Bauteil 29: Motor

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Elektrische Leistung
2	Wellenleistung
3	Regeleingang für Wirkungsgrad (als H)

Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Die Standardwerte und Kennlinien wurden in Release 10 aktualisiert.

Implementierung eines lastunabhängigen mechanischen Verlustes (QLOSSM) (siehe dazu Release-Notes zu Release 12)

Die Reihenfolge, in der der proportionale und der konstante Anteil berücksichtigt werden, hängt von der Richtung des Energiestroms ab.

Wenn sowohl ein mechanischer Wirkungsgrad ETAMN als auch ein konstanter Verlust QLOSSM vorgegeben sind, werden beide in folgender Weise kombiniert:

Q_Brutto =( Q_Netto + QLOSSM) / ETAMN

Der Ergebniswert QLOSS umfasst den gesamten (lastunabhängigen und lastabhängigen) Verlust

QLOSS = Q_Brutto – Q_Netto

Der Ergebniswert ETAM beinhaltet beide Anteile (wie schon beim Bauteil 6), da ETAM definiert wird durch

ETAM = Q_Netto / Q_Brutto

Wenn ein QLOSSM > 0 angegeben wird, ist also ETAM nicht mehr gleich ETAMN, sondern entsprechend kleiner (um QLOSSM/Wärmezufuhr).

Wirkungsgradvorgabe über Logikleitung

Beim Motor kann auch der Nominalwert des elektrischen Wirkungsgrades statt im Vorgabewert ETAEN auch als Enthalpie auf dem Logikeingang (Anschluss 3) vorgegeben werden, so dass dieser Wert auch geregelt werden kann. Welche Vorgabe genutzt werden soll, wird mit dem Schalter FETAEN festgelegt.

Ergebniswert ETATOT

Außer dem elektrischen und dem mechanischen Wirkungsgrad wird auch der Gesamtwirkungsgrad als Ergebniswert ETATOT ausgegeben.

Standardwerte

Der bisherige Standardwert für den elektrischen Wirkungsgrad ETAEN = 0.85 ist für große Motoren zu gering. Der Wert wurde deshalb auf 0.95 angehoben. Bei Nennleistungen unterhalb von 20 kW wird jedoch in einer Warnung darauf hingewiesen, dass der Wert angepasst werden sollte.

Drehzahl-Berechnung

Es wird der Zusammenhang zwischen der Drehzahl F2 auf der mechanischen Welle und der Netzfrequenz F1 der Elektroleitung berücksichtigt. Bei Synchronmotoren ist das Verhältnis fest durch die (ganzzahlige) Polpaarzahl PP gegeben:

F2 = F1 / PP

Bei Asynchronmotoren verringert sich die Drehzahl durch einen lastabhängigen Schlupf SLIP:

F2 = (1-SLIP) * F1 / PP

Die Lastabhängigkeit kann in Ebsilon über eine Kernelexpression abgebildet werden. Man kann den Wert jedoch auch direkt vorgeben. Dies wird über den Schalter FSLIP gesteuert:

FSLIP = 0: SLIP = 1 verwenden (Synchronmotor)

FSLIP = 1: Vorgabewert SLIP verwenden

FSLIP = 2: Wert aus Kernelexpression ESLIP verwenden

FSLIP =-1: Wellendrehzahl von außen gegeben, SLIP berechnet (Identifikationsmodus)

Da Ebsilon beim Motor die Wellendrehzahl nicht berechnet hat, wird aus Kompatibilitätsgründen beim Laden einer Schaltung,
die mit einer älteren Ebsilon-Version erstellt wurde, FSLIP=-1 verwendet.

Für neue Schaltungen ist die Standardeinstellung FSLIP=0.

Darstellungsformen:

Generator: Statt oder zusätzlich zum Buchstaben „M“ können graphische Symbole dargestellt werden (siehe Bauteilformen).

Vorgabewerte

FMODE	Schalter für Berechnungsmodus Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: GLOBAL =1: Lokale Teillast =-1: Lokale Auslegung
FETAEN	Vorgabe des elektrischen Wirkungsgrades Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: durch Vorgabewert ETAEN = 2: durch Enthalpie auf Regeleingang
ETAEN	Elektrischer Wirkungsgrad (nominal)
ETAMN	Mechanischer Wirkungsgrad (nominal)
QLOSSM	Mechanischer Verlust (konstanter Anteil)
PP	Polpaarzahl
FSLIP	Art der Schlupfvorgabe Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: Kein Schlupf (Synchron-Motor) = 1: Schlupf gegeben durch Vorgabewert SLIP = 2: Schlupf gegeben durch Kernelexpression ESLIP =-1: Wellendrehzahl von außen gegeben, Schlupf berechnet
SLIP	Schlupf
ESLIP	Funktion der Schlupfberechnung function evalexpr:REAL; begin // $._1.m : net frequency [1/min] // $._1.p : voltage [V] // $._1.h : inlet power [kW] // $._1.phel : phase difference between voltage and current // $._1.cosp = cos($._1.phel) : power factor // $._2.m : motor speed [1/min] // $._2.h : outlet power [kW] // (30000/PI)*$._2.h$._2.m : torque [Nm] evalexpr:=0.0; end;
Q1N	Nennleistung

Die blau markierten Parameter sind Referenzgrößen für den Teillastmodus. Die Ist-Teillastwerte beziehen sich in den verwendeten Gleichungen auf diese Größen.

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen

Kennlinien

Kennlinie 1: Elektrischer Wirkungsgrad ETAE/ETAEN = f (Q1/Q1N)

     X-Achse      1          Q1/Q1N                     1. Punkt
                        2          Q1/Q1N                     2. Punkt
                        .
                      N         Q1/Q1N                     letzter Punkt

     Y-Achse     1          ETAE/ETAEN               1. Punkt
                       2          ETAE/ETAEN              2. Punkt
                        .
                       N         ETAE/ETAEN               letzter Punkt

Kennlinie 2: Mechanischer Wirkungsgrad ETAM/ETAMN = f (Q1/Q1N)

    X-Achse        1          Q1/Q1N                    1. Punkt
                        2          Q1/Q1N                    2. Punkt
                        .
                      N         Q1/Q1N                     letzter Punkt

     Y-Achse      1          ETAM/ETAMN           1. Punkt
                        2          ETAM/ETAMN            2. Punkt
                        .
                        N         ETAM/ETAMN            letzter Punkt