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Technische Richtlinien

 

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1. Allgemeines

 Voraussetzung für die einwandfreie Funktion eines Antriebes ist die richtige Auswahl des Motors. Dabei ist es wichtig, das zum Antreiben eines Gerätes erforderliche Drehmoment zu kennen. Sowohl eine Überlastung als auch eine zu geringe Belastung kann unerwünschte Folgen haben. Es ist deshalb ratsam, die nachstehenden Erläuterungen über die Eigenschaften der verschiedenen Motorarten sowie die elektrischen und mechanischen Ausführungen zu berücksichtigen. Zur Erleichterung der Auswahl steht unseren Kunden die fachmännische Hilfe unserer Ingenieure zur Verfügung. Desweiteren können erforderliche Messungen zur Optimierung eines Antriebes in unserem Labor vorgenommen werden.

2. Eigenschaften der verschiedenen Motorarten

2.1 Kommutatormotoren


können für Spannungen bis 250 V und Drehzahlen bis ca. 25000 min-1 ausgeführt werden. Bei hohen Drehzahlen nehmen Verschleiß, Geräusch und Verlustleistung zu und Leistungssteigerungen sind daher aus Gründen der Erwärmung nicht möglich. Im Katalog sind hierfür Klammerwerte eingesetzt. Auch Drehzahlen unter 3000 min-1 sind bei Reihenschlußmotoren nicht sinnvoll, weil der Wirkungsgrad schlecht und das Drehzahl verhalten sehr labil wird. Bei niedrigen Betriebsspannungen muß geprüft werden, ob die Wicklung überhaupt ausführbar ist und ob ausreichende Bürstenquerschnitte zurVerfügung stehen. (Hinweis auf Funkentstörungen siehe Pkt. 4.6.).

2.1.1 Reihenschlußmotoren

(Schaltbildgruppen S 01 - bis S 07-)

auch Universalmotoren genannt, können sowohl an Wechsel- als auch an Gleichspannung angeschlossen werden. Sie leisten bei niedriger Drehzahl an Gleichspannung mehr als an Wechselspannung (bei 3000 min"1 ca. 100 %). Mit zunehmender Drehzahl wird der Unterschied geringer; über 8000 min-1 ist das Betriebsverhalten an beiden Spannungsarten fast gleich. Motoren mit niedriger Drehzahl können mit einer Wicklungsanzapfung für wahlweisen Anschluß an Gleich- oder Wechselspannung bei gleicher Leistung ausgestattet werden. Ein Vorteil der Reihenschlußmotoren ist ihr großes Anlaufmoment, ein Nachteil ihre starke Drehzahlabhängigkeit bei Änderung des Lastmomentes. Reihenschlußmotoren sollen deshalb nicht mit Leistungsreserve gewählt werden; denn die ungenutzte Mehrleistung hat eine (oft unerwünschte) Drehzahlerhöhung zur Folge. Für eine stufenlose Drehzahlregulierung eignet sich die „Barkhausenschaltung" mit Potentiometer (Schaltbildgruppe KS 01-). Bei einpolig reversierbaren Reihenschlußmotoren (Schaltbildgruppe S 02- und S 03-) sind nur ca. 70 % der in dem Katalog angegebenen Leistungen zu erreichen.

2.1.2 Nebenschlußmotoren


(Schaltbiidgruppe S 09-)

können grundsätzlich nur an Gleichspannung angeschlossen werden. Steht nur Wechselspannung zur Verfügung, kann diese z.B. mit Hilfe von Stromrichtern in die erforderliche Gleichspannung umgeformt werden. Bei stark welligem Strom sollte eine Drosselspule in den Ankerkreis geschaltet werden. Der Hauptvorteil der Nebenschlußmotoren ist ihre „Drehzahlsteifigkeit", d.h. die Drehzahl ändert sich bei schwankender Belastung nur unwesentlich. Sie läßt sich aber in weiten Grenzen verstellen, indem die Ankerspannung verändert wird, die Felderregung jedoch konstant bleibt. Eine Drehzahl Verstellung durch Verändern der Felderregung ist bei Kleinmotoren nicht zu empfehlen. Die Feldwicklungen sind so ausgelegt, daß auch bei stillstehendem Motor (Ankerspannung = Null) die Erregung beliebig
lange eingeschaltet bleiben kann.

2.1.3 Permanentmagneterregte Motoren

(Schaltbildgruppe S 21 -)
verhalten sich ähnlich wie Nebenschlußmotoren, haben jedoch ein erheblich höheres Anlaufmoment. Außerdem entfällt bei diesen Motoren die Erregerleistung (wichtig für Batteriebetrieb).

2.1.4 Doppelschlußmotoren

(Schaltbildgruppe S12-)
vereinen weitgehend die Vorteile der Reihen- und Nebenschlußmotoren. Belastungsänderungen wirken sich auf die Drehzahl weniger aus als bei Reihenschlußmotoren. Das Anlaufmoment ist größer als bei Nebenschlußmotoren und die Anlaufeigenschaften sind günstiger - z.B. geringerer Funkenzug beim Einschalten. Doppelschlußmotoren können ebenfalls nur an Gleichspannung betrieben werden. Bei stromrichtergespeisten Doppelschlußmotoren wirkt die Reihenschlußwicklung auch als Drossel und trägt etwas zur Verminderung der Welligkeit des Ankerstromes bei. Dadurch wird die Kommutierung verbessert.

2.2 Käfigläufermotoren

 

2.2.1 Asynchronmotoren

auch Induktionsmotoren genannt, werden für 3- oder 1-Phasenwechselspannung bis 500 V (bei kleineren Typen bis einschließlich Größe 70 nur bis 380 V) in 2- und 4-poliger Ausführung gebaut; ab Typgröße 80 sind auch höhere Polzahlen möglich. Die Drehzahl ist von der Netzfrequenz und der Polzahl des Motors abhängig. Im allgemeinen sind Asynchronmotoren ähnlich wie Nebenschlußmotoren drehzahlsteif und haben gegenüber den Kommutatormotoren folgende Vorteile: ruhiger Lauf (keine Bürstengeräusche), keine verschleißenden Teile (die Kugellager haben sehr hohe Lebensdauer) und keine Funkstörungen.

2.2.1.1 Drehstrommotoren


(Schaltbildgruppe S 61-)

werden allgemein als die idealen Antriebsmotoren für feste Drehzahlen angesehen und sie werden überall da bevorzugt, wo ein 3-Phasen-Netz zur Verfügung steht. Sie haben einen guten Wirkungsgrad (und damit günstiges Leistungsgewicht) und je nach Typgröße ein Anlaufmoment bis zu 300 % des Nennmomentes. Sie sind robust und kurzzeitig überlastbar. Unsere Drehstrommotoren können wie alle unsere Käfigläufermotoren direkt eingeschaltet werden. Sie benötigen weder Anlasser noch sonstige Anlaßhilfsmittel.

2.2.1.2 Wechselstrom-Kondensatormotoren

(Schaltbildergruppen S 56-, S 58-)

besitzen im allgemeinen eine 2-strängige Wicklung und werden mittels Betriebskondensator an Einphasenwechselspannung betrieben. Sie sind für einen Betriebspunkt optimal ausgelegt; bei Leerlauf sind Geräusch und Erwärmung höher. Gegenüber Drehstrommotoren haben sie ein erheblich geringeres Anlaufmoment (30 bis 60 % des Nennmomentes) und bei gleicher Typgröße geringere Leistung. Das Anlaufmoment kann durch Speziailäufer auf Kosten der Leistung und Drehzahl angehoben werden. Eine wesentliche Steigerung des Anlaufmomentes ist unter Beibehaltung der maximalen Leistung des Motors durch einen Anlaufkondensator zu erreichen. Dieser wird z.B. mit Anlaufhilfsschalter von Hand oder Anlaufhilfsrelais durch den Strom nach dem Hochlauf abgeschaltet. Des weiteren können Drehstrommotoren mit Betriebskondensator in Steinmetz-Schaltung an Einphasenwechselspannung angeschlossen werden (Schaltbild S 61-0301-54). Sie verhalten sich wie 2strängige Kondensatormotoren, benötigen etwa die doppelte Kondensatorkapazität und geben nur 70 - 80 % der Drehstromleistung ab.

2.2.1.3 Polumschaltbare Motoren

(Schaltbildgruppe S 63-)

sind meistens Drehstrommotoren mit einer besonderen Wicklung, die im Drehzahl-Verhältnis 2 : 1 umgeschaltetwerden kann (z.B. 2800/1400 min-1, ab Typgröße 80 auch 1400/700 min-1). Durch getrennte Wicklungen können auch Drehzahlverhältnisse von 3:1 bzw. 4:1 erreicht werden. Mittels Betriebskondensator können die polumschaltbaren Motoren auch an Einphasenwechseispannung angeschlossen werden. Die Leistungen der polumschaltbaren Motoren sind gegenüber den Katalogangaben reduziert.

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