Motormoment im Feldschwächebereich

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KV2R355
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Motormoment im Feldschwächebereich

Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 08:21

Juten Tach,

ich bin dualer Maschinenbaustudent und schreibe gerade meine Bachelorarbeit. Für einige Festigkeitsberechnungen benötige ich das vom Motor abgegebene Drehmoment. Leider konnte ich trotz Recherche nix nützliches finden und versuche es jetzt bei euch.


Meine Firma hat folgenden Motor gekauft: KV2R 355 LY4. Dieser Motor wird bei uns über einen Frequenzumrichter im Feldschwächebereich bei 690 V und 2500 1/min betrieben. Ich benötige das in diesem Fall maximal erreichbare Drehmoment. Im mir vorliegendem Datenblatt finde ich nur das Bemessungsmoment von 2372 Nm und das max. Moment bei 50 Hz von 6080 Nm. Man kann ja im Feldschwächebereich nicht einfach M = (P / ω) rechnen oder? help1

Könnt ihr mir helfen?
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LuckySlevin
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Beitrag von LuckySlevin » Donnerstag 8. Juni 2017, 09:22

Hallo,

ich nehme an der Motor läuft mit 87Hz am FU?

Nun bei 50Hz liegen am Motor 400V an, bei 87Hz liegen am Motor 690V (Feldschwäche)

Wie du sehen kannst 50Hz 60Hz Faktor 1,73. 400V 690V wieder Faktor 1,73.

Genau so verhält sich das mit dem Drehmoment. Faktor 1,73. Aber der Strom wird nicht erhöht da sonst die Wicklungen kaputt gehen würden.

KV2R355
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Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 09:49

Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort! dank1

Ich weiß leider nicht ob der Motor am FQ mit 87 Hz läuft. Meine Info war nur das er bei 2500 U/min läuft, was ja umgerechnet bedeuten würde das er bei 83,3 Hz läuft oder?

Wenn das mit dem Faktor 1,73 stimmt, dann kann ich einfach wie folgt rechnen?

Max. Moment (50Hz) / 1,73 = 6080 Nm / 1,73 = 3514,5 Nm ??? Aber auf dem Datenblatt steht 2100 Nm bei 87 Hz.

Das Drehmoment ist doch abhängig von der Drehzahl oder? Je höher die Drehzahl, desto geringer das Moment bei gleichbleibender Leistung?

Außerdem verstehe ich nicht warum auf dem Datenblatt steht:

Mmax = 5800 Nm --> Den Wert kann ich nicht zuordnen! Was ist das jetzt wieder für ein Moment? hair1

Also mir gehts wirklich um das maximale Moment. Der Motor ist in erster Linie dafür da, um eine Schwungmasse in Bewegung zu bringen. Deswegen die höhere Drehzahl. Er läuft auch nicht im Dauerbetrieb oder so, sondern wird nur zum Reibschweißen eingesetzt.


Sorry, wenn ich mich zu glatt anstellen. Ich grübel aber schon eine ganze Weile!:(

KV2R355
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Motormoment im Feldschwächebereich

Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 09:50

Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort! dank1

Ich weiß leider nicht ob der Motor am FQ mit 87 Hz läuft. Meine Info war nur das er bei 2500 U/min läuft, was ja umgerechnet bedeuten würde das er bei 83,3 Hz läuft oder?

Wenn das mit dem Faktor 1,73 stimmt, dann kann ich einfach wie folgt rechnen?

Max. Moment (50Hz) / 1,73 = 6080 Nm / 1,73 = 3514,5 Nm ??? Aber auf dem Datenblatt steht 2100 Nm bei 87 Hz.

Das Drehmoment ist doch abhängig von der Drehzahl oder? Je höher die Drehzahl, desto geringer das Moment bei gleichbleibender Leistung?

Außerdem verstehe ich nicht warum auf dem Datenblatt steht:

Mmax = 5800 Nm --> Den Wert kann ich nicht zuordnen! Was ist das jetzt wieder für ein Moment? hair1

Also mir gehts wirklich um das maximale Moment. Der Motor ist in erster Linie dafür da, um eine Schwungmasse in Bewegung zu bringen. Deswegen die höhere Drehzahl. Er läuft auch nicht im Dauerbetrieb oder so, sondern wird nur zum Reibschweißen eingesetzt.


Sorry, wenn ich mich zu glatt anstellen. Ich grübel aber schon eine ganze Weile!:(

LuckySlevin
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Beitrag von LuckySlevin » Donnerstag 8. Juni 2017, 10:20

Der Motor hat eine Leistung von 370KW.

2372 Nm kann er ständig zur Verfügung stellen wenn die Drehzahl nicht über 1495 U/min ist. Das bei 50 Hz wohl bemerkt.

Bei 87 Hz Betrieb wird ja die Spannung und die Frequenz erhöht um den Faktor 1,73. (muss ja, Achtung bei der Stromeinstellung am FU)

Das heißt du hast nun ein breiteres Feld für deine Drehzahl und für dein Moment.

2372Nm * 1,73 = 4103,56 NM
1495 U/min * 1,73 = 2586 U/min

Das sind natürlich nur Theoretische Werte die er Maximal liefern kann. Man rechnet natürlich etwas weniger zwecks Verluste ect.

Lass dich von dem Datenblatt nicht zu sehr verwirren. Wenn man den Motor bei Google eingibt findet sich ein "vereinfachtes" Datenblatt wieder

KV2R355
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Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 10:36

Super! Vielen Dank. Das klingt plausibel. Du hast mir sehr geholfen. dank1 dafuer1

Timo-23
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Beitrag von Timo-23 » Donnerstag 8. Juni 2017, 11:34

Hallo,
das ist so nicht richtig.
Das Drehmoment bleibt gleich. (wenn Spannung un Frequenz erhöht werden)
Die Leistung erhöht sich um den Faktor.

Wichtig ist, das der Motor im Dreieck angeschlossen wird, also 400 V 50 Hz. Dann kann bei 87 Hz und 690 V das volle Drehmoment abgerufen werden.

Wie werden die 690 V erzeugt bzw. an welcher Netzspannung wird der Umrichter betrieben?

KV2R355
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Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 11:52

Ich bin mir nicht sicher, 400V? Ergibt das Sinn? :confused:

Also das Drehmoment bleibt gleich? Ich sehe gerade das auf dem Datenblatt in der Spalte ganz rechts (wo nur 4 Daten stehen) das Bemessungsmoment 2100 Nm bei 87 Hz ist.

Gibt es da nicht einfach eine Formel wo ich n = 2500 U/min. bzw. ω = 261,8 1s ^-1 bzw. f = 83,3 Hz eingeben kann um das maximale Moment zu erhalten? :D

Timo-23
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Beitrag von Timo-23 » Donnerstag 8. Juni 2017, 12:08

Mir ist kein Umrichter bekannt der bei 400 V Eingangsspannung 690 V am Ausgang erzeugen kann.
Wenn du die Motorspannung nicht mehr erhöhen kannst fällt das Drehmoment oberhalb der Nennfrequenz stark/expotentiell ab. Genaue angaben darüber müsste der Hersteller des Motors machen können. Dieser hat normalerweise für seine Motore ein Diagramm oder eine Auslegungssoftware mit den Drehmomenten.

KV2R355
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Beitrag von KV2R355 » Donnerstag 8. Juni 2017, 12:25

Ok danke. dank1
Also kann man das nicht ohne weiteres selber berechnen mit dem Datenblatt? Ich dachte auch der Hersteller kann mir was dazu sagen. Als Antwort kam:

"das max. Drehmoment für diesen Motor liegt bei 3.000 U/min. Drehmoment-Diagramme habe ich hierzu nicht !"

Also vollkommen unseriös, wie ich finde! furios1

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