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Anlassschwere

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Die Anlassschwere ist eine Konstante, die in der Antriebstechnik angewendet wird, um das Anlaufverhalten einer angetriebenen Maschine zu charakterisieren.<ref name="Quelle 9" /> Diese Konstante dient zur Dimensionierung von Widerstandsanlassern bei Schleifringläufermotoren.<ref name="Quelle 2" /> Außerdem ist die Kenntnis dieser Konstante erforderlich, um die passende Antriebsmaschine auszuwählen und das erforderliche Anlassverfahren für den jeweiligen Elektromotor zu bestimmen.<ref name="Quelle 1" />

Grundlagen

Damit ein Elektromotor eine Maschine antreiben kann, muss er ein Drehmoment entwickeln, das ausreichend groß ist, um das „Gegendrehmoment“ der anzutreibenden Maschine zu überwinden.<ref name="Quelle 2" /> Das Drehmoment, das zum Antrieb einer Arbeitsmaschine erforderlich ist, setzt sich zusammen aus dem Lastmoment und dem Trägheitsmoment. Während sich das Trägheitsmoment hauptsächlich während der Hochlaufphase der Maschine auswirkt, macht sich das Lastmoment über den gesamten Drehzahlbereich bemerkbar.<ref name="Quelle 3" />

Typische Lastmomente sind:<ref name="Quelle 4" />

  • Praktisch konstantes Lastmoment
  • Linear mit der Drehzahl ansteigendes Lastmoment
  • Quadratisch mit der Drehzahl ansteigendes Drehmoment
  • Reziprok proportional zur Drehzahl sich verringerndes Drehmoment

Werden Motor und Anlasser nicht aufeinander abgestimmt, kann der Motor kein ausreichend großes Drehmoment aufbringen, um die Nenndrehzahl zu erreichen. Besonders kritisch ist es, wenn der Motor ein Sattelmoment hat. Da das Sattelmoment das kleinste Drehmoment des Motors ist, bleibt der Motor bei einer Satteldrehzahl hängen. Um dies zu verhindern, werden Anlasser und Antriebsmaschinen entsprechend der Anlassschwere dimensioniert.<ref name="Quelle 2" />

Berechnung

Als Anlassschwere <math>f</math> definiert man das Verhältnis des mittleren Anlassmoments <math>M_\text{M}</math> zum Nennmoment <math>M_\text{n}</math>.<ref name="Quelle 5" />

<math>f = \frac{M_\text{M}}{M_\text{n}}</math>

Anhand des Nennstromes <math>I_\text{n}</math> und des mittleren Anlassstromes <math>I_M</math> lässt sich die Anlassschwere anhand der Formel ermitteln.

<math>f = \frac{I_\text{M}}{I_\text{n}}</math>

Die Anlassschwere <math>f</math> lässt sich auch bezogen auf das maximale Anlaufmoment <math>M_\text{max}</math> ermitteln, allerdings werden dann die Werte für <math>f</math> etwas höher, als bei der Berechnung, bei der das mittlere Drehmoment eingesetzt wird.

<math>f = \frac{M_\text{max}}{M_\text{n}}</math>

Entsprechend der ermittelten Konstante <math>f</math> wird der Anlasser dimensioniert.<ref name="Quelle 2" />

Kategorien

Die Anlassschwere eines Antriebes lässt sich in 4 Kategorien, Halblastanlauf, Lüfteranlauf, Volllastanlauf und Schweranlauf einteilen.<ref name="Quelle 6" />

Der Halblastanlauf ist charakteristisch für Arbeitsmaschinen, die entweder nur ein geringes Lastmoment entwickeln oder bei denen das Lastmoment quadratisch mit der Drehzahl ansteigt. Voraussetzung ist, dass diese Arbeitsmaschinen ein geringes Trägheitsmoment haben.<ref name="Quelle 7" /> Beim Halblastanlauf hat die Anlassschwere einen Wert von 0,7.<ref name="Quelle 8" /> Der Wert steigt an auf 1,0 wenn das maximale Drehmoment zur Berechnung berücksichtigt wird. Dies trifft bei Zentrifugalpumpen zu.<ref name="Quelle 7" />

Beim Lüfteranlauf muss die Antriebsmaschine gegen ein hohes Trägheitsmoment drehen. Allerdings ist nur ein geringes Lastmoment zu bewältigen. Die Anlassschwere für den Lüfteranlauf beträgt 1,0. Wird das maximale Drehmoment berücksichtigt steigt der Wert auf 1,4. Dies trifft beispielsweise bei Abgasventilatoren zu.<ref name="Quelle 7" />

Der Volllastanlauf lässt sich anhand der Anlassschwere noch einmal unterteilen in annähernd Volllastanlauf und Volllastanlauf. Volllastanlauf gilt für Maschinen die unter Last anlaufen. Die Anlassschwere für den annähernden Volllastanlauf beträgt 1,25<ref name="Quelle 7" /> und für den Volllastanlauf 1,4.<ref name="Quelle 8" /> Unter Berücksichtigung des maximalen Drehmoments ergibt sich beim Volllastanlauf ein Wert von 1,7.<ref name="Quelle 7" />

Der annähernde Volllastanlauf trifft auf Rohmühlen, Kohlemühlen und Zementmühlen zu.<ref name="Quelle 7" /> Der Volllastanlauf ist charakteristisch für Antriebe von Winden und Hebezeugen oder für Kolbenmaschinen wie z. B. Kolbenpumpen oder Kompressoren.<ref name="Quelle 10" />

Der Schweranlauf ist die stärkste Belastung für die Antriebsmaschine.<ref name="Quelle 7" /> Beim Schweranlauf erreicht die Anlassschwere den Wert 2,0,<ref name="Quelle 8" /> bezogen auf das maximale Drehmoment ergibt sich ein Wert von 2,5.<ref name="Quelle 7" /> Zentrifugen oder Brecher sind Maschinen mit Schweranlauf.<ref name="Quelle 10" />

Einzelnachweise

<references> <ref name="Quelle 1">Wilhelm Lehmann: Die Elektrotechnik und die elektromorischen Antriebe. Springer Verlag Berlin Heidelberg GmbH, Berlin Heidelberg 1948, S. 248–249.</ref> <ref name="Quelle 2">Franz Moeller, Paul Vaske (Hrsg.): Elektrische Maschinen und Umformer. Teil 1 Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten, 11. überarbeitete Auflage, B. G. Teubner, Stuttgart 1970, S. 134–135.</ref> <ref name="Quelle 3">Helmut Greiner: Anlaufen, Bremsen, Positionieren mit Drehstrommotoren. Danfoss Bauer GmbH, Esslingen 2001.</ref> <ref name="Quelle 4">H.R. Risg: Elektrotechnik für den Praktiker. 1. Auflage, Buchverlag Elektrotechnik Walter Liechti, Aarau (Schweiz) 1990, ISBN 3-905214-11-3.</ref> <ref name="Quelle 5"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20091212121951 

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<ref name="Quelle 7">Gino Else (Hrsg.): Kleines Anlasserglossar. <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20160304140706 

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    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|http://www.gino.de/download/download/32_prospekt_oelanlasser_deutsch_2008.pdf}}
    || {{#if:  || }}
  }}{{#if: Online
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Online}}
        | {{#if:  || }}
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt
  }}{{#switch: 
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|http://www.gino.de/download/download/32_prospekt_oelanlasser_deutsch_2008.pdf%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|http://www.gino.de/download/download/32_prospekt_oelanlasser_deutsch_2008.pdf%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gino.de/download/download/32_prospekt_oelanlasser_deutsch_2008.pdf }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }} (PDF; 865 kB) (abgerufen per Webarchive am 25. Juli 2016).</ref>

<ref name="Quelle 8">Hans-Ulrich Giersch, Hans Harthus, Norbert Vogelsang: Elektrische Maschinen Prüfen, Normung, Leistungselektronik. 5. Auflage, B.G. Teubner/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-519-46821-2, S. 288.</ref> <ref name="Quelle 9">Wladimir Schuisky: Elektromotoren. Ihre Eigenschaften und ihre Verwendung für Antriebe, Springer Wien GmbH, Wien 1951, S. 140–145.</ref> <ref name="Quelle 10">Wilhelm Hille, Otto Schneider, Klaus Großmann, Knud Lensch: Elektro-Fachkunde 2. Energietechnik, 3. Auflage, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart 1991, ISBN 978-3-519-26806-2, S. 183–184.</ref> </references>

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