ENERGIEEFFIZIENZ - Asynchronmaschine Leerlauf 1/3

Leerlaufversuch einer Drehstrom-Asynchronmaschine Teil 1/3
Leerlauf Teil 1: • ENERGIEEFFIZIENZ - Asy...
Leerlauf Teil 2: • ENERGIEEFFIZIENZ - Asy...
Leerlauf Teil 3: • ENERGIEEFFIZIENZ - Asy...
Lastkennlinie Teil 1: • ENERGIEEFFIZIENZ - Asy...
Lastkennlinie Teil 2: • ENERGIEEFFIZIENZ - Asy...
Das Video dient der Laborvorbereitung und beschreibt den Aufbau des Versuchs.
Der Leerlauftest ist eine indirekte Methode zur Bestimmung des Wirkungsgrades und auch zur Bestimmung der Schaltungsparameter der Ersatzschaltung von Drehstrom-Asynchronmotoren.
Zunächst werden die Ohm‘schen Widerstände der Ständerwicklungen an den Motorklemmen ermittelt. Mit diesen können die Kupferverluste bestimmt werden.
Zur Aufnahme der Leerlaufkennlinie und der Leerverluste werden bei motorischem Leerlauf
1. die Ständerspannung,
2. der Ständerstrom und
3. die aus dem Speisenetz aufgenommene Wirkleistung gemessen.
Der Versuch wird so durchgeführt, dass die Ständerspannung beginnend mit hoher bis zu etwa einem Viertel der Nennspannung verringert wird. Bei zu starkem Absinken der Drehzahl (auch erkennbar in einem Wiederansteigen des aufgenommenen Ständerstromes) ist der Versuch abzubrechen, da kein Leerlauf mehr vorliegt (Reibung belastet).
Für die Auswertung wird die im Leerlauf aufgenommene Wirkleistung um die jeweils zugehörigen Ständerkupferverluste verringert. Die verbleibenden Verluste stellen die Leerlaufverluste dar, welche die Summe aus Eisen- und Reibungsverlusten sind und werden in Abhängigkeit von der Speisespannung (bzw. U²) in einem Diagramm aufgetragen. Es ergibt sich eine genähert quadratische Abhängigkeit von der Spannung.
Extrapoliert man die Kurve bis zur Spannung Null, so erhält man die Reibungsverluste (unter der Annahme dass diese nicht von der Drehzahl abhängig sind). Für die Extrapolation ist es hilfreich, die Leerverluste über dem Quadrat der Spannung aufzutragen, da der sich dann ergebende lineare Verlauf besser zur Spannung Null extrapoliert werden kann.
Mittels dreier Wattmeter wird die dem Motor zugeführte elektrische Leistung (Pel) ermittelt.
Aus Strom und Widerstand lassen sich die ohm‘schen Stromwärmeverluste (P_Cu) in den Wicklungen berechnen.
Da sich die Maschine im Leerlauf befindet, ist der restliche Anteil den Eisen- (P_Fe) und Reibungsverlusten (P_Rbg) zuzuordnen.
Die Eisenverluste (P_Fe) steigen zunächst linear mit der Spannung an, weichen aber bei starker Erregung vom theoretischen Verlauf ab. Dieses Verhalten liegt in der Tatsache begründet, dass Teile des Eisens in Sättigung gehen und nicht mehr weiter erregt werden können. Somit wird die zusätzlich zugeführte Leistung überwiegend in Wärme umgesetzt.
Die Reibungsverluste P_Rbg werden experimentell bestimmt, indem im Leerlauf bei unterschiedlichen Ständerspannungen die elektrische Leistung P_el,0 = P_Cu + P_Fe + P_Rbg des Motors mittels Leistungsmessgerät gemessen wird.
Werden davon die Stromwärmeverluste (P_Cu ) abgezogen, verbleiben Reibungs- und Eisenverluste, die es nun noch zu trennen gilt.
Dazu stellt man (P_Fe + P_Rbg ) als Funktion des Quadrates der Ständerspannung dar und extrapoliert mittels einer Geradengleichung auf den Wert bei U = 0 V. Der Schnittpunkt mit der Ordinate kennzeichnet die Reibungsverluste P_Rbg.

[@ruwanjeewanthafernando5745]

Großartig 👏

[@guenterbuehler]

Besten Dank.

[@MaxMustermann-ig3xn]

Sehr angenehm zuzuhören obwohl ich Azubi bin. 👋

[@guenterbuehler]

Das freut mich sehr!