Motorschutzschalter dimensionieren

Hallo zusammen,
mein Nachbar bat mich, sein Hopfenzupfmaschine wieder brauchbar zu machen. Einer der Motoren ließ sich nicht mehr einschalten. Er zuckte immer nur
kurz und dann schlug der Motorschutzschalter zu. Nach Rückfragen (vorher lief dieses Monster jahrelang ohne Störung) was denn so alles verändert wurde, stellte sich heraus das eben dieser Motor letztes Jahr ausgetauscht wurde. Das Zeugs ist alles rund 30 Jahre alt, inkl. des ausgetauschten Motors, da auch dieser ein gebrauchter ist. Nun stehe ich etwas auf dem Schlauch, was für einen neuen Motorschutzschalter man braucht, damit das wieder sicher läuft. Der Original-Motor hatte wohl um die 3-4kW. Der neue ist mit 5,5kW angegeben. Aber auf dem Typenschild ist noch alles unter den 380V-Bedingungen aufgelistet. Somit wird er wohl unter den heutigen 400V-Bedingungen um die 6kW haben, oder? Da wie üblich nur der Einschaltmoment problematisch ist, hier die Frage, wie man dafür einen passenden Motorschutzschalter auswählt und auf welchen maximalen Strom man den einstellen muss (oder wo ich Informationen dazu bekomme). Zum Motor hin liegt 4x2,5mm², genügt das für 5,5kW/6kW Anschlußleistung?
Gruß Jürgen
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Juergen Beisert schrieb:

..snipp..
Hi,
nun es wird ja auch langsam Zeit, denn der Hopfen ist ja reif (oder zumindest fast..) ;-)
ein Problem ist das Du mit dem neuen Motor eigentlich einen alten hast: Netzspannung 380V sind heute längst durch 400V ersetzt. Sprich der korrekte Tausch hätte ein 400V Motor sein müssen. Und auch so ein Typenschild haben sollen. Ich vermute daher: Lagerhüter, war halt gerade da, und so wird es halt eingesetzt (statt gleich was Richtiges zu nehmen).
Also Einschaltmoment ist nicht das eigentliche Problem, denn normale Motorschutzschalter sind zeitlich träge. Reagieren also bei länger andauernder Überlast. Du wirst nach der Dauerbelastung schauen müssen. Da der Motor ausgetauscht wurde, würde ich beim Händler bzw. Werksservice für diesen Motor nachfragen.
Wenn Du das nicht machen kannst/magst, dann bleibt Dir nur der Weg über 1. Messen des aufgenommemen Stromes, und danach den Schutzschalter dimensionieren. homepages der Hersteller von Schutzschaltern, z.B. Klöckner-Moeller helfen da weiter. Oder 2. (wenn kein Meßequipment vorhanden), der "Daumenwert": neuer Motor ca. doppelt so groß dimensioniert wie der alte, aber genausostark belastet: ca. 130% des Wertes vom alten Schutzschalter nehmen.
Letzteres ist aber äußerst grob und wenig fachmännisch. Deshalb der dringende Rat: Entweder Herstelleranfrage oder Vorschlag unter 1. nutzen.
hth, Andreas
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Hallo Andreas,
Andreas Tekman wrote:

Genau, deshalb ist es nun *plötzlich* dringend. Die Zeit kam ja wieder mal ganz überraschend...

Klar. Ich erlebe ringsrum in der Landwirtschaft, dass da immer uraltes Zeugs verwendet wird. Und wenn davon was kaputt geht, wird es manchmal durch noch älters ersetzt. Der "neue" alte Motor stammt aus einer anderen ausgeschlachteten Zupfmaschine. Wie es eben so ist....

Der Händler ist ein Schrotthändler :-) Wer der Hersteller des Motors ist, ist nicht mehr zu erkennen. Bin froh, dass ich die 380V und das 5,5kW habe lesen können...sowas kenne ich normalerweise immer nur aus dem Fernsehen, wenn über die dritte Welt berichtet wird. Hmmm, beim alten Schalter war es so, dass man 20..30mal Einschalten musste, dann zuckte der Motor jedes mal kurz. Wenn man Glück hatte (ich nehme an die "passende" Phasenlage) lief das Ding an. Dann lief es aber auch dauerhaft. Daher hielt ich das Einschalten für den kritischen Punkt.

Kann man von den alten 380V-Werten bei einem Motor nicht auf die 400V-Werte interpolieren? Was stellt man bei einem solchen Leistungsschalter ein? Strom pro Strang oder Gesamtstrom (Dreieck)? Jetzt hat der Nachbar einen Moeller PKZM0-10 besorgt (vom gleichen Schrotthändler!). Nun läuft der Motor immer an. Stellt sich nun die Frage: Stellt man es so hoch ein, dass es immer läuft, oder eher so ein, dass man wirklich einen Schutz hat? Ich fürchte letzteres findet keine Akzeptanz....habe mir gerade das Datenblatt vom Schalter besorgt und versuche daraus schlauer zu werden.

Tja, sehe ich auch so. Da dreht sich dem Fachmann der Magen rum, aber der Leihe sagt dann: Wo ist das Problem? Es geht doch....
Grüße Jürgen
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Juergen Beisert wrote:

... .
Das Problem in das man bei manchen 380V Motoren kommt, wenn man sie an 400V betreibt: Das entstehende Magnetfeld ist zu strak aufgrund des höheren Stromes bei der nun höheren Spannung, und vereinfacht gesagt ist durch die magnetische Sättigung nur noch wenig Induktivität dar. Die Folge ist das der Motor überhitzt. Ein richtig eingestellter Schutzschalter soll ja gerade Stromfluß in der Höhe verhindern, die dem Motor schaden könnte. Stellt man das PKZM zu hoch ein, dann löst er nicht mehr aus : Da kann man den PKZM auch weglassen - es läuft zwar der Motor, jedoch kann der Motor überhitzen. Damit ist dann schlußendlich auch der scheinbar preiswert beim Schr**händler gekaufte Motor ruiniert. Ob Dein/Euer Motor dazu neigt oder ob er doch die 400V verträgt, kann ich von hier nicht beurteilen. Was ich machen würde: Ein sogenanntes "Zangenamperemeter" beim Elektriker vor Ort (Tettnang?) leihen und den Phasenstrom messen.

Der Laie erkennt das Problem spätestens dann, wenn die Anlage abfackelt und die Versicherung auf "grob fahrlässiges Rumbasteln" plädiert.
Schau doch mal unter ebay, ob sich da nicht ein entsprechend großer modernerer 400V-Motor preiswert für Deinen landwirtschaftlich tätigen Freund beschaffen läßt. Einfach, um zumindest die nächste Hopfenernte sicher einzubringen.
Da ich das Arbeiten im Feld kenne, weiß ich das korrekte Ratschläge wie: Sofort außer Betrieb nehmen da Anlage hochgradig gefährlich sowieso auf taube Ohren stoßen wen erntezeit ist. Aber es sollte man zumindest diese Saison SEHR viel Obacht auf die Anlage geben. Und auch das Abstellen nach Arbeitsende nahe Stroh, Heu oder Holz, kurz überall wo was entzündet werden kann: Erst nach einigen Stunden Auskühlens des Erntegerätes, vorher an sicherem Ort abstellen.
just my 2cts., hth
Andreas
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Andreas Tekman schrieb:

Gegen die zu hohen Spannungen helfen natürlich (als schmutzige Lösung) Vorwiderstände und als bessere Lösung ein Dreiphasen-Spartrafo, den man natürlich auch improvisieren kann: 5,5 kW an 380 V sind bei einem (geratenen) cos phi von 0,7 ein Strangstrom von 12 A - die Leiter-Erde-Spannung würde ich von den möglichen 245 V mal sicherheitshalber auf 220 V runtersetzen, also braucht man drei Trafos mit 25 V Ausgangsspannung und 300 VA Nennleistung (gar nicht mal so teuer). Vielleicht hat der Schrotthändler ... ?
Das wird dann so geschaltet:
o------------o ||| "Sekundärwicklung" L ||| 230 V o------------o ||| ||| L' Netz ||| 205 V ||| "Primärwicklung" Motor ||| ||| ||| o------------o------------o (wird je nach Motor evtl. N N gar nicht angeschlossen)
Diese Schaltung also dreimal (eine je Phase) oder ein Dreiphasentrafo (was sich gerade auftreiben läßt): Primär- und Sekundärwicklung werden in Reihe geschaltet (bitte auf die richtige Polung der Sekundärwicklung achten: zunächst nur an die Primärwicklung (L'N) Netzspannung anlegen und schauen, in welcher der beiden Lagen sich U_LN um die Sekundärspannung vergrößert - in dieser Lage zusammenklemmen) und dann die Netzspannung an die Reihenschaltung legen und die verringerte Spannung an dem "Abgriff" abnehmen und auf den Motor geben.
Problem: durch die Trafo-Reaktanz wird der Kurzschlußstrom am Motor reduziert, was ggf. ein Schutz-Problem sein könnte. Also auf jeden Fall die Maschine über ein RCD anschließen (vorgeschrieben ist es eh) - den Motorschutz muß dann der Motorschutzschalter (wird zwischen Trafo und Motor eingeschleift) übernehmen, vor den Trafo gehört dann noch eine entsprechend größer dimensionierte Vorsicherung (Leitungsschutzschalter).
Man kann die Trafos natürlich auch für eine höhere Leistung dimensionieren und dann beide Motoren dran anschließen.

Könnte teurer als die Spartrafos werden.
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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Ralf Kusmierz schrieb:

Wenn schon, 24V. Die sind allgemein üblich.

Vielleicht reichen ja auch schon 12V /150W? Das sind Halogentrafos, und die bekommt man oft günstig als Restposten. Es müssen aber die (schweren) Eisentrafos sein und nicht die (leichten) Elektroniktrafos. Gruss Harald
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Hallo Ralf,
Ralf Kusmierz wrote:

Umpf, das muss ich mir erst mal durch den Kopf gehen lassen. Auf die Schnelle habe ich es nicht verstanden. Aber heute Abend bei einer Halben Bier sollte mir das gelingen. Danke für diesen klasse Ansatz. Ich habs mehr mit der Mikroelektronik, beim dicken Strom habe ich nur die Grundlagen aus Ausbildung und Studium (liegt schon etwas zurück). Man lernt nie aus...
Jürgen
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Juergen Beisert schrieb:

Hallo Jürgen, Ich kenne mich in der Starkstromtechnik auch nicht so gut aus und weiss deshalb nicht in wie weit eine Spannungsreduzierung von 230V auf 220V nötig ist. Dafür weiss ich , wie ein Spartrafo funktioniert. Am besten stellt man sich das an einem Aufwärtstrafo vor. Wenn Du einen Trafo mit 220V/1A ein und 22V/10A hast (Verluste habe ich vernachlässigt), dann kannst Du die Ausgangsspannung von 22V mit der Netz- spannung von 220V in Reihe schalten. Du bekommst dadurch eine Spannungsquelle von 242V mit einem Strom von 10A, also 2420W, obwohl der Trafo nur eine Leistung von 220W hat. Jetzt kannst Du das ganze auch umdrehen, sodas 242 Volt reingehen und 220V rauskommen. Die übertragbare Leistung ändert sich dadurch nicht! Ausserdem kannst Du das ganze auch noch dreimal in Sternschaltung aufbauen, und schon funktioniert es auch bei Drehstrom. Es spielt dabei keine Rolle, ob der angeschlossene Motor selbst dabei in Stern ode in Dreieck geschaltet ist. Gruss Harald
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Andreas Tekman wrote:

Dafür gibt es Temperaturfühler. Ich habe hier in eine Kreissäge mir sowas in die Wickelung packen lassen...dies ist zwar keine Lösung für den OT aber der Ansatz schonmal gut. Die Möller-Schutzschalter sind erweiterbar um ein Auslöser. An den Auslöser kann nun ein Temperatursensor der z.B. außen am Gehäuse des Motors klebt einer Überhitzung entgegenwirken. Details zur Charakteristik müßten dann nur noch geklärt werden.
Dirk
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Juergen Beisert schrieb:

So kannst du nicht rechnen. Ein solcher Motor (DASM?) ist im Wesentlichen thermisch begrenzt, letztlich also über Strangstrom und ED.

Vom Typenschild natürlich, wenn da nix mehr lesbar ist siehts halt mau aus. Dann weißt du ja nichtmal ob der Motor für 220/380V oder für 380/660V gedacht ist.

Das reicht schon, zumindest wenn die Zuleitung nicht arg lang ist.
Gruß Dieter
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Hallo Die 5,5kW ist die Leistung die der Motor abgeben kann . Die aufgenommene Leistung ist westenlich größer und abhängig vom Wirkungsgrad und Cos Phi.des entsprechenden Motors . Der Motorschutzschalter wird immer auf den Motorbemessungsstrom des Motors eingestellt . Der ist normalerweile immer auf den Typenschild angegeben . Benutzt du ein Motorschutzrelais besitzt wird dieses auf das 0,58 fache des Motorbemessungsstroms eingestellt wenn dieser nur in einen Strang betrieben wird.
Das dies Angaben fehlen gehe ich mal von einen Standart Motor aus. z.B 5,5 kW CosPhi 0,85 Wirkungsgrad 83%
Das ergibt ein Motor bemessungsstrom von ca 11,5 A Daraus ergibt sich eine Vorsicherung bei Anlauf direkt von 25A und bei Stern - Dreieck Anlauf von 16 A
Ob die Leitung zum Motor mit 4*2,5mm2 ausreicht ist abhängig davon wie groß die Absicherung ist und womit diese abgesichert ist.
z.B. Wenn ich den Motor anlaufen lasse muß die Vorsicherung so dimensoniert sein das sie nicht auslöst. Die Höhe des Anlaufstromes ist davon abhängig ob ich direkt oder über Stern-Dreieck einschalten tue. Den Leitungsquerschnitt muß ich unter Abhängigkeit der Vorsicherung auswählen damit man im Fehlerfall die Leitung nicht überlastet. Dabei sind auch noch andere Faktoren zu berücksichtigen wie z.B Leitungslänge, Verlegeart, Umgebungstemperatur usw ......
Uwe
Hallo zusammen,
mein Nachbar bat mich, sein Hopfenzupfmaschine wieder brauchbar zu machen. Einer der Motoren ließ sich nicht mehr einschalten. Er zuckte immer nur kurz und dann schlug der Motorschutzschalter zu. Nach Rückfragen (vorher lief dieses Monster jahrelang ohne Störung) was denn so alles verändert wurde, stellte sich heraus das eben dieser Motor letztes Jahr ausgetauscht wurde. Das Zeugs ist alles rund 30 Jahre alt, inkl. des ausgetauschten Motors, da auch dieser ein gebrauchter ist. Nun stehe ich etwas auf dem Schlauch, was für einen neuen Motorschutzschalter man braucht, damit das wieder sicher läuft. Der Original-Motor hatte wohl um die 3-4kW. Der neue ist mit 5,5kW angegeben. Aber auf dem Typenschild ist noch alles unter den 380V-Bedingungen aufgelistet. Somit wird er wohl unter den heutigen 400V-Bedingungen um die 6kW haben, oder? Da wie üblich nur der Einschaltmoment problematisch ist, hier die Frage, wie man dafür einen passenden Motorschutzschalter auswählt und auf welchen maximalen Strom man den einstellen muss (oder wo ich Informationen dazu bekomme). Zum Motor hin liegt 4x2,5mm², genügt das für 5,5kW/6kW Anschlußleistung?
Gruß Jürgen
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Juergen Beisert schrieb:

Zur DImensionierung hat du ja einige Tipps, ABER bei der Beschreibung muss es nicht zwingen der Motorschutzschalter sein. Hast du mal geprüft ob der Motorschutzschalter noch "Durchgang" auf allen 3 Kontakten hat? Um den Fehler einzugrenzen würde ich auch mal die Last abhängen (Riemen?) und dann probieren. Oder wenn ich wirklich den Motorschutzschalter in Verdacht habe, den zum testen überbrücken. Kurz anlaufen und dann Motorschutzschalter aus riecht nach fehlendem Außenleiter... HTH Andy
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Hallo Andreas,
Andreas Weber wrote:

Wir haben einen anderen (etwas jüngeren!) Motorschutzschalter des gleichen Typs ausprobiert, und das gleiche Verhalten bekommen.

Auch das haben wir probiert (egal was man an dieser Maschine anfasst, man ist anschl. voll Öl. Also geschmiert ist das Monster *wirklich* prima). Ohne mechanische Last konnte man den Motor mit beiden originalen Schutzschaltern betreiben.

Ich glaube, eine solche Ursache ausschließen zu können.
Grüße Jürgen
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Juergen Beisert schrieb:

Na wenn ich demnächst Ölschlieren auf meinem Bier habe, dann weiss ich woher... Gruß Andy
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Andreas Weber schrieb:

Da weiß man warum das auf dänisch anders heißt.;-)
Farvel, Dieter
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"Juergen Beisert" schrieb:

Nein. Ein Motor ist keine Glühbirne, wo Spannung^2 und Leistung halbwegs proportional sind. Ein Motor hat auch nicht irgendwelche kW, sondern er "verträgt" dauerhaft diese X kW. Der Motor zieht - vereinfacht gesagt - soviel, wie man von ihm verlangt.
Wenn Du einen 5,5kW Motor mit 8kW belastest, dann liefert er auch 8kW einige Zeit, bis er abraucht. (natürlich nur in Grenzen. Ein 100W Motor wird nie 5kW abgeben können, dazu ist die Impedanz seiner Wicklungen zu gering)
Dadurch, dass ein größerer Motor eingebaut wurde, hast Du nicht auch direkt eine höhere Aufnahmeleistung, solange die Abgabeleistung gleich bleibt. Die - in Realität tatsächlich messbare - höhere Stromaufnahme resultiert aus den höheren Verlusten des größeren Motors, sein Wirkungsgrad ist bei Unterbelastung schlechter.

4x2,5mm² ist gut für 20A - gaaanz pauschal und vereinfacht gesagt. Die tatsächliche maximale Belastbarkeit ergibt sich unter Berücksichtigung von Kabeltyp, Verlegart, Bündelung, Umgebungstemperatur.
Beispiel: Es sei eine 4x2,5mm² NYM-Leitung, alleine verlegt in einem Installationsrohr. Die Umgebungstemperatur sei maximal 30° C und es werden 3 Leiter belastet. Dann sind maximal 20A zulässig.
Nun, was nimmt ein 5,5kW Motor auf, wenn ihm tatsächlich 5,5kW abverlangt werden?
Man dividiere 5500W durch Wurzel3, durch 400V, durch den Wirkungsgrad und durch cos(phi).
Alles unbekannte, stimmt's?
Dann nimm Großvaters Berechnungsformel: 5,5kW * 2 A/kW = 11A. Das haut als Faustformel hin. Wenn die Maschine mit nem 3-4kW Motor gelaufen ist, dann wird sie den 5,5kW Motor nicht voll belasten. Kannst also den Motorschutzschalter nieriger einstellen. Ich würde nen 10A Typ nehmen und mal mit Einstellung 9A versuchen.
Aber ohne anschließende Messung wäre mir da nicht so wohl bei.
Zum Thema Einschalten: Ein Motorschutzschalter hat zwei Auslösungen. Eine thermische (Bimetallstreifen) und eine magnetische. Die thermische bildet die Hitzeentwicklung im Motor nach, indem man drei Bimetallstreifen mit je einem Draht umwickelt, der vom Strom je eines Aussenleiters durchflossen wird und somit den Bimetallstreifen motorstromabhängig beheizt. Übelast führt zum stärkeren Verbiegen der Streifen, sobald einer der drei Streifen an die Auslösemachanik kommt, wird abgeschaltet. Diese thermische Auslösung ist einstellbar (ganz simpel mechanisch durch mehr oder weniger starke Vor-Biegung der Streifen)
Dein Problem ist die magnetische Auslösung (motorstromdurchflossene Magnetspulen, die bei zu starkem Strom auf den Auslöser drückt). Diese Auslösung ist auf einen festen Wert eingestellt, z.B. oft das 12fache des maximal einstellbaren Nennstroms. Ein 10A Motorschutzschlater löst also bei 120A aus, egal ob er auf 7, 9 oder 10A eingestellt ist. Evtl. ist die Mechanik zu schwer oder hat ein zu hohes Trägheitsmoment, so dass der erlaubte kurzzeitige Stromfluss überhöht ist. Dann hast Du ein Problem.
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