Elektro(nik) Schaltpläne und Service-Unterlagen

Steinmetz-Motor
Schaltung

Elektro(nik) Schaltpläne und Service-Unterlagen
Stand: Sonntag, 22. Januar 2017 21:44

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Wie oft suchte ich schon nach Pläne, Informationen oder Service-Unterlagen.
Ohne sie ist es fast unmöglich, Fehler an Geräten zu finden und zu beheben.

Wie mühsam war es, die richtige Adresse im Netz zu finden.
Auf diesen Seiten will ich mir bekannte Pläne als Links
nach Produktgruppen sortiert zur Verfügung stellen.

Diese Seiten werden wohl eine ewige Baustelle sein ......
deshalb:
Wer tote Links entdeckt, weitere Schaltpläne im Netz kennt,
kann mir das in einer Mail schreiben

Drehstrommotore
in Steinmetzschaltung
an 230V betreiben

Hinweis:

Es können nur Motore mit der Spannungsangabe 230/400 V (220/380 V)
für die Steinmetzschaltung verwendet werden.

Motore mit der Spannungsangabe 400/690 V sind ungeeignet.

Weitere Infos

Wer keinen Drehstromanschluß zur Verfügung hat, kann einen Drehstrommotor, mit der Nennspannung
230/400V in Steinmetzschaltung an 1~N 230Vbetreiben.
Dazu ist der Motor in Dreieck zu brücken und es ist ein MP-Kondensator (MKP) mit einer Spannungsfestigkeit von mindestens 400V zu verwenden.
Diese hohe Spannungsfestigkeit ist notwendig, da im Betrieban diesem Kondensator eine Spannung von etwa 320V, trotz der eingespeisten 230V Netzspannung, bedingt durch die Phasenverschiebung des Kondensators von 90° ansteht.
Außerdem altern MP-Kondensatoren durch die erlittenen Spannungsspitzen, ein Grund mehr, auf möglichst hohe Spannungsfestigkeit zu achten.
Handelsübliche MP-Kondensatoren (MKP) sind mit 400 bis 460V - in der Staffelung
1µF, 1,5µF, 2µF, 2,5µF, 3µF, 3,5µF, 4µF, 4,5µF, 5µF, 6µF, 7µF, 8µF, 10µF, 12µF, 14µF, 16µF, 18µF, 20µF, 25µF, 30µF, 35µF, 40µF, 50µF, 60µF, 70µF, 80µF,  100µF,  erhältlich.
Sicherlich wird es auch noch andere Größen  geben........
Es können auch zwei MP-Kondensatoren parallel geschaltetverwendet werden, die Kapazität addiert sich dann.
Aus wirtschaftlichen Gründen ist eine Steinmetzschaltungnur für Motore bis 2 KW zu empfehlen.

Dieses extrem schlechte Drehmoment resultiert auf dem elyptischem Drehfeld,
mit dem der Drehstrommotor in der Steinmetzschaltung betrieben wird.
Bedenke, an einer Wicklung liegt 230 V (180°) an,
an den beiden anderen Wicklungen ca. 320V, eine um 90° vom Kondensator verschobene Spannung.

Im Gegensatz dazu bekommt dieser Motor mit Drehstrom betrieben ein rundes Drehfeld
von drei um 120° versetzen Außenleitern.

Die Steinmetzschaltung ist daher für den Schweranlauf ungeeignet.

Steinmetzschaltung mit zusätzlichem Anlaufkondensator

Um trotzdem die Steinmetzschaltung für Aggregate verwenden zu können, die schwer anlaufen, wie Kompressoren, 
besteht die Möglichkeit, wärend des Anlaufvorganges, bis zum erreichen der Nenndrehzahl des Motors zusätzlich einen Anlaufkondensator hinzu zu schalten.

Steinmetzschaltung mit Richtungsumkehr-Schalter

       Was ist .........wenn
ich einen starken Motor über 2 kW betreiben möchte ?

: ich möchte einen 2,2 kW Drehstrommotor an Lichtstrom anschließen.
Es ist richtig, daß es ab einer gewissen Motorleistung  (2 KW) keinen Sinn mehr macht einen Motor in Steinmetzschaltung zu betreiben (große, teure Kondensatoren, schlechte Ausnutzung des Drehmoments,
Mißverhältnis von Stromverbrauch und mechan. Leistung, hohe Betriebskosten).
Wenn du aber den Motor schon hast und ihn in Steinmetzschaltung betreiben willst, steht dem nichts im Weg.

:Welche Kapazität muß der Betriebskondensator haben? Woher weiß ich,
welche Kapazität er haben muß? Was ist, wenn die Kapazität nicht genau stimmt?
Ich habe einen Kondensator mit 40 µF zur Verfügung. Würde der taugen?

Bei einer optimalen Auslegung der Steinmetzschaltung sollte es ein Kondensator zwischen 140-160 µF sein. Faustregel 60-80 µF pro KW. Nur die Größenordnung sollte stimmen.
Du kannst aber auch den 40 µF Kondensator nehmen, wenn deine Pumpe damit anläuft
und beim Betrieb nicht zu starke Geräusche entwickelt.
Die Entscheidung darüber ist dir überlassen. Technisch spricht dem (fast) nichts entgegen.
Es wird nur dein Drehmoment noch geringer als bei einer gut ausgelegten Steinmetzschaltung.

:Was genau bringt mir ein Anlaufkondensator?
Unter welchen Umständen brauche ich den, und was ist, wenn ich ihn nicht habe?
(Der Motor treibt eine Jauchepumpe an. Der Anlaufvorgang dauert wesentlich weniger als 1 s.)
Den Anlaufkondensator braucht man, damit der Motor während des Anlaufs ein höhere Drehmoment liefert.
In dieser Zeit nimmt er einen höheren Strom auf (bis ca. 160% des Nennstroms).
Diesen Strom kann der Betriebskondensator nicht liefern.
Deshalb schaltet man den Anlaufkondensator, der in deinem Fall ca. 280-320 µF haben sollte, parallel zum Betriebskondensator. Damit bekommt man dann auch schweranlaufende Maschinen (z.B. Verdichter) zum Laufen.
Es ist aber wichtig, daß der Anlaufkondensator nach erreichter Nenndrehzahl wieder abgetrennt wird,
da sonst während des Betriebs der Strom durch die eine Wicklung des Motors zu groß ist und er sich zu sehr erwärmt. Dabei kann er dann sogar kaputt gehen.

: Der Motor zieht bei Anschluß an Kraftstrom 5,1 A. Wie viel zieht er bei 1-Phasenstrom?
(Das Problem mit dem Schutzschalter...)
Der Motorstrom hängt vom erforderlichen Drehmoment ab
und kann sich während des Anlaufes auf 160% des Nennstroms erhöhen.

Da dieser 2  kW Motor im 400V-Drehstromnetz in Sternschaltung 5,1 A Nennstrom laut Typenschild hat,
der Motor aber jetzt mit 230V in Dreieck betrieben wird,  muß bei der Dreieckschaltung der
1,73-fache Strom zugrunde gelegt werden. (I x Wurzel 3) Siehe auf dem Motortypenschild, Strom bei 230V.
In unserem Fall muß der Motorstrom des Motorschutzschalters auf 8,7 A eingestellt werden.
Eventuell muß der Motorschutzschalter gegen einen passenden ausgewechselt werden.

Zusammenfassung:
- Steinmetz für Drehstrommotor 230/400V 2,2 KW
Drehmoment = 0.1-0.5 des Nenndrehmoments
Betriebskondensator 140-160 µF
Anlaufkondensator 280-320 µF
Nennstrom 8.7 A

Es ist ein absolutes Muß, Ordnung zu halten. Auch wenn das manchmal Zeit kostet,
kann es auf Dauer hin Zeit und Nerven sparen. Fragen wie, hat man für den nächsten
Arbeitsvorgang die notwendigen Dinge in der Arbeitskleidung
oder ist meine Werkzeugkiste mit allen Werkzeugen ausgestattet, sollte man sich vor Arbeitsbeginn auf jeden Fall stellen.
Gerade wenn es darum geht, sich mit einem
Motor zu beschäftigen. Braucht man den 7er oder den 8er für die Anschlußmuttern? Oder doch lieber den 10er? Für den Deckel einen Schlitz-oder Kreuzschlitz-Schraubendreher?

Das alles gehört zu einer gewissenhaften Arbeitsvorbereitung dazu!

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