Motorfrage, Schlupf, Belastung

[Motorenfreak]

Hallo
Aktuell arbeite ich alte Prüfungen fuer den Beruf Elektroniker - Automatisierungstechnik durch.
Dabei bin ich auf eine Aufgabe gestossen die ich leider nicht loesen kann.
Diese lautet wie folgt:

Ein Motor M1 ist an 50Hz Netzfrequenz angeschlossen.
Folgendes kann vom Motortypenschild abgelesen werden: 5000W / 920 U/Min

a) Berechnen sie den Schlupf
b) Der Motor besitzt eine aktuelle Drehzahl 960 U/Min. Wie stark ist die Belastung des Motors, davon ausgehend, dass das Verhältnis zwischen Schlupf und Belastung gleich ist?

Da scheiter ich bei Teil b, weiss jemand wie ich da herangehe?

 

[EBC41]

Ich gehe mal davon aus, dass Du herausgefunden hast, dass es eine sechspolige asynchrone Maschine ist. Deren maximale Drehzahl wäre bei 50 Hz 1000 U/min.

Dann setzt Du die 1000, die 960 und die 920 in ein lineares Verhältnis zur Leistung 5000W und kannst mit einem Dreisatz im Kopf ausrechnen, wieviel die aktuelle Leistung ist.

 

[Motorenfreak]

Ich gehe mal davon aus, dass Du herausgefunden hast, dass es eine sechspolige asynchrone Maschine ist. Deren maximale Drehzahl wäre bei 50 Hz 1000 U/min.

Dann setzt Du die 1000, die 960 und die 920 in ein lineares Verhältnis zur Leistung 5000W und kannst mit einem Dreisatz im Kopf ausrechnen, wieviel die aktuelle Leistung ist.

Woher weiss ich denn dass ich 6 Pole habe bzw. 3 Polpaare?
Wird die Drehzahl eines Motors gestaltet indem man mit der Anzahl der Polpaare hantiert? Habe gedacht dass sei aufgrund anderer Gegebenheiten so.

 

[EBC41]

Bei einer Maschine mit einem Polpaar, also 2 Pole (weniger geht ja nicht) macht das magnetische Feld 50 Zyklen in der Sekunde, also 50 Umdrehungen pro Sekunde. Macht in einer Minute 3000 Umdrehungen. Eine 4 polige macht dann 1500, eine 6 polige macht 1000, 8polige 750 usw.

Also je mehr Pole der Motor hat, desto langsamer. Das erklärt sich folgendermaßen:
Bei einem Polpaar dreht sich der magnetische Feldvektor bei einem Richtungswechsel des Wechselstroms, also 10ms, um 180 Grad. Bei einer 4 poligen Maschine nur um 90 Grad.

Die gewünschte Drehzahl, und damit die notwendige Polzahl hängt von der Maschine ab, die angetrieben werden soll. Bei langsam laufenden Maschinen verwendet man höhere Polzahlen, weil dann die mechanische Übersetzung durch Getriebe oder Keilriemen nicht mehr so hohe Faktoren erfordert.


Praktische Asynchronmotoren laufen immer im Bereich 90 bis 98% der Drehzahl des magnetischen Feldes. Man schaut also zuerst, von der gegebenen Drehzahl ausgehend (in diesem Fall 920 oder 960), was ist die nächsthöhere Drehzahl des magnetischen Feldes (auch Synchrondrehzahl genannt). Das war ja dann 1000, also sechspolig.