Energie-effiziente lüftungstechnische Anlagen - Energie.ch

Antriebssysteme für Ventilatoren
Die heute noch gebräuchlichen Spannungen und
die neu genormte Eurospannung sind in der Figur
6.1 zusammengestellt.
Figur 6.1
Anpassung der Spannung in Europa auf
230/400 V 50 Hz
Beim Betrieb eines Motors am unteren Rand der
Netzspannungstoleranz ergeben sich die folgenden
Konsequenzen:
Negativ Der Schlupf wird grösser
Die Drehzahl wird kleiner
Die thermische Überlastungsgefahr
steigt
Der Wirkungsgrad fällt
Neutral Das Anlaufmoment sinkt
Positiv Der Cosinus phi steigt
Der Anlaufstrom sinkt
Für den Einfluss der Netzspannung auf die Wirkleistung
gilt:
P = P N ( U ) a
102
U N
P Wirkleistungen bei U
PN Nennwirkleistung bei UN
U Tatsächliche Spannung
UN Nennspannung
a Exponent des Spannungseinflusses
Bei Motoren ist der Exponent a = 0. Eine Änderung
der Spannung hat bei Motoren also keinen Einfluss
auf die Wirkleistung. Im Gegensatz dazu erreicht
RAVEL
der Exponent z.B. bei Glühlampen einen Wert von
a = 1.6, bei Wärmegeräten von a = 2.0.
Für die Elektrizitätswerte wirkt sich die Erhöhung
der Netzspannung günstig aus, da diese eine geringe
Reduktion der Übertragungsverluste und
damit eine Verbesserung der Übertragungsfähigkeit
bestehender Netze bewirkt.
Achtung: Ungeregelte Elektroheizungen und
Elektrolufterhitzer verbrauchen bei der
oberen Grenzspannung über 20% mehr
Strom.
Die Frequenz des Drehstromes beträgt in unseren
Netzen 50 Hz, während die Normfrequenz in den
USA und in Kanada 60 Hz beträgt. Im osteuropäischen
Raum wird ebenfalls mit 50 Hz gearbeitet.
Diese unterschiedlichen Voraussetzungen haben
zur Folge, dass Motoren mit gleicher Polzahl bei 60
Hz entsprechend schneller drehen und bei gleichem
Drehmoment über die höhere Drehzahl eine
höhere Leistung abgeben.
Da der Leistungsbedarf von Strömungsmaschinen
bei hoher Drehzahl stärker ansteigt als die mögliche
Leistungsabgabe des Motors, können Probleme
auftreten. Im umgekehrten Fall wäre eine Minderleistung
im Förderstrom die Folge.
6.1.3 Beeinträchtigung des Netzes
In den Kapiteln 6.5.3 «Thyristorsteuerung» und
6.5.4 «Frequenzsteuerung» wird auf das Thema
der störenden Oberschwingungen eingegangen.
Für kleine Antriebe, bei welchen aus Gründen der
Einsparung vorzugsweise einphasige Wechselstrommotoren
gewählt werden, muss im Netz auf
einen Ausgleich unter den drei Phasen geachtet
werden.