Berekening motorvermogen

[Xilvo]

Begrijp ik, maar is het bezwaarlijk een motor met een vermogen van (om hetzelfde verzonnen voorbeeld te nemen) 29,2 kW te vervangen door eentje van 31,5 kW, indien hij mechanisch past, natuurlijk?

[klazon]

Als die waarden bestaan is het geen probleem om ze uit te wisselen. Een beetje overschot aan vermogen is geen probleem, een tekort wel.

[major_problem]

Nu heb ik drie fasen en ster driehoek berekeningen vroeger nooit zo goed begrepen maar waarom nemen jullie de ster spanning (400V) en niet de driehoek spanning (690V)? Bij de tweede kom ik op 35,2 kW (zonder rendement verlies). Ook geen 21kW maar wel en hoger vermogen.

[klazon]

Bij de sterspanning heb je een gemeenschappelijk referentiepunt voor de 3 spanningen. Dan kan je gewoon spanning x drie doen.
Bij de driehoekspanning moet je met wortel 3 vermenigvuldigen, dat is lastiger maar leidt wel tot hetzelfde resultaat.

[HB46]

Nu heb ik drie fasen en ster driehoek berekeningen vroeger nooit zo goed begrepen maar waarom nemen jullie de ster spanning (400V) en niet de driehoek spanning (690V)? Bij de tweede kom ik op 35,2 kW (zonder rendement verlies). Ook geen 21kW maar wel en hoger vermogen.

Ik zal proberen het iets duidelijker te maken. Bij de wikkelingen van een draaistroommotor horen  een nominale spanning en een nominale stroom. Dit noemt men ook wel de fasespanning resp. fasestroom. De laagste spanning die men op het typeplaatje van de motor ziet, heeft betrekking op die fasespanning. Dus bij een 400/690 volt motor, die van TS, mag er niet meer dan 400 V over een  wikkeling staan. Bij een lijnspanning van 690 V sluit men derhalve een dergelijke motor in ster aan.  Wat de stroomwaarden op het typeplaatje betreft, heeft de laagste waarde betrekking de fasestroom. Dit is tevens de nominale stroom van een wikkeling. Het is vanzelfsprekend dat in een steraansluiting de lijnstroom gelijk is aan de fasestroom. Eveneens mag bekend worden verondersteld dat in dit geval de lijnspanning wortel-3 maal de fasespanning bedraagt. Het vermogen per wikkeling is: Ufase x Ifase x cos phi. Het totale opgenomen vermogen van de motor is dan drie maal deze uitkomst, zoals  Klazon heeft berekend: Dus 3 x 400 x 21 x 0,81 = 20,412 KW.
 
Men kan het vermogen echter in dit geval ook berekenen vanuit ‘de lijn’ bezien. Je rekent dan met lijnspanning en lijnstroom, zijnde resp. wortel-3 maal de lijnspanning en met de fasestroom. Op die manier komt wortel-3 om de hoek kijken, wat Klazon al aangaf.
In formule form: P = wortel-3 x 690 x 21 x 0,81 = 20,329 KW
 
Ik kan me voorstellen dat e.e.a. nogal verwarrend is. Temeer daar het tweede resultaat een fractie lager is dan de uitkomst van de eerste berekening. Dit komt omdat er in het tweede geval wordt gerekend met de opgegeven lijnspanning van het typeplaatje, nl. 690 V. In werkelijkheid is dit, t.o.v. de in de eerste berekening gebruikte fase spanning van 400 V, wortel-3 maal 400, is 692,82 V. Niet van enige betekenis voor het functioneren van de motor maar het geeft uiteindelijk wel hetzelfde resultaat als dat van de eerste berekening.

[HB46]

Even een correctie/aanvulling op mijn bericht van gisteren. De twee uitgelichte zinnen zouden tot verwarring kunnen leiden. Wat in de tweede zin staat was wel van toepassing op het daarna aangehaalde voorbeeld van de motoraansluiting in ster maar de nominale spanning van een motorwikkeling is natuurlijk niet altijd hetzelfde als "fasespanning". De definitie van deze laatste is nl. de spanning van de lijn t.o.v. het gemeenschappelijke sterpunt. Waarvan akte.   

Bij de wikkelingen van een draaistroommotor horen  een nominale spanning en een nominale stroom. Dit noemt men ook wel de fasespanning resp. fasestroom.

[major_problem]

Dit is tevens de nominale stroom van een wikkeling. Het is vanzelfsprekend dat in een steraansluiting de lijnstroom gelijk is aan de fasestroom.

De nominale stroom begrijp ik. Groter mag niet, anders verbrandt de motor. Vanwege die reden is daarom de fasestroom nooit groter dan de opgegeven lijnstroom?

Maar vanwaar dan een ster driehoek schakelaar? Éérst wordt er 400V op gezet en nadat de motor op toeren is, omschakelen naar wortel-3 × 400V? Vanwege de EMK van de motor? Of mag het sowieso niet omdat de lijnstroom dan toch boven de 21A komt?

Want dan snap ik de toegevoegde waarde van het vermelden van 690V niet. Die mag dan toch nooit over de windingen worden geschakeld?

Misschien moet ik toch nog maar weer eens de school boeken van E.H. Knol en Th. P van Pelt en zolder halen.

Ik vond het vroeger al zware kost.

[Bagration]

Men gebruikt een ster/driehoek-schakeling om de aanloopstroom te reduceren bij aanloop. Wanneer men de motor opstart in directe schakelmethode zal men een zeer hoge stroom trekken wat voor verdere problemen zoals o.a. overbelasting en overhitting kunnen zorgen. In sterschakelmethode zal men een een FASEspanning over de fasen (windingen) zetten van 400 V. Na een ingestelde tijd wanneer de motor maximum spanning trekt bij ster zal men overgaan in driehoek om de spanning op de lijn te zetten.
 
In een sterschakeling is de fasestroom= lijnstroom
In driehoekschakeling is lijnstroom= wortel 3 x fasestroom
 
 

[HB46]

De nominale stroom begrijp ik. Groter mag niet, anders verbrandt de motor. Vanwege die reden is daarom de fasestroom nooit groter dan de opgegeven lijnstroom?

Maar vanwaar dan een ster driehoek schakelaar? Éérst wordt er 400V op gezet en nadat de motor op toeren is, omschakelen naar wortel-3 × 400V? Vanwege de EMK van de motor? Of mag het sowieso niet omdat de lijnstroom dan toch boven de 21A komt?

Want dan snap ik de toegevoegde waarde van het vermelden van 690V niet. Die mag dan toch nooit over de windingen worden geschakeld?

Misschien moet ik toch nog maar weer eens de school boeken van E.H. Knol en Th. P van Pelt en zolder halen.

Ik vond het vroeger al zware kost.

Ik denk dat TS jou in verwarring heeft gebracht met de opmerking dat de motor in ster/driehoek is geschakeld en vervolgens laat weten dat de uitkomst van zijn vermogensberekening sterk afwijkt van de waarde op de datasheet. Zowel Klazon als ikzelf hebben gereageerd op het deel van de vermogensberekening en de opmerking dat van die "ster/driehoek" genegeerd. Ik ben er bij de vermogensberekening vanuit gegaan dat bedoelde 400/690 V motor op een net werd aangesloten van 690 V tussen de fasen onderling - lijnspanning - en de wikkelingen derhalve in ster moeten worden aangesloten, zodat de nominale  spanning  van de motor wikkelingen (400 V) niet werd overschreden. Dit zou namelijk al snel tot verbranding van wikkeling kunnen leiden. (bescherming even buiten beschouwing gelaten) De vermelding van 690 V geeft aan dat men deze motor dus op een lijnspanning van 690 V kan aansluiten, maar dan wel in ster. En wanneer de motor op een 400 V net wordt aangesloten, in driehoek. Dit staat los van een eventuele startmethode. 
Wanneer ik het goed begrijp heb jij het nu over het aanlopen van een motor en het nut daarbij van een ster-driehoek schakelaar. Het doel van deze schakelaar  is om de hoge aanloopstroom - die vele malen nominaal is - van een dergelijke motor te beperken zodat er geen ontoelaatbare spanningsdip optreedt waardoor o.a. het licht bij de buren momenteel uitgaat. Deze beperking van de aanloopstroom bereikt men door de motor te starten met een spanning over de wikkeling die gelijk is aan de nominale spanning gedeeld door wortel-3. In deze situatie van 'onderspanning' zal er, nadat de motor eenmaal op toeren is, een stroom gaan lopen die wat hoger is dan nominaal omdat de motor toch 'probeert'  zijn vermogen te leveren. Hierdoor zal de wikkeling langzaam warm gaan worden en uiteindelijk zal de thermische beveiliging dan ingrijpen. Een ongewenste situatie derhalve. Daarom worden bij het aanlopen in ster-driehoek, na enige seconden de motorwikkelingen in driehoek geschakeld, zodat er dan de nominale spanning over komt te staan en de stroom naar beneden gaat tot nominaal.
Trouwens dat even op zolder gaan kijken naar die boeken van weleer, is geen slecht idee.  

[major_problem]

De vermelding van 690 V geeft aan dat men deze motor dus op een lijnspanning van 690 V kan aansluiten, maar dan wel in ster. En wanneer de motor op een 400 V net wordt aangesloten, in driehoek. Dit staat los van een eventuele startmethode. 

Bedankt! Duidelijke uitleg. Ik had de spanning over de sterschakeling ten opzichte van de driehoek verkeerd om onthouden. Ik vergeleek 230V/400V met de driehoek/ster spanning (i.p.v. ster/ driehoek spanning).

Vandaar mijn verwarring. Ik ga toch maar t komend weekend even op zolder kijken [emoji6][emoji106]

[HB46]

Bedankt! Duidelijke uitleg. Ik had de spanning over de sterschakeling ten opzichte van de driehoek verkeerd om onthouden. Ik vergeleek 230V/400V met de driehoek/ster spanning (i.p.v. ster/ driehoek spanning).

Vandaar mijn verwarring. Ik ga toch maar t komend weekend even op zolder kijken [emoji6][emoji106]

Ik zei dat de manier van motor aansluiten, in ster of in driehoek, los staat van een eventuele de startmethode. Dat is in principe ook wel zo maar bedoelde motor van TS in ster/driehoek laten aanlopen wanneer deze is aangesloten op een 690 V net, gaat natuurlijk niet. Maar dat had je al begrepen.

[Bagration]

Het vermogen per wikkeling is: Ufase x Ifase x cos phi. Het totale opgenomen vermogen van de motor is dan drie maal deze uitkomst, zoals  Klazon heeft berekend: Dus 3 x 400 x 21 x 0,81 = 20,412 KW.
 
Men kan het vermogen echter in dit geval ook berekenen vanuit ‘de lijn’ bezien. Je rekent dan met lijnspanning en lijnstroom, zijnde resp. wortel-3 maal de lijnspanning en met de fasestroom. Op die manier komt wortel-3 om de hoek kijken, wat Klazon al aangaf.
In formule form: P = wortel-3 x 690 x 21 x 0,81 = 20,329 KW
 

 
Bij het schakelen naar driehoek veranderd toch ook je stroom? Als ik het vermogen bereken, kom ik uit op een groter vermogen in driehoek dan in ster (wat logisch is want je spanning en stroom vergroot).
 
Kan dit kloppen?

[HB46]

 
Bij het schakelen naar driehoek veranderd toch ook je stroom? Als ik het vermogen bereken, kom ik uit op een groter vermogen in driehoek dan in ster (wat logisch is want je spanning en stroom vergroot).
 
Kan dit kloppen?

Er is een wezenlijk verschil in benadering tussen een motor in ster aan te laten lopen (plus daarna naar driehoek) om de aanloopstroom acceptabel te houden, en een motor vast aan te sluiten in ster voor continu bedrijf, om aan de nominale spanning van zijn wikkelingen tegemoet te komen. In vergelijking met het laatste is berekening van het vermogen tijdens aanlopen niet relevant en ook niet zo erg interessant omdat de spanning ver beneden nominaal is en stroom plus toerental niet constant zijn. Bij continu bedrijf en met nominale waarden zijn de berekening voor het vermogen voor zowel in ster als in driehoek gelijk. In het ene geval is de lijnspanning een factor wortel-3 maal zo groot en in het andere geval geldt dat voor de lijnstroom. Dat ene en datzelfde vermogen is ook wel logisch want er staat tenslotte maar een waarde voor vermogen op het typeplaatje van de motor en dat is het nominale. Hoe je dat vermogen berekend is in voorgaande berichten reeds meerdere malen uitgelegd.

[Bagration]

Oké bedankt HB46!!