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Motorkondensatoren Verwendung, Schaltungen

Einphasenmotoren mit Betriebskondensator

Der Einphasenmotor mit Betriebskondensator hat eine zweisträngige Wicklung. Die Hauptwicklung wird direkt vom Netz gespeist, während die Versorgung der Hilfswicklung von der vorgeschalteten Kondensator-Kapazität geprägt wird. Die Kapazität wird so gewählt, daß die Hilfswicklung den Kondensatorstrom dauernd aufnehmen kann. Für den Hilfswicklungskreis sind keine Schaltglieder erforderlich. Dadurch steht der Einphasenmotor mit Betriebskondensator einem Drehstrommotor mit Käfigläufer an Betriebssicherheit nicht nach. Der Motor ist einem Einphasenmotor in Steinmetzschaltung insofern überlegen, daß er den Antriebsforderungen durch entsprechende Wicklungsauslegung weitgehend angepaßt werden kann. Auch ist die Kapazität des hier verwendeten Kondensators - bezogen auf gleiche Motorleistung - kleiner.

Schema Wechelstrommotor

Einphasenmotoren mit Betriebskondensator sind nur zum Antrieb von Maschinen geeignet, die zum Anfahren nicht die volle Nennleistung des Motors benötigen.

Die Auslegung des Kondensators hängt von der Leistung bzw. dem Drehmoment und dem Aufbau des Motors ab. Als Richtwert der Kondensator-Kapazität für Einphasen-Induktionsmotoren mit Hilfswicklung gilt bei Betrieb am 230V, 50 Hz-Netz und bei gleicher Windungszahl von Hilfs- und Hauptstrang C = ca. 30 bis 50 µF je kW abgegebener Motorleistung. Dieser Wert ändert sich umgekehrt proportional zum Windungsverhältnis Hilfs- zu Hauptwicklung, zur Netzfrequenz sowie zum Quadrat der jeweils anliegenden Netzspannung.
Die genauen Kapazitätswerte sind empirisch mit den vorgesehenen Motoren zu ermitteln. Die Höhe der Spannung am Kondensator ist dabei unter Last etwa um den Faktor Wurzel 2 größer als die Netzspannung. Im Leerlauf erhöht sich die Spannung am Kondensator bis um weitere ca. 15%. Liegt das Windungsverhältnis von Hilfs- zu Hauptwicklung ü oberhalb ü=1, so ist anstelle des Faktors Wurzel aus 1 + (ü quadrat) der Faktor Wurzel aus 1 + (ü quadrat) + ü2 zu berücksichtigen. Der genaue Wert ist durch Messungen zu ermitteln.

Einphasenmotoren in Steinmetzschaltung mit Betriebskondensator

Der Einphasenmotor in Steinmetzschaltung mit Betriebskondensator hat üblicherweise eine Drehstromwicklung (dreisträngige Wicklung) in Normalauslegung für 230/400 V, 50 Hz. Die Ständerwicklung wird in Dreieck geschaltet, damit der Motor am Einphasennetz mit 220 V betrieben werden kann. Ein Anschlußende des Kondensators wird an die Klemme für den jetzt fehlenden dritten Außenleiter L3 angeschlossen, das andere Ende an L 1 oder L2 bzw. N oder L gelegt. Im Vergleich zur zweisträngigen Auslegung (Einphasenmotor mit Betriebskondensator) zeigt dieser Motor ein nicht so günstiges Leistungs- und Momentverhalten und benötigt zum Betrieb einen Betriebskondensator mit hoher Kapazität (ca. 70 µF je kW).

Einphasenmotoren in Steinmetzschaltung mit Betriebskondensator eignen sich wegen ihres geringen Anzugsmomentes nur zum Antrieb von Maschinen, die entlastet angefahren werden können. Ihr Einsatz erfolgt dann, wenn ein Betrieb sowohl an Drehstrom- als auch an Einphasennetzen vorgesehen

Schema Steinmetzschaltung