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25 — Rechner

Strom eines Einphasenmotors berechnen

Am Wechselstromnetz fließt der gesamte Strom über einen Außenleiter. Bei gleicher Leistung ist er deshalb ein Vielfaches dessen, was derselbe Motor am Drehstromnetz zieht – und genau das übersieht man, wenn eine Maschine „mal eben" an die Steckdose soll.

Eingabe

Einphasenmotoren liegen deutlich unter vergleichbaren Drehstrommotoren.

Erfahrungswert in µF je kW bei 230 V und 50 Hz, für den Betrieb eines Drehstrommotors am Einphasennetz. Der Wert des Herstellers geht vor.

Ergebnis

Aufgenommener Strom
—A
Aufgenommene Wirkleistung
—kW
Scheinleistung
—kVA
Betriebskondensator, überschlägigNur ein Anhaltswert – der Kondensator gehört zum Motor, nicht zur Formel.
—µF
Strom bei Drehstrom, 400 VZum Vergleich: derselbe Motor am Drehstromnetz.
—A

Orientierungshilfe, keine normgerechte Auslegung. Für die Richtigkeit der Ergebnisse übernehmen wir keine Gewähr, maßgeblich sind die anzuwendenden Normen und die Prüfung im Einzelfall.

Rechenbeispiel

Der Standardfall, mit dem der Rechner startet, einmal durchgerechnet. Ändern Sie oben die Werte, rechnet er sofort neu.

Eingaben

Abgegebene Wellenleistung
1,5 kW
Netzspannung
230 V
Wirkungsgrad
75 %
Leistungsfaktor cos φ
0,9
Frequenz
50 Hz
Beiwert für den Betriebskondensator
70 µF/kW

Ergebnis

Aufgenommener Strom
9,66 A
Aufgenommene Wirkleistung
2 kW
Scheinleistung
2,22 kVA
Betriebskondensator, überschlägig
105 µF
Strom bei Drehstrom, 400 V
3,21 A

Formel

  • P_zu = P_ab / η
  • I = P_zu / (U · cos φ)
  • S = U · I
  • Vergleich Drehstrom: I = P_zu / (√3 · U · cos φ)

Annahmen und Normbezug

  • Der Kondensatorwert ist ein Erfahrungswert für den Betrieb eines Drehstrommotors am Einphasennetz und ausdrücklich nur ein Anhaltspunkt. Maßgeblich ist die Angabe des Motorherstellers.
  • Ein am Einphasennetz betriebener Drehstrommotor gibt deutlich weniger Leistung ab als am Drehstromnetz und läuft unruhiger.
  • Anlaufkondensator und Betriebskondensator sind verschiedene Bauteile mit verschiedenen Werten. Hier steht nur der Betriebskondensator.

Häufige Fragen

Warum ist der Strom so viel höher als bei Drehstrom?

Weil die gesamte Leistung über einen Außenleiter statt über drei fließt und die Spannung 230 statt 400 Volt beträgt. Zusammen ergibt das rund den dreifachen Strom. Eine 1,5-kW-Maschine, die am Drehstromnetz gut drei Ampere zieht, kommt am Wechselstromnetz auf neun.

Kann ich jeden Drehstrommotor am Wechselstromnetz betreiben?

Technisch oft ja, sinnvoll selten. Die abgegebene Leistung sinkt deutlich, das Anlaufmoment ebenfalls, und der Lauf wird unruhiger. Bei kleinen Leistungen ist es eine praktikable Notlösung, ab wenigen Kilowatt sollte man den Drehstromanschluss legen.

Warum ist der Kondensatorwert nur ein Anhaltswert?

Weil er von der Wicklung, der Drehzahl und dem Lastfall abhängt und sich nicht sauber aus der Leistung ableiten lässt. Ein zu großer Kondensator führt zu Übererregung und Erwärmung, ein zu kleiner zu schwachem Anlauf. Nehmen Sie die Angabe des Herstellers, wo es sie gibt.

Rechnen ist der einfache Teil.

Die Formel liefert eine Zahl. Die Auslegung einer Anlage verlangt darüber hinaus Verlegeart, Häufung, Selektivität, Normenlage und den Blick auf den Bestand. Genau das übernehmen wir.

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