FU-ASM-Überlastkennlinie

Im Auftrag der Firma SPÖRK

ZielTemperaturverhalten der ASM näher kennen zu

lernen Temperaturverhalten im Leerlauf zu erfassen Temperaturverhalten unter Volllast zu erfassen Temperaturverhalten bei verschiedenen Frequenzen

(verschiedenen Drehzahlen) z.B. 50Hz, 40Hz, 30Hz, 25Hz

Verlustleistung der ASM bestimmen

Ersatzschaltbild der ASM konstruieren

Näherungsformel des Temperaturverhaltens herleiten

Vorbereitung

Modifizierung der Asynchronmaschine Einbau von temperaturabhängigen Widerständen

(Pt100)in die Statorwicklung und am Gehäuse

Messungen Kennen lernen der Methoden zur Ermittlung des

Wicklungswiderstands

Modifizierung der ASMEinbau von:

Pt100

Cinch-Messbuchsen

Modifizierte ASM

Pt100 in die Wicklung

eingebettet

Pt100 im Gehäuse

Cinch- Steckbuchsen

Messung

Messung an der Diplomarbeit von 2005/06 (Modbusgesteuerte ASM)

Aufnahme der Wicklungswiderstände anhand :

Gleichstrommessung (U_,I_)Ohm-Meter Messung ()Messung der Pt100 in Gehäuse und Wicklung

(mittels LabView)

Messung an der Diplomarbeit

Frequenzumrichter

ASM

Motorbremse

GleichstrommessungOhmmetermessung

•Gleichstrommessung

•Ohmmetermessung

Messung am Pt100 (LabView)

Automatisierung der Messung mittels LabView

Messaufbau

Automatisierung der Messung mittels LabView

Automatisierung der Messung mittels LabView

(Bedienoberfläche)

Temperaturverhalten der ASM

50 Hz bei Volllast18 22,4 6,81 308,1 121,84 117,06 22,103 60,412 56,506 55,57 43,4120 22,4 6,83 308,1 122,49 117,52 22,168 60,412 57,360 57,23 44,5822 22,4 6,85 308 122,84 117,55 22,240 60,412 58,310 58,12 44,6624 22,5 6,86 308,1 123,25 117,9 22,265 61,729 58,642 59,16 45,5526 22,5 6,88 308,1 123,59 118,12 22,330 61,729 59,496 60,03 46,1128 22,5 6,88 308 124,02 118,4 22,338 61,729 59,592 61,12 46,8230 22,5 6,9 308,1 124,06 118,46 22,395 61,729 60,351 61,22 46,97

Temperatur ASM

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

0 5 10 15 20 25 30 35

t [min]

T [

°C]

T(Rohm)

T(R_)

T(Rinnen)

T(Raußen)

Logarithmisch (T(Rohm))

Logarithmisch (T(R_))

Logarithmisch (T(Rinnen))

Logarithmisch (T(Raußen))

Temperaturverhalten der ASM

30,2 Hz bei Volllast

Temperatur ASM

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

0 2 4 6 8 10 12 14

t [min]

T [

°C]

T(Rohm)

T(R_)

T(Rinnen)

T(Raußen)

Logarithmisch (T(Rohm))

Logarithmisch (T(R_))

Logarithmisch (T(Rinnen))

Logarithmisch (T(Raußen))

Zeit

t Rohm U_ I_ Rinnen Raußen R_ T(Rohm) T(R_) T(Rinnen) T(Raußen)

0 19,6 5,3 272,3 110 109,57 19,464 23,554 21,762 24,45 24,352 20,9 5,63 271,8 115,13 111,07 20,714 40,667 38,215 37,85 28,174 21,3 5,74 271,9 117 112,55 21,111 45,932 43,441 44,45 31,936 21,8 5,87 271,8 117,47 113,74 21,597 52,514 49,839 48,12 34,968 22,2 5,95 271,7 118,91 115,07 21,899 57,780 53,819 52,72 38,3510 22,5 6,02 271,9 120,72 116,3 22,140 61,729 56,996 56,16 41,4812 22,8 6,11 271,9 122,07 117,32 22,471 65,678 61,353 61,12 44,07

gemessene Werte berrechnete Werte

Ersatzschaltbild

TW...Wicklungstemperatur PW...Wärmeverluste

TG...Gehäusetemperatur RW...Wärmeübergangswiderstand

TA...Außentemperatur RG... Wärmeübergangswiderstand

Ermittlung des Wärmewiderstandes

berechnet

t n Pel Pmech Pv

min U/min W W W0 1406 550 353,34 196,662 1404 563 352,86 210,144 1401 563 352,1 210,96 1400 564 351,86 212,148 1399 564 351,61 212,3910 1397 564 351,1 212,912 1396 563 350,85 212,15

gemessent n P0 U0 U0² I0 PFe+R PW Rw Rg Tw Tg Tw Tg

min U/min W V V² A W W K/W K/W K K °C °C0 1490 119 402 161604 0,954 43,642 153,018 0,010 0,034 1,50 5,24 26,74 25,242 1488 78 351,5 123552,25 0,715 35,671 166,498 0,063 0,034 10,51 5,65 36,16 25,654 1484 54 251,8 63403,24 0,558 28,219 167,258 0,094 0,047 15,78 7,94 43,72 27,946 1479 38 250,8 62900,64 0,45 21,233 168,498 0,106 0,060 17,86 10,08 47,94 30,088 1465 27 201 40401 0,35 16,857 168,748 0,119 0,073 20,10 12,26 52,37 32,2610 1433 18 150,8 22740,64 0,258 12,489 169,258 0,135 0,074 22,77 12,49 55,27 32,4912 1271 12 102,1 10424,41 0,179 9,347 168,508 0,136 0,089 22,98 15,06 58,04 35,06

gemessen berechnet

Wärmeverlustwiderstand

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

0,160

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00

Tw[°C]

Rth

[K/W

]

Rw

Rg