernetze, die wir regulär hier nicht haben... (Werte bei 230V bzw 400V minimal abweichend, die alten Spannungen gibt es ja nicht mehr, hab trotzdem mit den alten Werten vm Typenschild gerechnet... )
Rechnerisch haben wir also der Vollständigkeit:
S=U*I*sqr3=539,7VA (Scheinleistung des Motor am Netz)
Pzu=U*I*sqr3*CosPhi=399,38W (Wirkleistung aus dem Netz, was der Zähler verechnet)
Q=srq(S² - Pzu²)=363var (Blindleistungsanteil des Motor, welches das Netz bereitstellen muss, was aber nicht über den Zhler verrechnet wird)
Damit ergibt sich ein Wirkungsgrad (Pab/Pzu) von 62,5%...
Für den Betrieb an einem Akku mit Drehstrom-Wechselrichter ist S entscheident. Der Akku müsste ohne Verluste des Wechselrichters 539,7W liefern. Was bei 12V eine Last von knappen 45A bedeutet und entsprechend bei 24V noch ca 22,5A...
Wird der Motor jetzt mit einer Steinmetzschaltung betrieben, so ist die Leistung im Nennbetrieb noch ca 80%. Geht man jetzt von 80% Wirkungsgrad des Wechselrichter aus, so relativiert sich damit die geringere Leistungsaufnahme durch die Steinmetzschaltung und am Ende der Rechnung kommt dann die zuvor ausgerechnete Last (45A bei 12V bzw 22,5A bei 24V) raus.
Die tatsächlichen Daten wären aber messtechnisch zu ermitteln, da man in der Theorie nur von Durchschnittswerten ausgehen kann. Je nach Kondensator und Qualität des Wechselricher sind die Werte abweichend. Deshalb nur als grober Überschlag zu sehen, womint Du rechnen musst.
Was ist denn sqr? Ich fange gerade erst an, mich mit dem Thema zu befassen. Mein Ziel ist, mit meinem Generator (den ich auch selbst baue) Strom in Batterien einzuspeisen und davon dann den besagten Motor zu betreiben. Der soll dann mit spezieller Vorrichtung an ein altes Fahrrad und dieses mit 250W als Hilfsmotor beschleunigen. Es soll mehr so ein Experiment sein und es wäre ein Riesen Erfolgserlebnis, wenn das klappt. Ja wegen den 220V: Fas ist ein DDR Motor aus VEB Elektromotorenwerke Thurm.
Sqr steht für Quadratwurzel... wenn man Formeleditoren wie TeX nutzt, schreibt man das um die Wurzel zu erstellen...
Ok danke das hilft mir. Steinmetzschaltung ist schon vorbereitet. Ich habe mich für einen Kondensator für 450V und 16 MFD entschieden. Der sollte bald ankommen.
Lies dir noch Mal meine Antwort durch. Ich habe sie wegen einem Logikfehler abgeändert und zwar während mich RareDevil kritisiert hat.
Der Fehler ist mir nämlich selbst aufgefallen.
Irgendwie passen die Werte nicht zusammen...
0,52A Leiterstrom bei 380V also Drehstrombetrieb in Stern, macht bei 220V Drehstrombetrieb in Dreieck 0,9A Leiterstrom (je Außenleiter)... Und eine Batterie liefert ja nur Gleichspannung. Du brauchst aber Drehstrom, um den zu betreiben...
Deshalb dachte ich das ich mir einen Wechselrichter kaufe.
Der macht aber im Regelfall auch kein Drehstrom außer Du kaufst einen Drehstromwechselrichter... Sonst brauchst Du hinter dem Sinuswechselrichter noch einen Frequenzumrichter von 230V 1~ auf 230V/400V 3~. Alternativ wäre Steinmetzschaltung und Kondensator, aber dann hat der Motor keine 250W mehr sondern weniger...
Was die Laufzeit bzw die Belastung angeht, so berechnet sich diese aus der aufgenommenen Leistung zuzüglich Verluste der Wechselrichter/Frequenzumrichter.. Die 250W laut Typenschild ist die Nennabgabeleistung mechanisch an der Welle (zumindest auf aktuellen Typenschildern) die elektrisch aufgenommene Leistung ist höher und hinzu kommt noch die Blindleistung, welche dann den tatsächlichen Strom ergibt. Deshalb gibt es im Regelfall die Angaben Pab (Leistung der Welle mechanisch), Spannung, Strom, CosPhi, diese drei braucht man um die elektrische Wirkleistung zu errechnen, bzw die Scheinleistung (inkl Blindleistung)...
Würde das bedeuten, dass er bei 220V in 1,42 Ah aus der Batterie zieht und dabei eine Stunde lang 250W leistet?
Das ist so übrigens auch nicht. Die 1,42Ah wären auf 220V zu sehen, wenn die Summe der Teilströme addiert 1,42 ergeben würde (ohne geometrische Betrachtung)...
Rechnerisch komme ich mit 380V und 0,52A und CosPhi 0,74 auf 253W elektrische Wirkleistung. Scheinbar ist auf dem Typenschild nicht die mechanische Leistung angegeben... Bei der Betrachtung müssen wir aber die Scheinleistung nehmen, also ohne CosPhi, da auch die Scheinleistung deinen Akku belastet... Das macht ca 343VA Gesamtscheinleistung elektrisch. Das macht bei einem 24V-Akku ohne Verluste des bzw der Wechselrichter einen Laststrom von ca 14,3A... Was in einer h Dauerbetrieb unter voller Last 14,3Ah für den Akku entspricht... Hier kommen dann aber noch die Verluste des Wechselrichter drauf, also steigt die Last für den Akku noch mal...
Optimal kann der Motor auf eine Steinmetzschaltung umgerüstet werden.
Hab ich doch oben schon als Alternative geschrieben... 🤔
Öhm, da schau noch mal ins Buch...
S=U*I (Scheinleistung)
P=U*I*CosPhi (Wirkleistung)
Du hast aber merkwürdigerweise durch CosPhi geteilt?? Warum? Du hast doch die Scheinleistung schon ausgerechnet...