Drehstrommotor FU (Drehmoment)

[Drehfeld]

Wenn ich weder mit 240/min rechnen darf noch mit 1500W.

Das habe ich ja gar nicht gesagt. Ich sagte, dass du nicht mit 240/min UND 1500W rechnen darfst, da die Maschine bei 240/min keine 1500W liefert. Dies deckt sich auch mit der Aussage von @KeineAhnung und deinem Diagramm, in dem die Leistung ja linear ansteigt und erst bei der Bemessungsdrehzahl (Nenndrehzahl) den Nennwert erreicht.

Du kannst also mit 1500W (Nennleistung) und 1405/min (Nenndrehzahl) das Nennmoment berechnen. Dieses beträgt aber eben nicht 59Nm.

Bei 240/min liefert die Maschine das gleiche Moment, aber eben keine 1500W. Diese verminderte mechanische Leistung kannst du dann so berechnen, wie @KeineAhnung es in Post #19 beschrieben hat.

 

[Vala]

Ich denke doch und es geht ja um 240 pro min, tu mir doch den Gefallen und stelle die Formel um zum Drehmoment. Das hatte ich oben schon geschrieben.

Dann siehst du wie viel Drehmoment der Motor schafft bei voller Last mit 240 pro min und das wären eben 59 Nm, aber ja er muss nur 50 Nm können bei der Drehzahl, damit braucht er weniger mechanische Leistung als er könnte. Das bestätigte Keine Ahnung mit seiner Rechnung.

Sorry wenn ich mich so unklar ausgedrückt habe.

Ich schrieb:

Wenn du die Formel umstellst und das Drehmoment ausrechnest was Motor zwei kann, wären das 59 Nm.

Du schriebst:

Ja, bis zur Eckfrequenz hat er volles Drehmoment, aber nicht die volle Leistung. Diese wird erst bei der Eckfrequenz erreicht. Um das Drehmoment also zu berechnen, darfst du nicht mit 240/min und 1500W rechnen.

Also nein er kann seine volle Leistung auch bei z.B. 8 oder 10Hz abrufen wenn man ihn voll belastet.

M=P/w=1500/(2*pi*1405/60) Nm = 10.2 Nm und ist daher zu gering. Man benötigt demnach ein Getriebe und genau dieses widerspricht ja der Forderung "Direktantrieb".

Habe ich hier einen Denkfehler? Falls ja, wo?

Danke und Gruß,
Oliver

Tipp es doch bitte nur einmal in den Taschenrechner ein mit der richtigen Formel und Werten. Du musst die Formel nur nach "M" umstellen um das maximale Drehmoment des Motors auszurechnen.

 

[KeineAhnung]

Ich denke doch und es geht ja um 240 pro min, tu mir doch den Gefallen und stelle die Formel um zum Drehmoment. Das hatte ich oben schon geschrieben.

Dann siehst du wie viel Drehmoment der Motor schafft bei voller Last mit 240 pro min und das wären eben 59 Nm, aber ja er muss nur 50 Nm können bei der Drehzahl, damit braucht er weniger mechanische Leistung als er könnte. Das bestätigte Keine Ahnung mit seiner Rechnung.

Über welchen Motor redest du hier? Motor 2 schafft NICHT 59 Nm bei 240 1/min. Es ist eigentlich alles gesagt, es scheint, du drehst dich im Kreis. Du hast die passenden Diagramme selbst geliefert, wo um Himmels Willen ist jetzt noch das Problem?

 

[Vala]

Ok wieviel schafft er dann wenn man ihn voll belastet und nicht nur mit 50Nm.

Sorry das ich das nicht verstehe, könnt ihr mir zu liebe das nicht einmal ausrechnen? Gern auch jemand anderes, könnt das solange gern ignorieren.

Ich habe gerade deine Formel eingegeben:

Klar darfst du mit 240 1/min rechnen, nämlich P_mech(n=240 1/min) = 2*pi*n*M_n (n dann natürlich in 1/s)

Damit hast du die mechanische Leistung bei der verminderten Drehzahl. Was willst du denn noch rechnen? Der lineare Abfall der mechanischen Leistung ist doch auch in deinem Diagramm klar zu sehen!?

Da kommt raus: 1256,64W wenn ich 50 Nm einsetze.
Das ist aber nicht die maximale Leistung die der Motor könnte, sondern nur die Leistung die er bereitstellt bei 50 Nm.
Wenn ihr 59,68Nm in die Formel eingebt, erreicht ihr die 1500W die auf dem Typenschild stehen.

 

[Vala]

Wir können ja aus Spaß mal die zugeführte Leistung ausrechnen die aus der Steckdose kommt. Erstmal fehlt der Wirkungsgrad, aber den kann man ja auch errechnen.

Eta = 1500W/(Wurzel 3 x 400V x 3,5A x 0,82)x100% = 75,44%

Also nur 75,44% der Leistung werden in mechanische Leistung umgewandelt, der Rest sind Verluste durch machanische Reibung, sowie der Wirk- und Blindwiderstände.

Damit können wir auch die zugeführte Leistung ausrechnen Pzu = Pab/Eta = 1988,35W

Wir geben dem Motor natürlich mehr Energie weil er Verluste hat, deswegen steht auf dem Typenschild auch immer die abgebene Leistung in Form der mechanischen Leistung. Denn die brauchen wir ja um das Drehmoment auszurechnen.

Auf dem Typenschild steht 1500W und das ist die abgebene Leistung.

Ich hoffe ich nerve euch nicht zu sehr, irgendwann habt ihr verstanden oder ich und wir freuen uns alle.

 

[KeineAhnung]

Da kommt raus: 1256,64W wenn ich 50 Nm einsetze.
Das ist aber nicht die maximale Leistung die der Motor könnte, sondern nur die Leistung die er bereitstellt bei 50 Nm.
Wenn ihr 59,68Nm in die Formel eingebt, erreicht ihr die 1500W die auf dem Typenschild stehen.

Ja, und??? Ich hatte schon erläutert, dass eine rotierende elektrische Maschine eine DREHMOMENT-Maschine ist. Nach Drehmoment wird sie ausgelegt, NICHT nach Leistung. Guck dir doch einmal das Diagramm an, dass DU SELBST gepostet hast.

 

[Herzinfarkt]

Ich habe das gerade in der Schule, ich komme auf 59,68Nm maximales Drehmoment, wenn das falsch ist, wieviel ist dann richtig?

Gibt auch einen Onlinerechner für sowas.

 

[KeineAhnung]

Ich habe das gerade in der Schule, ich komme auf 59,68Nm maximales Drehmoment, wenn das falsch ist, wieviel ist dann richtig?

Gibt auch einen Onlinerechner für sowas.

Natürlich ist das falsch! Bitte in aller Ruhe kompletten Thread lesen.

 

[Drehfeld]

Also nein er kann seine volle Leistung auch bei z.B. 8 oder 10Hz abrufen wenn man ihn voll belastet.

Genau hier liegt der Hase im Pfeffer!
Schau dir mal deine Diagramme aus Post #15 an, dann sieht du, dass das eben nicht stimmt. Der Motor kann bei 10Hz eben NICHT seine Bemessungsleistung abrufen, sondern "nur" sein Bemessungsdrehmoment, welches sich aus dem NENNPUNKT berechnet.
Die Leistung ist die gestrichelte Kurve und diese erreicht eben erst bei der Bemessungsdrehzahl ihren vollen Wert. Zu kleineren Drehzahlen hin nimm sie linear ab.

Also hier die Berechnung:

Zur Berechnung des NENNMOMENTS (Bemessungsmoments) musst du mit folgenden Werten rechnen:
Bemessungsleistung: P = 1500W
Bemessungsdrehzahl: n = 1405/min
Daraus ergibt sich das Bemessungsmoment zu

M = P/w = 1500W/(2*pi*1405/60 rad/s) = 10,2 Nm

Ich denke, soweit sind wir uns einig: Bei 1405/min kann die Maschine 1500W bei 10,2 Nm liefern.

So, jetzt der Knackpunkt: 240/min:
Ein Blick in dein Diagramm zeigt: Das Moment bleibt bis zur Bemessungsdrehzahl von 1405/min KONSTANT, beträgt also auch bei 240/min nur 10,2Nm!
Die Maschine liefert daher bei 240/min lediglich
P = M*w = 10,2Nm * 2*pi*240/60 rad/s = 256W

Ich habe das mal in DEIN Diagramm eingezeichnet:



Edit: Kleine Ungenauigkeit in Zeichnung verbessert: Der blaue Pfeil war zu weit links, muss aber durch den markierten Punkt gehen.

 

[Drehfeld]

Rotierende elektrische Maschinen werden nach Drehmoment ausgelegt, welches magnetisch begrenzt ist und bei Radialflussmaschinen den Durchmesser der Statorbohrung bestimmt. Die Drehzahl ist hingegen eigentlich (!) beliebig, d. h. die mechanische Leistung einer Maschine könnte man sich wünschen, wären da nicht mechanische und thermische Randbedingungen.

Eigentlich auch elektrische, da die Spannungsfestigkeit der Wicklungen ja auch begrenzt ist

 

[Herzinfarkt]

Natürlich ist das falsch! Bitte in aller Ruhe kompletten Thread lesen.

Alles klar, ich habe mal den Lehrer gefragt und der meinte das bei niedriger Drehzahl zwar die Spannung runter geht, durch den kleineren Widerstand aber ein höherer Strom fließt. Das soll wohl entscheidend sein, das ein stärkeres magnetisches Feld aufgebaut wird und der Motor bei niedriger Drehfrequenz ein stärkeres Drehmoment hat. Das soll wohl proportional sein.

Dann habe ich ein bisschen im Internet gestöbert und die Grafik hier gefunden.

http://www.stufenlosgetriebe.de/Stufenlosgetriebe.de/Elektromotoren-_und_Elektroaktoren/Eintrage/2015/2/23_Der_Asynchronmotor_(Wechselstrom,_3-phasig)_files/iebac.gif
Ich versuche einfach mal dem Lehrer zu glauben, deine Grafik und Erklärung klingt aber auch logisch. Komisch das er nur 256W bringt, der 15kg Motor könnte ja gerade mal eine M5 Schraube reindrehen. Die IHK baut auch oft Mist bei ihren Aufgaben.

 

[Herzinfarkt]

Zuviel, sorry.

 

[Vala]

Danke @Drehfeld für die genaue Erklärung. Ich verstehe es zwar noch nicht, aber ich versuche das mal in der Praxis nachzuvollziehen.

 

[KeineAhnung]

Eigentlich auch elektrische, da die Spannungsfestigkeit der Wicklungen ja auch begrenzt ist

Man streiche das "eigentlich"!