Asynchronmotor läuft nicht an

Annihilator · Beitrag von **Annihilator** » 01 Jun 2007, 19:34

Hallo an alle Elektrotechnik- und Eisenbahnfreunde,

die Angelegenheit betrifft zwar nicht direkt jetzt die Technik der Bahn, könnte
aber vielleicht:

Wie sieht es eigentlich mit dem Anlauf eines Asynchronmotors aus? Läuft der immer
beim Einschalten an, oder kann es da auch mal zu einem Stocken kommen?

Ich frage deswegen so blöd, weil ich mal gelesen habe, dass sich durch die Durchflutung
in den Wicklungen Oberfeldmomente bilden können, die den Läufer beim Anlaufen hindern.
Es war von einem "Kleben des Läufers" die Rede.

Kann mir da einer mehr dazu sagen und wenn es sowas gibt, existieren dafür auch schon
Lösungen, in Form einer Hardware oder eines Controllers, der sowas bemerkt und darauf reagiert?

Denke zur Zeit über ein paar Diplomarbeitsthemen nach und bei dieser Eigenheit bin ich gleich mal hellhörig geworden.

Wäre also nett, wenn mich mal ein Ingenieur oder ein Maschinenfreak in dieser Angelegenheit aufklären könnte.

Bedanke mich dafür schon mal im voraus.

Gruß
Annihilator

Bing · Beitrag von **Bing** » 04 Jun 2007, 22:46

Moin Moin Annihilator,

einer der wichtigsten Eigenschaften der el. Asynchronmaschine ist daß diese immer selbstständig anläuft ein. Nur wenige Gründe gibt es die Anlaufen einer Asynchronmaschine verhindern können:

Selbsthemmung durch mechanische Schäden: Lagerschaden, der Läufer schleift am Stator, Fremdkörper im Luftspalt
Kurzschluß der Stator- oder Rotorwicklung
Betrieb weit außerhalb der zulässigen Parameter - sprich mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom sehr hoher Frequenz (GHz) - da ist dann das speisende Stromnetz ausgefallen bzw. der Wechselrichter hinüber
zu geringe Leistungsfähigkeit des speisenden Netzes und der daraus resulierende Spannungseinbruch oft bei gleichzeitig starker Schwankung der Speisefrequenz
Anlauflast erheblich höher als das Nenndrehmoment der Maschine - die Asynchronmaschine liefert typischerweise das bis zu 6-fache ihres Nenndrehmomentes als Anlaufmoment - da liegt dann eine Fehlanpassung Last/Maschine vor
Konstruktionsfehler in der Anker- oder Statorwicklung

Alle genannten Probleme sind trivial und im wesentlichen auf technische defekte oder falsche Leistungsanpassung/Konstruktion zurückzuführen. Da in einer Diplomarbiet der Nachweis zum ingenieurmäßiges Arbeiten verlangt wird halte ich ein Thema wie Selbsthemmung der Asynchronmaschine für zu akademisch. Das taugt höchstens für eine Doktorarbeit bei der nach 400 Seiten und unzähligen Simmulationen und Versuchen rauskommt das ein Selbsthemmen der Asynchromaschine nicht nachweisbar ist. Für eine Diplomarbeit taugt eher ein Thema wie Anpassung und Auslegung einer Asynchronmaschine an eine konkrete komplexe mechanische Last - da kann man dann schön rumrechnen welche Maschine/Wechselrichterkombination ideal wäre und reduziert das dann in 120 Seiten auf industriell verfügbare Komponenten die der Idealmaschine möglichst nahe kommen oder preislich ein guter Kompromiss sind ..

Annihilator · Beitrag von **Annihilator** » 06 Jun 2007, 21:03

Hallo Ping,

vielen Dank für die ausführliche Antwort. Dann kann ich das mit den Oberfeldmomenten wohl knicken. Im Internet habe ich dazu nämlich auch nichts gefunden.

Obwohl ich diesen angeblichen Umstand (Kleben des Läufers) aus dem Fischer Buch: "Elektrische Maschinen" habe. Müsste mal mit den Professoren reden.

Ich erinnere mich aber mal hier im Forum gelesen zu haben, dass es mal Anlaufschwierigkeiten mit dem 423er gab. Erst beim zweiten oder sogar dritten Betätigen des Fahrschalters setzte sich die Mühle in Bewegung. Was war denn hierbei die Ursache?

Trotzdem Danke nochmal für die prompte Antwort.

Gruß
Annihilator

Bing · Beitrag von **Bing** » 06 Jun 2007, 22:25

Annihilator @ 6 Jun 2007, 21:03 hat geschrieben: Ich erinnere mich aber mal hier im Forum gelesen zu haben, dass es mal Anlaufschwierigkeiten mit dem 423er gab. Erst beim zweiten oder sogar dritten Betätigen des Fahrschalters setzte sich die Mühle in Bewegung. Was war denn hierbei die Ursache?

Moin Moin,

das Problem bei Asynchronmaschinen ist in der Ansteuerung durch den Wechselrichter zu suchen. Aus Kostengründen wird ja dem Motor kein Sinus Signal vorgesetzt sondern eine Pulsweitenmodulation. Wie mit der Fast-Fourier-Transformation leicht zu errechnen reicht schon das Überlagern einiger weniger Rechtecksignale um einen brauchbaren an die Sinusform angenäherten Wechselstrom zu erzeugen. Sind die Wechselrichter noch nicht auf die Asynchronmotoren feinabgestimmt (Ansteuerungssoftware der Wechselrichter) bekommt der Motor halt einen Strom nicht passender Frequenz/Spannung/Amplitude vorgesetzt - da fängt dann irgenwann auch eine Asynchronmaschine zu bocken an. Das Abstimmen eines Pulsweitenmodulierten Wechselrichters auf eine Asynchronmaschine ist zeitaufwendig - schließlich muß für jedes einzelne Triebfahrzeug die individuelle Wechselrichter - Asynchronmaschinen Abstimmung optimiert werden.
Das war sicher bei der Baureihe BR 423 und auch anderen Baureihen das Problem - aufgrund von fixen Lieferterminen bleibt oft nicht die Zeit den letzten Feinschliff in der Steuerungssoftware auszuführen - das kann man ja dann noch im Betrieb machen. Ergo wie so oft in der heutgen Zeit ein Bananenprodukt: reift beim Kunden.

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