Elektrische Maschinen Teil: 1 u. 2
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Prof. Dr.-Ing. Eugen 3-21<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Maschinen</strong><br />
P<br />
vn<br />
⎡ f<br />
= ⎢2<br />
⎢ f0<br />
⎣<br />
⎛<br />
+ ⎜<br />
⎝<br />
=<br />
f<br />
f<br />
Pvn0<br />
0<br />
f<br />
f<br />
0<br />
3<br />
⎞ ⎤ P<br />
⎟ ⎥<br />
⎠ ⎥ 3<br />
⎦<br />
vn0<br />
eigenbelüftet<br />
(Reibung zu Lüftung ursprünglich<br />
etwa 2 : 1)<br />
fremdbelüftet<br />
(nur Reibungsanteil)<br />
.<br />
Hinweis: Diese Zusammenhänge gelten (bis auf Pvn ) sinngemäß auch beim Transformator.<br />
3.4.5.6 Geräusche<br />
<strong>Maschinen</strong>geräusche treten bevorzugt dann auf, wenn Resonanzen in die Nähe von<br />
Anregungsfrequenzen fallen.<br />
Bei Netzspeisung kennt man in der Regel die Anregungsfrequenzen und kann wegen der relativ<br />
konstanten Drehzahl etwaige Resonanzen in unkritische Bereiche verschieben.<br />
Diese Möglichkeit scheidet bei umrichtergespeisten <strong>Maschinen</strong> meist aus, da mit dem üblichen<br />
Drehzahlstellbereich von n/nmax = 0,01.......1 auch die entsprechenden Anregungsfrequenzen in diesem<br />
Bereich variieren und so meist keine Resonanzlücke gefunden wird. Hier muss durch sorgfältigste<br />
<strong>Maschinen</strong>konstruktion jegliche Anregung minimiert werden.<br />
3.4.5.7 Leistung und Wirkungsgrad<br />
Während bei netzbetriebenen Asynchronmaschinen alle wichtigen Betriebsdaten für den<br />
Bemessungspunkt festgelegt sind, existiert bei umrichtergespeisten <strong>Maschinen</strong> kein vergleichbarer<br />
universeller Betriebspunkt. Dies ist insbesondere beim Vergleich mit anderen Antrieben zu beachten,<br />
was nachfolgend am Beispiel des Wirkungsgrades gezeigt wird. Für die abgegebene Leistung und die<br />
Verluste einer umrichtergespeisten Asynchronmaschine gilt unterhalb des Typenpunktes bei Betrieb mit<br />
ihrem Bemessungsstrom näherungsweise<br />
f1<br />
P2<br />
≈ PT<br />
f<br />
T<br />
⎛ f1<br />
⎞<br />
Pv<br />
≈ PvCuN<br />
+ PvFeT<br />
⎜<br />
f ⎟<br />
⎝ T ⎠<br />
+ Pvn<br />
.<br />
Demzufolge ergibt sich für den Wirkungsgrad<br />
P2<br />
η =<br />
P2<br />
+ Pv<br />
≈<br />
PT<br />
f1<br />
PT<br />
fT<br />
1,<br />
6<br />
f1<br />
⎛ f1<br />
⎞<br />
+ PvCuN<br />
+ PvFeT<br />
+ P<br />
f<br />
⎜<br />
T<br />
f ⎟<br />
⎝ T ⎠<br />
1,<br />
6<br />
ein frequenzabhängiger Wert, der für f1 → 0 notwendig gegen 0 strebt. Da insbesondere bei<br />
Direktantrieben und Linearmotoren häufig der Typenpunkt deutlich unter 50 Hz liegt, sind die daraus<br />
resultierenden "schlechten" Wirkungsgrade eine direkte Konsequenz dieser Zusammenhänge und nicht<br />
Zeichen einer falschen oder schlechten Motordimensionierung bzw. -ausnutzung.<br />
Daher muss man beim Vergleich mit umrichtergespeisten Asynchronmotoren stets auf einen<br />
gemeinsamen Bezugspunkt, z. B. Netzfrequenz, umrechnen.<br />
vn
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