Feldschwächebereich eines Asynchronmotor bei Betrieb mit FU

[ET123]

Moin,

ich hab zur Zeit ein Verständnisproblem zum Betrieb eines Asynchronmotors mit einem Frequenzumrichter. Wir steuern den Motor anhand der U/f-Kennlinie. Der Motor wird dabei bei hohen Drehzahlen im Feldschwächebereich betrieben. Die U/f-Kennlinie dient meines Wissens nach dazu den Strom (vor allem im Anlauf) konstant zu halten. Dieser ist dabei ungefähr proportional zum Verhältnis der Spannung zur Frequenz. Wenn wir uns nun aber im Feldschwächebereich befinden, so kann die Spannung nicht weiter ansteigen. Steigert man nun die Frequenz, so wird der Strom entsprechend kleiner. Wie kann es dann sein, dass die Leistung des Motors in diesem Bereich konstant bleibt, da U konstant ist und I sinkt. Ich weiß, dass es sich bei der konstanten Leistung um die mechanische und nicht die elektrische Leistung handelt. Jedoch kann ich mir nicht vorstellen, dass P mech. konstant bleiben kann wenn P elek. mit dem Strom abnimmt.

 

[patois]

Dein Verständnisproblem liegt meines Erachtens in deiner Vermutung begründet, dass du bei einem Asynchronmotor einen Feldschwächebereich haben würdest.

Fazit: Funktionsweise des Asynchronmotors nochmals nachlesen !

 

[ET123]

Soweit ich richtig informiert bin nennt man den Bereich auf der U/f-Kennlinie in dem die Nennspannung erreicht ist und nur die Frequenz weiter erhöht wird Feldschwächebereich. Falls dies falsch ist korrigiere mich gerne.

 

[Stromberger]

Dein Verständnisproblem liegt meines Erachtens in deiner Vermutung begründet, dass du bei einem Asynchronmotor einen Feldschwächebereich haben würdest.

Sorry, aber Dein Verständnisproblem liegt meines Erachtens in deiner Vermutung begründet, dass du bei einem Asynchronmotor keinen Feldschwäch(e)bereich haben würdest, ergo: ER HAT DURCHAUS EINEN!!!

Der TE hat bis dahin also durchaus recht.
Die Leistung bleibt im Feldschwächbereich konstant (die Spannung auch), allerdings nimmt das Drehmoment ab, welches man dem Motor abverlangen kann.

 

[Octavian1977]

Die gezeigte Kennlinie geht aber von konstanter Netzfrequenz aus.
Der Teilnehmer fragt aber nach einer Änderung der Netzfrequenz durch den FU
In der Kennlinie wird die Drehzahl des Motors aufgezeichnet in Abhängigkeit von der Drehzahl, die sich beim Hochlaufen oder auch durch wechselnde Belastung im Betrieb ändert.

Für den Betrieb der geänderten Netzfrequenz ändert sich auch der Betrag der Drehzahlen denn nK, nS, nN sind bei 50Hz ganz andere als bei anderen Frequenzen.

nS wäre nämlich die Synchrondrehzahl die bei einem zweipoligen Motor und 50Hz bei 3000/min liegt und bei 100Hz dann bei 6000/min.
Auch die Kippdrehzahl nK und die Nenndrehzahl und Schlupfdrehzahl werden sich bei 100Hz komplett verändern.

 

[patois]

Der TE betreibt den Asynchronmotor an einem FU !
Wie es aussieht hat nur der Moderator erkannt, dass dadurch die normalen Diagramme obsolet sind . . .

 

[edi]

Nein , denn den Feldschwächebereich gibt es nur oberhalb der Nenndrehzahl nN.....

 

[Stromberger]

Ist das traurig hier.....

Die gezeigte Kennlinie geht aber von konstanter Netzfrequenz aus.

Unsinn.
Dann erkläre mal, wie man mit konstanter Netzfrequenz in einen Bereich kommt, der im Diagramm (im Gegensatz zum ungeregelten Antrieb) mit "geregelter Bereich" gekennzeichnet ist.

Spoiler:
Es geht nicht. Zumindest nicht ohne FU. Eigentlich Basiswissen für Asynchronmmotoren am Frequenzumrichter.....

Der Rest des Beitrags ist ablenkendes Geschwurbel über Kippdrehzahlen etc., was den TE in seinem Fragezusammenhang wohl kaum interessiert.

Hinweis:
Auch ein Moderator weiss nicht alles, was nicht weiter schlimm ist.
Schlimm ist allerdings, wenn er so tut als ob.

P.S.:
Wenn Du mir nicht glaubst, lies einfach mal z.B. hier nach:
Frequenzumrichter

U/f-Betrieb
https://www.biancahoegel.de/technik/maschine/elektrik/bilder/220px-Uf-kennlinie.svg.png
U/f-Kennline
Das ist die einfachste Betriebsweise eines Frequenzumrichters. Der Umrichter regelt die Motorspannung und die Frequenz in einem konstanten Verhältnis. Frequenz und Spannung werden bis zur Nennfrequenz des Motors zueinander proportional gehalten. Das ist aufgrund des induktiven Verhaltens des Motors nötig und führt zu einem über weite Bereiche konstanten Drehmoment, ohne den Motor strommäßig zu überlasten.

Bei sehr geringen Drehzahlen führt diese Betriebsart aufgrund des ohmschen Widerstandes der Wicklung jedoch zu einem geringeren Drehmoment. Um das zu beheben, kann oft eine Spannungsanhebung (Boost) im unteren Frequenzbereich eingestellt werden (I×R-Kompensation).

Beim U/f-Betrieb variiert die Drehzahl des angeschlossenen Motors abhängig von dessen Belastung.

[...]

Die obenstehende Kennlinie zeigt, dass der magnetische Fluss bis zur Nennfrequenz des Motors konstant gehalten wird. Wird ein Drehstrom-Asynchronmotor mit einem Frequenzumrichter über dessen Nennfrequenz betrieben, befindet sich der Motor im Feldschwäch-Bereich. Die Ausgangsspannung des Umrichters erreicht an diesem Punkt ihren Maximalwert und das Drehmoment sinkt.