Energie-effiziente lüftungstechnische Anlagen - Energie.ch

Antriebssysteme für Ventilatoren
Die Drehzahlsteuerung mittels unterschiedlicher
Polpaarzahlen hat den Vorteil, dass der Wirkungsgrad
für alle Drehzahlen praktisch gleich gut bleibt.
Theoretisch sind auch unzählige Drehzahlkombinationen
möglich. Dies wird allerdings durch den
Platzbedarf mehrerer Wicklungen und grösserer
Polpaarzahlen stark eingeschränkt. In der Praxis
trifft man deshalb meistens zwei bis höchstens
drei getrennte Wicklungen an. Polpaarzahlen über
4 (8 Pole) kommen in Kombination mit anderen
Wicklungen aus Platzgründen kaum vor. Andernfalls
würden die Motoren für eine bestimmte Leistung
zu gross. Aus diesem Grund sollte vermehrt
an den Einsatz von zwei unterschiedlichen Motoren
gedacht werden, die auf beiden Wellenenden
des Ventilators direkt angekoppelt werden können.
6.5.1.1 Getrennte Wicklungen
Wie bereits oben ausgeführt, ist die wachsende
Motorgrösse der limitierende Faktor für die ansonst
ziemlich freie Kombinationsmöglichkeit verschiedener
Polpaarzahlen.
Bei den für den Ventilatorantrieb verwendeten Motoren
kann in grober Näherung angenommen werden,
dass ein Motor mit zwei getrennten Wicklungen
bei der hohen Drehzahlstufe etwa 80% der
Leistung abgibt wie ein gleich grosser Motor bei
gleicher Drehzahl mit nur einer Wicklung.
Die theoretisch möglichen Kombinationen sind in
der Tabelle 6.9 zusammengefasst. Wenn drei Drehzahlen
erforderlich sind, wäre eine Aufteilung auf
zwei Motoren sinnvoll.
Art der
Drehmomentkennlinie
Ventilatormoment
116
RAVEL
Polpaarzahl Synchrone Dreh- Motorgrösse
zahl bei 50 Hz für
[U/min] P = 15 kW
1 3000 160 M
2 1500 160 L
3 1000 180 L
4 750 200 L
1 + 2 3000/1500 180 M
2 + 3 1500/1000 180 M
3 + 4 1000/750 200 L
2 + 3 + 4 1500/1000/750 200 L
3 + 4 + 5 1000/750/600 225 S
Tabelle 6.9
Kenngrössen von Motoren mit getrennten Wicklungen
6.5.1.2 Polumschaltbare Wicklungen
Es gibt mehrere Arten, eine Wicklung polumschaltbar
zu machen und somit eine bessere Motorausnutzung
zu erreichen. Aus Gründen der möglichst
unkomplizierten Schaltausrüstung kommt in der
Praxis zumeist nur entweder die Lindström-Dahlander-Schaltung
oder die Pol-Amplituden-Modulation
(PAM) vor.
Mit der Dahlanderschaltung ergibt sich ein Polpaarzahlverhältnis
von 1:2. Mit der Pol-Amplituden-Modulation
wird es möglich, andere Verhältnisse
auszuführen. Zudem ergibt sich eine bessere
Ausnützung der Motorgrösse.
Für Ventilatorantriebe werden die Wicklungsteile
gemäss Figur 6.13 zusammengeschaltet.
Motoren mit zwei Drehzahlen und Motoren mit zwei Drehzahlen und
1 Wicklung1 ) 2 Wicklungen 2 Wicklungen2 )
Drehzahl Drehzahl
Niedrig Hoch Niedrig3 ) Hoch3 ) Niedrig Mittlere3 ) Hoch
1 ) Dahlander- oder PAM-Schaltung
2 ) Beispielsweise für 8/6/4 Pole. Eine der Wicklungen ist in Dahlander- oder PAM-Schaltung angeschlossen.
3 ) Die Wicklung kann auch in Dreieck geschaltet sein.
Figur 6.13 Beispiele für Ständerwicklungen und Schaltungen bei unterschiedlichen Ausführungen von
Motoren mit mehreren Drehzahlen [6.2]