Dreieckschaltung, bei Generatoren sinnvoll oder nicht?

Hallo,
schon vor Jahren ist es mir zugetragen worden von einem Fachmann,
bei Piggott ist es zu lesen,
dass vor Dreieckschaltung abgeraten wird, wegen der Ringströme.
Ohne allerdings zu nennen, in wieweit sie sich denn auswirken.

Dem bin ich auf den Grund gegangen, mit erstaunlichem Ergebnis.

Als Objekt diente mein Eigenbau-Generator mit Tandemscheiben, beide in Reihe, für den Versuch im Dreieck beschaltet.
Also so:



Verblüffendes Ergebnis: Bei 500 u/min 3,4 A Ringstrom! Ganz ohne elektrische Last.
Das ist viel, wenn doch nach Rechnung bei 4 A/mm² in den Spulen nur 8A fließen dürfen. Davon hier also 42,5% schon durch Ringstrom.

Auch wenn die 3 Phasenspannungen mit 33,5; 33,9 und 34V AC (bei 600 u/min) gewisse Abweichungen haben, daran kann es nicht liegen. Auch nicht daran, dass der Ringstrom mit Stromzange gemessen wurde, welches nicht besonders genau ist.

Die Zunahme der Verlustleistung über die Drehmomentberechnung hielt sich erfreulicherweise in Grenzen.
Ohne Ringstrom: 27,23 W
mit.........................34,03 W also eine Zunahme von 6,8 W.

Zur bestimmung des rein elektrischen Wertes habe ich den Ringwiderstand bestimmt, durch Spannungsfall bei eingespeistem Fremdstrom. Etwa genau 1 Ohm.

Damit Spannungsfall bei Ringstrom 3,4 A auch 3,4 V; Verlustleistung 11,56 W.

Unterschiede zwischen Zunahme mechanisch und elektrisch wahrscheinlich der Ungenauigkeit der Stromzange geschuldet, und dem Umstand, dass ich die Kraft fürs Drehmoment nur mit 1 Stelle hinterm Komma messen kann, hier 0,5 kG (ist digitale Fluggepäck-Waage, aber ziemlich genau).

Fazit:
obwohl die Zunahme der zusätzlichen Verlustleistung sich in Grenzen hält, ist der sich bildende Ringstrom doch erheblich und schränkt die Möglichkeit der Stromentnahme ein.
Ihr seid aufgefeordert, eigene Messungen durchzuführen.
Ob das bei allen Bauarten und auch Motoren gleichermaßen zu trifft, ist derzeit Spekulation, aber erwartbar.
Ich rate vorsorglich bis auf Weiteres von der Dreieckschaltung ab. Ausgenommen Notfälle, wenn z.B. bei Batterie-Direktladung wegen Fehldimensionierung die Spannung gesenkt werden muss, und etwas mehr Strom wünschenswert ist.

Aber im Beispiel schon mal 42,4 % vom möglichen Strom als Ringstrom. Da bleiben für den Laststrom nur noch nach Rechnung 57,6 %, sonst thermische Überlastung.

Moin Freunde ,

alle alten Gen der FE Serie sind im Dreieck geschaltet..
16 Pol Aussenläufer.
Wellenwicklung.
12,24,48:V(eher ein 36 V)
ganz ähnlich wie Nabenmotore, aber weniger Leerlauf Verluste.
Der 10 Jahre alte Gen läuft jeden Tag.niemals haben wir da Probleme mit Ringströmen gehabt.
Allerdings industriell, mit Wickelautomaten gefertigt.
Kann's sein , das diese absolut gleichmäßige Wellenwicklung geht?

Danke für die Anregung.
Wer weiss mehr ?

Cerco

@ Ehrdorf: Man tut, was man kann. War aber auch mal nötig.
@cerco: Habe nicht behauptet, dass es grundsätzlich Probleme macht. Nur hättet auch ihr womöglich mehr Strom raus ziehen können. Etwas mehr Wirkungsgrad auch. Gemessen habt Ihr die Ringsröme eh gewiss nicht.
Und wer sagt denn, dass die Entwickler das Thema nicht auch unterschätzt hatten, wie hier jahrelang im Forum.

Toleranzen alleine können die Ursache nicht sein. Hatte AC als Phasenspannungen, also 0,5V Toleranz. Die zugehörige Spannung (Ringspannung?) welche bei 1 Ohm 3,4 A AC durchtreibt, ist nach Rechnung aber 3,4V.
Bei 600 u/min waren es übrigens 3,6A (mit Stromzange).

Eines habe ich aber bisher nicht bedacht:
Wenn (bei mir) 8 A AC in Sternschaltung zulässig wären, so werden daraus im Dreieck 8 * 1,73 = 13,86 A
Da sind bei 3,4 A Ringstrom (500 u/min) weniger Prozente, nämlich 24,5.
Dennoch, nutzen können oder eben nicht!

Behaupte nicht, dass diese ca. 25% in dieser Höhe bei jedem Generator auftreten. Sind anscheinend auch drehzahlabhängig. Hatte daher aufgerufen, selber Messungen zu machen, so es denn geht.

Hallo Che,

sehr interessant das Thema.

"Toleranzen alleine können die Ursache nicht sein"
vielleicht stimmt das, doch die gemessenen 33,5; 33,9 und 34V sind einzelne Mittelwertspannungen.
Braucht aber auch TRUE RMS Messgeräte um genau zu sein.

Ich denke noch wichtiger sind die jeweiligen Einzelspannungen und ihre Unterschiede.
Messbar mit dem Oszilloskop.

Letztendlich muss sich der gemessene Strom sich aus den Unterschieden der Spannungen ergeben
die Spulen Widerstände sind ja konstant (wenn die Temperatur konstant bleibt)

Nun ja nicht einfach alles, vielleicht hilft es ja wem

Grüße

Hallo

Ein schönes Durcheinander finde Ich , 3,4 A an 1 Ohm braucht auch 3,4 V , die tauchen aber nirgentwo auf.
Da muß mal eine Verbindung gelöst werden um die wirklichen Phasenspannungen zu messen.
Bei den Oszikurven wurden zum teil auch eine Folge mit nur 60° gemessen, und dann ein Sternpunkt selbst gebastelt.
Es ist gar nicht garantiert das die drei Phasen in 3 mal 120 ° die Spannung generieren.
Der Sternpunkt macht dann nämlich auch eine Sinuskurve.
Das muß erst mal geklärt werden und nicht mit Falschmessungen die Grundlagen auf den Kopf gestellt werden.
Jeder Asynkronmotor hat Lehrlaufströme von, auch über, 50 % Nennstrom, bei Wirkungsgrad über 80 % .
Diese Lehrlaufströme die benötigt werden um das Magnetfeld zu erzeugen, werden dann durch den Belastungsstrom übernommen, der kommt nicht einfach dazu, das ist ein Trugschluß.

Gruß Aloys.

Es ist ja nicht so, dass ich die Hinweise der Kollegen nicht ernst nehme. Also tatsächlich Ring (Dreieck) an den Ecken aufgetrennt, und über alle 3 Seiten gemessen, also über alle Spulen u,v,w, siehe Bild im ersten Beitrag.
Ergebnisse wie folgt, dahinter die jeweiligen Δ-Spannungen. (Dreieck, wenn das Zeichen nicht dargestellt werden sollte)
...........offen..........Δ
u........24,7.........25,4
v.........25,0........25,0
W.......25,9........25,5
Alles AC, ist ja klar.
Signifikant sind die Unterschiede nicht, eher Messunsicherheiten. Aber, im aufgetrennten Kreis ließ sich eine Ringspannung messen: 6,6V!
Die bricht, wenn geschlossen und der Ringstrom fließen kann, auf etwa 3,3V bei 1 Ohm Ringwiderstand zusammen.
(Mit Messzange Ringstrom 3,4A, mit Multimeter 3,3)

Hier noch ein Oszillogramm:


Der große Sinus ist zwischen 2 Phasen (über alle Spulen u) 10V/T.
Der kleine die Spannung, 0,05V/T, die vom Ringstrom an einem Messwiderstand ab fällt, eingefügt vor u1.
Als diesen habe ich den vom Strompfad 20A vom Multimeter genommen.
Gemeinsame Masse Verbindung W4 (Dreieckspitze rechts unten).
500 u/min; X-Achse 5ms/T

Wer das deuten kann, bitte!

Verbleibt die Frage nach der Ringspannung, die den Ringstrom antreibt. Wo kommt die her?

Hallo

Ich denke , sämtliche Literatur behandelt Maschinen die richtig verschaltet sind.
Aber die doppelte Frequenz und das auf und ab der Synuskurve ist das Indiz für das verwechseln von A und E einer Phase.
Um das zu beseitigen nützt es nichts einfach eine Phase um zu drehen, sondern es muß die falsche gedreht werden.
Das aus zu messen ist ja leider schwierig.
Dreht man aber nicht die falsche um, sind wieder 2 richtig und eine falsch.
also eine umdrehen und messen, wenn gleiches Ergebniß , wieder zurückbauen und mit der nächsten Phase versuchen.
Nach drei Versuchen muß man den Fehler dann eigentlich haben.

Gruß Aloys.

Mann mann mann

signifikante Marker ??? damit fing hier doch alles an.
An alle As und Es komst Du scheinbar ja dran, und Scheibe 1 und 2 sind auch richtig in Reie verschaltet.
Die ungleichmässigen Spannungen ( 1,2 V = 5 % ) sind das Ergebnis der leicht versetzt verklebten Spulen.

Ich habe einen meiner Motoren absichtlich mal mit einer Phase falsch verschaltet, und der Regler kam damit nicht zurecht.
Dadurch kommen alle drei Phasen erst mit der positifen Spannung, je 60 ° versetzt, und dann 3 mal negatiefe Spannung, auch 60 ° versetzt.
Da sind dann Ausgleichsströme nicht zu verhindern.
Mach doch bitte mal einfach die drei Versuche .

Gruß Aloys.

Hallo
Du schreibst:
Was Du aber selber weißt, es aber nicht nennst:
?????
Ich mache die ganze Zeit nichts anderes als zu sagen das eine komplett verschaltete Phase verkert angeschlossen ist !!!
Das passiet auch Experten die es wissen solten.
Im Kraftwerksbau ist mal ein Block bei Inbetriebnahme mit falscher Drehrichtung ans Netz geschaltet worden .
Ergebniss : Totalschaden von Generator und Turbine ! viele Milionen Gesammtschaden!

Gruß Aloys.