Frequenzregelung mit dem Drehstrom-Asynchronmotor

Wir wollen untersuchen, wie sich die Drehzahlregelung von Asynchronmaschinen auf ihre praktische Verwendung auswirkt.

Die Messung erfolgt wie bei der Sternschaltung, um einen direkten Vergleich herstellen zu können..

Messchaltung

Messwerte für die verschiedenen Frequenzen

Betriebskennlinien

In den verschiedenen Kennlinien wird deutlich sichtbar, welchen Effekt die kombinierte Frequenz-Spannungsregelung hat. .

Die veränderte Stromaufnahme wirkt sich wie oben sichtbar aus. Die Stromaufnahme bei den verschiedenen Betriebsarten zeigt das folgende Diagramm:

Vergleich der Wirkungsgradkennlinien

Für den Wirkungsgrad gilt allgemein:

Für die abgebene Leistung P_ab (Wellenleistung) gilt bei allen rotierenden Maschinen:

Für die zugeführte Leistung P_zu (Drehstromleistung) gilt bei der Asynchronmaschine:

Aus unserer Messung mit der Aaronschaltung nehmen wir dieSumme der angezeigten Werte der Wattmeter als gemessene P_zu.

Da die Kennlinie sehr spitz zuläuft, wäre es wichtig im Bereich der Nenndrehzahl zu messen, da der Wirkungsgrad dort sicher höher ist als hier grafisch dargestellt.

Überlegungen zu vorangegangenen Messungen

1. Deute die Kennlinie einer Asynchronmaschine in Steinmetzschaltung im Vergleich zum Drehstrombetrieb.
2. Wie unterscheiden sich die Maschinenschaltungen hinsichtlich des Drehmoment- oder Lastverhaltens im Vergleich?
3. Wie unterscheiden sich die Maschinenschaltungen hinsichtlich des Wirkungsgrades im Vergleich?

Schlupfregelung mit dem Schleifringläufer

Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen Drehmoment und aufgenommener Wirkleistung sowie der Drehzahl der Drehstromasynchronmaschine mit Schleifringläufer. Für die Messung verwenden wir wieder die Prüfeinrichtung der vorigen Übung.

Messchaltung

Bei dieser Maschine ist sowohl der Rotor wie der Stator in Stern geschaltet.

Durch die Änderung der Läuferwiderstände ändert sich der Stufe2 → R_L=6Ω
Stufe4 → R_L=3Ω
Stufe5 → R_L=0ΩSchlupf des Rotors und somit die Maschinendrehzahl.

Messwerte für die Dreieckschaltung

Betriebskennlinien

Vergleich der Wirkungsgradkennlinien

Für den Wirkungsgrad gilt allgemein:

Für die abgebene Leistung P_ab (Wellenleistung) gilt bei allen rotierenden Maschinen:

Für die zugeführte Leistung P_zu (Drehstromleistung) gilt bei der Asynchronmaschine:

Aus unserer Messung aber nehmen wir den angezeigten Werte des Wattmeters als gemessene P_zu.

Überlegungen zu vorangegangenen Messungen

1. Deute die Kennlinie einer Asynchronmaschine in Steinmetzschaltung im Vergleich zum Drehstrombetrieb.
2. Wie unterscheiden sich die Maschinenschaltungen hinsichtlich des Drehmoment- oder Lastverhaltens im Vergleich?
3. Wie unterscheiden sich die Maschinenschaltungen hinsichtlich des Wirkungsgrades im Vergleich?