Motor: Bemessungsdrehzahl, Eckdrehzahl, Eckfrequenz, Feldschwächbereich

Frage:
Was versteht man unter Eckdrehzahl (Eckfrequenz), wie wird sie bestimmt und welcher Zusammenhang besteht zur Motor-Bemessungsdrehzahl?

Antwort:
Die Eckdrehzahl markiert den Übergang zwischen dem sogenannten Grundstellbereich (Ankerstellbereich) und dem Feldschwächbereich.
Die Eckdrehzahl ist nicht gleich der Motor-Bemessungsdrehzahl.

Grundstellbereich
Im Grundstellbereich kann der Antriebsregler die Höhe der Ausgangsspannung frei variieren, um den für das Erregerfeld und die Drehmomenterzeugung erforderlichen Motorstrom einzuprägen.

Feldschwächbereich
Ab der Eckdrehzahl hat die Ausgangsspannung des Antriebsreglers (Motorspannung) ihr Maximum erreicht und kann mit steigender Drehzahl nicht weiter erhöht werden, um den erforderlichen Feldstrom zu treiben. Die Folge ist eine 'Feldschwächung' und die typische Abnahme des erreichbaren Drehmoments mit steigender Drehzahl.

Eckdrehzahl
Die Eckdrehzahl wird durch die Motor-Bemessungsdaten und die maximal mögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters bestimmt.

Maximal mögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters
Die maximal mögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters ist von folgenden Einflussgrößen abhängig:
  • Jeweilige Höhe der Zwischenkreisspannung (Netzspannung)
  • Spannungsreduzierung durch Wechselrichterverhalten
  • Spannungsabfall an der Netzdrossel

Erfahrungswerte für den Einfluss von Netzdrossel und Wechselrichter:
  • 3...7 %  (nur Wechselrichter)
  • 6...10 % (Wechselrichter und Netzdrossel)

Die Eckdrehzahl lässt sich überschlägig im Dreisatz aus der Motor-Bemessungsdrehzahl, der Motor-Bemessungsspannung und der maximal möglichen Ausgangsspannung errechnen. Bei der exakten Formel würde der Bemessungsschlupf noch mit in die Berechnung eingehen.

Beispiel (Asynchronmotor: MDFKA71-120):
  • Motor-Bemessungsdrehzahl (C0087): 3410 rpm
  • Motor-Bemessungsspannung (C0090): 390 V
  • Netzspannung: 400 V
  • Max. Ausgangspannung = Netzspannung - 8 % = 368 V
  • Eckdrehzahl = 3410 rpm * 368 V / 390 V = 3218 rpm

In diesem Beispiel liegt die Eckdrehzahl (Beginn des Feldschwächbereiches) unterhalb der Motor-Bemessungsdrehzahl.
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AKB-ID: 20037715
Last update: 11.01.2024
Category: FAQ, Tipps und Tricks

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