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19 — Rechner

Stern-Dreieck-Anlauf berechnen

Die Stern-Dreieck-Schaltung drittelt den Anlaufstrom. Das ist die gute Nachricht. Die schlechte steht daneben: Sie drittelt auch das Anzugsmoment. Wer nur auf den Strom schaut, baut eine Anlage, die im Stern hängen bleibt.

Eingabe

Vom Leistungsschild, gilt für den Direktanlauf in Dreieckschaltung.

Vom Leistungsschild, ebenfalls für den Direktanlauf.

Bezogen auf das Bemessungsmoment des Motors. Eine Kreiselpumpe braucht wenig, ein beladenes Förderband viel.

Ergebnis

Anlaufstrom in Sternschaltung
—A
Läuft der Motor in Stern an?
—
Anlaufstrom bei Direktanlauf
—A
Anzugsmoment in SternBezogen auf das Bemessungsmoment.
—%
Ersparnis gegenüber dem Direktanlauf
—%

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

Bemessungsstrom des Motors
55 A
Anlaufstromverhältnis I_A / I_N
7
Anzugsmomentverhältnis M_A / M_N
2,2
Lastmoment beim Anlauf
40 %

Ergebnis

Anlaufstrom in Sternschaltung
128 A
Läuft der Motor in Stern an?
Ja. Das Anzugsmoment in Stern liegt deutlich über dem Lastmoment.
Anlaufstrom bei Direktanlauf
385 A
Anzugsmoment in Stern
73,3 %
Ersparnis gegenüber dem Direktanlauf
66,7 %

Formel

  • I_A(Dreieck) = I_N · (I_A / I_N)
  • I_A(Stern) = I_A(Dreieck) / 3
  • M_A(Stern) = M_A(Dreieck) / 3
  • Anlaufbedingung: M_A(Stern) > M_Last

Annahmen und Normbezug

  • In Sternschaltung liegt an jeder Wicklung die Spannung geteilt durch Wurzel drei. Strom und Moment sinken dadurch auf ein Drittel des Direktanlaufs.
  • Die Werte des Leistungsschilds gelten für den Direktanlauf in Dreieckschaltung.
  • Beim Umschalten von Stern auf Dreieck entsteht kurzzeitig eine Stromspitze, die den Direktanlaufstrom erreichen kann. Sie ist hier nicht ausgewiesen und gehört in die Auslegung des Schutzes.

Häufige Fragen

Wann ist Stern-Dreieck nicht geeignet?

Immer dann, wenn schon beim Anlauf ein hohes Moment gebraucht wird: beladene Förderbänder, Kolbenkompressoren, Rührwerke in zähem Medium. Gut geeignet ist es bei Lasten, deren Moment mit der Drehzahl steigt – Lüfter und Kreiselpumpen.

Was passiert beim Umschalten?

Der Motor wird kurz vom Netz getrennt, das Feld baut sich ab, und beim Zuschalten in Dreieck entsteht eine Stromspitze. Bei ungünstigem Zeitpunkt erreicht sie den Direktanlaufstrom – der halbe Nutzen ist damit wieder weg. Deshalb sollte erst umgeschaltet werden, wenn die Drehzahl nahe am Endwert ist.

Warum genau ein Drittel?

Die Wicklungsspannung sinkt um den Faktor Wurzel drei, damit auch der Wicklungsstrom. Zusätzlich ist der Netzstrom in Sternschaltung gleich dem Wicklungsstrom, in Dreieck aber um Wurzel drei größer. Beides zusammen ergibt ein Drittel. Das Moment geht mit dem Quadrat der Spannung, also ebenfalls auf ein Drittel.

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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