Um Energie zu sparen, möchte ich die Wirtschaftlichkeit des Umbau,
von einem Drehstromverbrauchern berechnen. (400V, cos phi 0,76)
Der Verbraucher läuft im Stern-Dreick an.
Hierbei zieht die Machine für eine kurze Zeit einen
Einschaltspitzenstorm von ca.88A.
Nach einer Zeit x wird auf Dreick umgeschaltet und
im Norambetrieb ein Strom von 34A aufgenommen.
Was ich für die Wirtschaftlichkeitsberechnung benötige,
ist die aufgenommene, elektrische Leistung in kWh pro Einschaltzeit.
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Für Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist der Anlaufverbrauch irrelevant, da die Anlaufzeit gegenüber der üblichen Betriebszeit verschwindend klein ist. Ausser man schltet die Maschine ständig an und aus.
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Der Strom und die Leistung wäherd des Anlaufens sind nicht konstant. Es wäre ein Speicherosziloskop in Verbindung mit einer Stromzange angesagt, um den Verlauf aufzunehmen und daraus einen Mittelwert zu bilden. Die in vielen Stromzangen eingebaute Messfunktion „Anlaufstrom“ ist da unbrauchbar, da sie nur fest einen Mittelwert über einige Perioden (z. B. 100 ms) misst.
Aber: wenn es um den Verbrauch an elektrischr Energie (vulgo: Stromverbrauch) geht, so kann man sich mit einem Stromzähler abhelfen. Einfach den Verbrauch über eine gewisse Zeit bei konstantem Lauf der Maschine messen und dann in der gleichen Zeit die Maschine mehrfach aus- und schnell wieder einschalten. Und dabei die Abschaltzeiten stoppen, um einen Korrekturfaktor für den Minderverbrauch bei Stillstand einzubauen.
Ist aber eh latte, weil die Anlaufzeiten für den Stromverbrauch der Maschinen irrelevant sind.
MfG
C.
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Hallo Meister,
Um Energie zu sparen, möchte ich die Wirtschaftlichkeit des
Umbau, von einem Drehstromverbrauchern berechnen.
Was willst Du denn da umbauen?
(400V, cos phi 0,76)
Bemeßungsstrom??
Der Verbraucher läuft im Stern-Dreick an.
http://www.emot.de/wissen/motor/kap5.htm#5.4.10
Anlassen von Asynchronmotoren - > Lesen
Man muß allerdings beachten,
daß im Einschaltmoment wegen des dann großen Schlupfes (s = 1) eine hohe Spannung im Läufer induziert wird und deshalb auch sehr hohe Ströme fließen. Sie können Werte erreichen, die dem 4 bis 8fachen des Nenn-bzw. Bemessungsstroms entsprechen.
Hierbei zieht die Machine für eine kurze Zeit einen
Einschaltspitzenstorm von ca.88A.
Nach einer Zeit x wird auf Dreick umgeschaltet und
im Norambetrieb ein Strom von 34A aufgenommen.
Was ich für die Wirtschaftlichkeitsberechnung benötige,
ist die aufgenommene, elektrische Leistung in kWh pro
Einschaltzeit.
Wirtschaftlichkeitsberechnung ist hier irrelevat!
Es sei denn, der Antrieb läuft alle 2-3Minuten neu an.
mfg
W.
Hallo Wolfgang,
Hier handelt es sich um Schrauben-Druckluftkompressoren,
die für den momentanen bedarf eine zu große Leistung liefern.
Den Bemessungsstrom kenne ich momentan auch nicht,
kann ich aber nachreichen.
In der Tat laufen die Kompressoren alle 2-3 Minuten an,
gehen für kurze Zeit auf Standby und dann ganz aus.
Sonst würde ich nicht über einen Umbau nachdenken.
Zur Berechnung habe ich den Strom in den Außenleitern
L1, L2, L3 gemessen und alle weiteren Angaben dem
Typenschild auf dem Motor entnommen.
Nun noch mal die Frage zur Berechnung,
muss ich hier den Stern-Dreieck Anlauf berücksichtigen und
nach welcher Zeit wird auf Dreieck umgeschaltet?
Danke Timo
Hallo Timo,
In der Tat laufen die Kompressoren alle 2-3 Minuten an,
gehen für kurze Zeit auf Standby und dann ganz aus.
Sonst würde ich nicht über einen Umbau nachdenken.
Das ist blöd …
Zur Berechnung habe ich den Strom in den Außenleitern
L1, L2, L3 gemessen und alle weiteren Angaben dem
Typenschild auf dem Motor entnommen.
WIE und WAS hast du gemessen ??
Nun noch mal die Frage zur Berechnung,
muss ich hier den Stern-Dreieck Anlauf berücksichtigen und
Wenn du Strom und Spannung hast, ist die Schaltung für den Stromverbrauch irrelevant.
Aber um in deinem Fall zu rechnen, benötigt man den Zeitverlauf des STromes !!!
nach welcher Zeit wird auf Dreieck umgeschaltet?
Das kommt ja zuerst einmal darauf an, wie deine Umschaltung eingestellt ist.
Andererseits ist das auch ein mechanisches Problem. Beim Anlassen wird der Motor mit Unterspannung betrieben (Stern) um den Anlaufstrom zu begrenzen, da der Motor ja noch steht und deshalb auch noch keine Gegeninduktion vorhanden ist, welche dem Strom engegenwirkt, allerdings erreicht der Motor daher aber nicht sein ganzes Drehmoment.
Ist dann eine minimale Drehzahl erreicht, der Strom wird durch die Gegeninduktion begrenzt, kann auf Dreieck umgeschaltet werden.
Diese Zeit hängt aber Hauptsächlich von der Massenträgheit des ganzen Systems und der abzugebenden Leistung ab.
Im einfachsten Fall wird das ganze einfach über die Zeit gesteuert, wobei die Zeit so bemessen wird, dass auch im ungünstigtens Fall der Spitzenstrom nicht überschritten wird.
Andere Möglichkeiten wären das ganze über den ANlaufstrom oder die Motordrehzahl zu steuern.
Gerade bei Kompressoren besteht noch die Möglichkeit den Motor ohne Last anlaufen zu lassen, wärend dem Anlauf wird der Kompressor entlüftet, muss also keinen Druck erzeugen.
Aber das sind alles Dinge die man nicht beantworten kann, wenn man deine Anlage nicht kennt.
MfG Peter(TOO)
Hallo Peter
Vielen Dank für die Antwort.
Mitglieder des Jet haben mir schon mitgeteilt, das der Anlaufspitzen-
strom aufgrund seiner kürze vernachlässigbar sei.
Wenn ich nun aber die Einschaltfrequenz in betracht ziehe und
in Tabellenbuch die elektrische Leistungsformel heranziehe,
sind die Formeln um den Faktor Wurzel 3 unterschiedlich.
An dieser Stelle scheitert auch die Rechnung, da ich den
Umschaltzeitpunkt nicht kenne.
Gemessen habe ich die Stromaufnahme in den Leitern L1, L2 und L3
während einer Anlauf, Betriebs und Standby –Phase.
Danke Timo
In der Tat laufen die Kompressoren alle 2-3 Minuten an,
gehen für kurze Zeit auf Standby und dann ganz aus.
Sonst würde ich nicht über einen Umbau nachdenken.Das ist blöd …
Zur Berechnung habe ich den Strom in den Außenleitern
L1, L2, L3 gemessen und alle weiteren Angaben dem
Typenschild auf dem Motor entnommen.WIE und WAS hast du gemessen ??
Nun noch mal die Frage zur Berechnung,
muss ich hier den Stern-Dreieck Anlauf berücksichtigen undWenn du Strom und Spannung hast, ist die Schaltung für den
Stromverbrauch irrelevant.Aber um in deinem Fall zu rechnen, benötigt man den
Zeitverlauf des STromes !!!nach welcher Zeit wird auf Dreieck umgeschaltet?
Das kommt ja zuerst einmal darauf an, wie deine Umschaltung
eingestellt ist.
Andererseits ist das auch ein mechanisches Problem. Beim
Anlassen wird der Motor mit Unterspannung betrieben (Stern) um
den Anlaufstrom zu begrenzen, da der Motor ja noch steht und
deshalb auch noch keine Gegeninduktion vorhanden ist, welche
dem Strom engegenwirkt, allerdings erreicht der Motor daher
aber nicht sein ganzes Drehmoment.
Ist dann eine minimale Drehzahl erreicht, der Strom wird durch
die Gegeninduktion begrenzt, kann auf Dreieck umgeschaltet
werden.Diese Zeit hängt aber Hauptsächlich von der Massenträgheit des
ganzen Systems und der abzugebenden Leistung ab.Im einfachsten Fall wird das ganze einfach über die Zeit
gesteuert, wobei die Zeit so bemessen wird, dass auch im
ungünstigtens Fall der Spitzenstrom nicht überschritten wird.Andere Möglichkeiten wären das ganze über den ANlaufstrom oder
die Motordrehzahl zu steuern.Gerade bei Kompressoren besteht noch die Möglichkeit den Motor
ohne Last anlaufen zu lassen, wärend dem Anlauf wird der
Kompressor entlüftet, muss also keinen Druck erzeugen.Aber das sind alles Dinge die man nicht beantworten kann, wenn
man deine Anlage nicht kennt.MfG Peter(TOO)
Hallo,
Hier handelt es sich um Schrauben-Druckluftkompressoren,
die für den momentanen bedarf eine zu große Leistung liefern.
In der Tat laufen die Kompressoren alle 2-3 Minuten an,
gehen für kurze Zeit auf Standby und dann ganz aus.
Sonst würde ich nicht über einen Umbau nachdenken.
wie schon geschrieben, wird der Verbrauch beim Anlassen
vernachlässigbar sein.
Allerdings kann es leicht sein, daß das häufige Anlassen
der Kompressoren zu erhöhten Verschleiß führt.
Die Folgeschäden könnten weitaus teurer werden, als paar
eingesparte Kwh.
Deshalb würde ich empfehlen, statt über Wirtschaftlichkeit
beim Anlassen mal über ausreichende Speicher nachzudenken.
Gruß Uwi
Hallo,
Wie @Uwi, rate ich in diesem Fall zu einem ausreichend großen Druckluft-Speicher,
sonst brauchtst Du bald Ersatzteile für den Kompressor.
Die Möglichkeit des drucklosen Anlaufens @Peter ist eine weitere.
Die Umschaltzeit, Stern-Dreieck, sollte immer zum Antriebsystem angepaßt (Hersteller-Vorgaben?), eingestellt sein.
Das Lastmoment bei zu frühem Umschalten zeigt sonst auch einen entsprechenden Strom, so das dabei keine Energie-Einsparung möglich ist.
Für eine Energiebilanz-Rechnung, muß eine längere Zeit gemessen und aufgezeichnet werden.
Solche Meßgeräte(Datenlogger für Leistungsmeßung) kann man auch ausleihen.
Erspart einem viel rechnerei und Zeit.
Wir benutzen meist die Memobox 800 von LEM für diese Art Meßungen.
Solche oder ähnliche Geräte unter Stichwort „Netzoptimierung“ suchen.
z.B.
http://www.lem.com/inet/Instruments/productsIns.nsf/…
http://www.fluke.de/comx/show_product.aspx?pid=35475…
mfg
W.
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Hallo Timo,
An dieser Stelle scheitert auch die Rechnung, da ich den
Umschaltzeitpunkt nicht kenne.Gemessen habe ich die Stromaufnahme in den Leitern L1, L2 und
L3
während einer Anlauf, Betriebs und Standby –Phase.
Die Ströme in den drei Leitern sollten eigentlich in etwa gleich sein, zumindest was die Leistungsaufnahmne des Motors betrifft.
Hinzu kommt aber auch noch wie da geschaltet wird. Mit Schützen weiss man nie, wo man die Phasellage gerade „trifft“, also mal im Nulldurchgang und mal im SCheitelpunkt oder irgendwo dazwischen. Beim Schalten mit einem Thyristor, wird meist die Phasenlage synchronisiert.
Somit musst du mehrere Messungen durchführen um einen Mittelwert zu erhalten, bei einer einmaligen Messung weisst du nie welchen Fall du gerade „getroffen“ hast und deine Berechnung ist für die Katz.
Denke daran:
Wer misst, misst Mist.
Du schreibst immer noch nicht WIE du, bzw. dein Messgerät, gemessen hast. Es macht halt schon einen Unterschied ob dein Messgerät über eine Sekunde integriert oder ob es einen Wert in 10ms ermittelt.
Wenn man mit einem Oszilloskop misst, sieht man auch den Umschaltzeitpunkt.
Insofern kann ich deine Messungen nicht nachvollziehen und auch nichts darüber aussagen ob du irgendeinen Stuss zusammenrechnest.
Allerdings kommt bei der Nachrechnung des Zählerstandes noch das Problem hinzu, dass der Zähler auch nur in einer begrenzten Zeit beschleunigen kann …
MfG Peter(TOO)
Dank an alle, die mir Hilfestellung geleistet haben.
Ich bin dem Problem so entgegen gegangen, das die Stand-By Zeit
einfach verlängert wurde und die Kompressoren nur noch selten
ganz ausschalten. Somit ist der Anlaufstrom aus dem Stand-by Betrieb
nur noch ein drittel von vorher und dem Materialverschleiß ist auch
aus dem Weg gegangen.
mit Gruß Timo
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