Aufgabe AsyM 7: Heyland-Kreis, Bestimmung der Bauteile des ESB
Gegeben ist ein Drehstromasynchronmotor mit Schleifringläufer mit folgenden Nenndaten:
(Anzahl Polpaare)
Das größte Anlaufmoment ergibt sich, wenn der externe Läufervorwiderstand auf den 5-fachen Wert des Widerstandes der Läuferwicklung eingestellt wird. Dafür wird gemessen:
(Anlaufstrom)
(aufgenommene Leistung)
Verwenden Sie das übliche einphasige Ersatzschaltbild (Sternschaltung) mit den üblichen Vereinfachungen.
- Wie groß sind die Leerlaufdrehzahl des Motors und die Scheinleistung im Nennpunkt?
- Zeichnen Sie den Heylandkreis (motorischer Bereich) für die Maschine; (entweder normiert mit 1A/ 50 mm oder mit dem Maßstab 1 A /1 mm). Geben Sie den Gang der Konstruktion stichwortartig an. (Hinweis: Interpretieren Sie zur Konstruktion des Kreises die oben getroffene Aussage "... das größte Anlaufmoment...".)
- Zeichen Sie das einphasige Ersatzschaltbild und ermitteln Sie die Größen der vorkommenden Reaktanzen und der Widerstände. Geben Sie die Größe des Vorwiderstandes an. (wie auf den Ständer bezogen)
- Wie groß sind Anlaufstrom, Anlaufmoment, Kippmoment und Kippschlupf bei kurzgeschlossenen Schleifringen? Verwenden Sie möglichst den Heylandkreis.
- Es wird vorgeschlagen, zur Begrenzung des Anlaufstromes drei Drosselspulen ( bei ) statt der Widerstände in den Läuferkreis zu schalten. Ergänzen Sie das Diagramm aus 2 um den veränderten Heylandkreis und geben Sie das Kippmoment für diesen
Institut für Mechatronik im Maschinenbau (iMEK), Eißendorfer Straße 38, 21073 Hamburg