Stern oder Dreieck? Motor anschließen nach Typenschild (Aufgabe 008)

230 V oder 400 V: Welche Spannung ist richtig für Deinen Elektromotor? Hier wird erklärt, welche Schaltung Du in unserem Netz verwenden musst:

Ist der Anschluss von Motoren prüfungsrelevant?

Der richtige Anschluss von Elektromotoren ist in der Praxis hoch relevant. Aber ist es auch in der Prüfung ein Thema? Ja, Fragen zum Anschluss von Motoren habe ich schon oft in der Prüfung gesehen. Allerdings ist das vielleicht keine der Standard-Aufgaben so wie Leitungsdimensionierung oder Beleuchtungsberechnung. Dennoch gibt es eine ganz einfache Vorgehensweise, die ich in meinem Video erkläre. Aus meiner Sicht ist es durchaus ein Thema, das es wert ist, sich damit zu beschäftigen – sowohl für die Prüfung, als auch für die Berufspraxis.

Was passiert bei falschem Anschluss?

Bei falschem Anschluss kann der Motor leicht zerstört werden. Wenn beispielsweise die Spannung an einer Wicklung den maximal zulässigen Wert überschreitet, kann die Isolierung beschädigt werden. Außerdem haben Abweichungen von der Bemessungsspannung eine veränderte Stromaufnahme zur Folge. Auch hierdurch kann der Motor zerstört werden.

Das Typenschild richtig lesen

Nennbedingungen feststellen

Der erste Schritt ist es immer, die Nennbedingungen für den Motor festzustellen. Dabei geht es eigentlich darum, die Werte richtig zuzuordnen. In vielen Fällen stehen nämlich zwie Nennströme und zwei Nennspannungen auf dem Typenschild. Außerdem findest Du dort die Symbole für Stern- und Dreieckschaltung.

Der kleinere Spannungs-Wert, in unserem Beispiel also 230 V, gehört immer zur Dreieckschaltung. Schließt man den Motor im Dreieck an ein Drehstromnetz mit einer Außenleiterspannung von 230 V an, so läuft er unter Nennbedingungen. Es fließt dann der größere der beiden Ströme, in diesem Falle 48 A. Wichtig: Die Wicklungsspannung beträgt dann 230 V.

Der größere Spannungs-Wert ist grundsätzlich über den Faktor „Wurzel aus 3“ mit dem kleineren verknüpft. In unserem Fall beträgt er also 400 V.
Schließt man den Motor im Stern an ein Drehstromnetz mit einer Außenleiterspannung von 400 V an, so läuft er unter Nennbedingungen. Es fließt dann der kleinere der beiden Ströme, in diesem Falle 28 A. Wichtig: Die Wicklungsspannung beträgt dann ebenfalls 230 V.

Die maximal zulässige Wicklungsspannung für diesen Motor beträgt also 230 V.

Werte in unserem Drehstromnetz ermitteln

Unser Drehstromnetz hat eine Außenleiterspannung von 400 V. Man schaut nun, welche Wicklungsspannungen in Stern- oder Dreieckschaltung an den Spulen des Motors anlägen.

Schließt man den Motor im Dreieck an das Netz an, ist die Außenleiterspannung gleich der Wicklungsspannung. In unserem Falle wäre die Wicklungsspannung dann also 400 V. Diese Spannung wäre höher als die erlaubte Spannung. Dieser Motor darf deshalb in unserem Netzt nicht in Dreieckschaltung betrieben werden.

Schließt man den Motor im Stern an das Netz an, ist die Wicklungsspannung gleich der Außenleiterspannung geteilt durch Wurzel aus 3. In unserem Falle wäre die Wicklungsspannung dann also 230 V. Diese Spannung entspräche genau der erlaubten Spannung. Dieser Motor darf also in unserem Netzt in Sternschaltung betrieben werden.

Weitere Videos zu Motoren

Aufgrund vieler Nachfragen habe ich noch weitere Videos zum Thema Motoren gemacht:

• Warum ein Motor in Sternschaltung in unserem Drehstromnetz nur 1/3 der Leistung liefern kann, habe ich in diesem Video erklärt: „Dreifache Leistung bei Dreieckschaltung?„
• Warum ein Asynchronmotor sich überhaupt dreht, obwohl er weder einen Dauermagneten noch einen Elektromagneten im Läufer hat, erfährst Du hier: „Wie funktioniert ein Drehstrom-Asynchron-Motor?„
• Wie ein Asynchron-Generator Energie gewinnen kann, obwohl auch er keine Magneten im Rotor hat, erkäre ich hier: „Woher kommt eigentlich bei einem Asynchrongenerator das Magnetfeld?„
• Eng verwandt mit dem Thema Motoren und Motortypenschilder ist die Frage der Komensation, zu der ich hier ein Beispiel vorrechne: „Kompensation von Blindleistung„
• Das Video zum Anschluss von Motoren in Stern oder Dreieck auf Englisch findest Du hier: „Star-Delta-Starting: Electric Motor Wiring using the Data on the Nameplate„
• Keine vollständige Erklärung, aber ein oder zwei Sätze zum Kondensatormotr und der Steinmetzschaltung gibt’s hier: „Kondensatormotor, Steinmetzschaltung, Kosinussatz und Prüfungstermine„
• Ein Video zu einer Zuschauerfrage findest Du hier. Es wollten einige wissen, wie man einen Motor anschließt, der auf dem Typenschild nur eine Spannung gegeben hat aber kein Stern- oder Dreiecksymbol …„

Der Text aus dem Video (Untertitel)

Hier ist der komplette Text aus dem Video für Schüler mit Problemen in der deutschen Sprache oder für Hörgeschädigte:

Hallo liebe Niesnutzer!

Heute will ich mich erst mal bei Euch bedanken. Für Eure Aufmerksamkeit. Es sind nämlich jetzt mehr als 200 Abonnenten bei Facebook plus mehr als 200 abonnenten bei YouTube. Insgesamt rund 600 Personen, die die Prüfungsvorbereitung.Elektro-Videos hier auf YouTube regelmäßig anschauen. das sind 1300 minuten im monat und das sind teilweise mehr als 1000 Views oder 1000 Aufrufe pro Video. Das finde ich ein ganz tolles Feedback. Das ist mehr, als ich mir erhofft hatte und das ist auch mehr als so mancher Lehrer in seiner ganzen Berufslaufbahn sieht. Also: Finde ich ganz toll, weiter so. Vielen Dank auch für das Feedback, das Ihr immer unter die Videos druhter schreibt: Das hilft mir wirklich, hier am Ball zu bleiben und weiter zu machen!

Heute geht es bei mir um einen Motor und das ist wieder ein Motor, den ich erfunden habe. Die Ähnlichkeiten mit lebenden Motoren sind aber nicht zufällig nein es gibt wirklich Motoren die genauso aussehen vom Typenschild her und wir werden uns jetzt mal angucken in welcher Schaltung man diesen Motor so in unserem Drehstrom-Netz betreiben kann wenn Ihr Euch das arbeitsblatt runterladen wohl das ist kostenlos das gibt es auf www.sprich-über-Technik.de und das passwort zum download bereich das bekommt Ihr wenn Ihr den newsletter von sprecher technik.de ebenfalls kostenlos abonniert.

Und los geht’s! Also: das ist nochmal das Typenschild und jetzt will ich erst mal gucken was bedeuten eigentlich die Angaben auf dem Typenschild also wie sind denn jetzt genau die nennen Bedingungen dieses Motors und da gucken wir erst mal zusammen rein wie sind die nennen Bedingungen für Stern Schaltung wenn Ihr es schon findet auf dem Typenschild oder ich gebe Euch mal eine sekunde zeit zum gucken welche Werte gehören jetzt zur SternSchaltung? Wir machen nen Rahmen. Und wie Ihr seht: die 400 Volt oder 28 Ampere sie gehören zur Stern Schaltung das trage ich jetzt auch mal hier ein also die Außenleiter Spannung die soll jetzt 400 Volt sein das ist die bedeutung von dieser Angabe hier auf dem Typenschild wenn die Außenleiter Spannung 400 Volt ist und die Maschine im Stern geschaltet ist dann läuft sie unter den Bedingungen was bedeutet das jetzt für die Wicklungs Spannung da hatte ich schon mal erklärt in einem anderen zusammenhang die Wicklungs-Spannung ist mit dem verkettung faktor hier mit der ausleihe Spannung verknüpft ich weiß zum vergütungs faktor schuldig prinzipiell auch noch ein video wo denn dieses wurzel drei herkommt das video kommt und dann will das video hier oben rechts in der ecke verlinkt. OK? Also: „Wurzel 3″… 400 Volt geteilt durch Wurzel 3 sind genau 230 Volt. Also 230 Volt wäre jetzt hier für Stern-Schaltung ganz offensichtlich die Spannung an einer Wicklung.

Jetzt schauen wir uns das ganze mal für Dreieck Schaltung an und für Dreieck Schaltung gelten die jeweils ersten werte hier im Typenschild also bei dreijährige Spannung da kann ich eine Außenleiter Spannung von 230 Volt haben ich trage ich auch mal hier ein und was bedeutet das jetzt wiederum für die Wicklungs-Spannung. Naja, das ist eigentlich ganz einfach. An der Wicklung liegt dann eben genau die gleiche Spannung an, wie die Außenleiter-Spannung – also 230 Volt. Was fällt uns jetzt auf an der Sache? In beiden Fällen ist die Spannung an der Wicklung 230 Volt. also die maximal erlaubte Wicklungs-Spannung scheint hier 230 Volt zu sein. Und wenn Ihr einen Motor anschließen wollt und Euch fragt, ob man den im Stern, im Dreieck oder im Stern-Dreieck-Anlassverfahren betreiben kann, dann ist der erste Schritt immer einmal festzustellen, wie groß die erlaubte Wicklungs-Spannung ist. Jetzt schauen wir uns das ganze mal in unserem Drehstrom-Netz an. Wenn wir es jetzt in unserem Drehstrom-Netz anschließen würden. Würden wir mit den 400 Volt Außenleiter-Spannung im Stern anschließen, würde das für die Wicklungs-Spannung, genau wie unter den Bedingungen hier auf der linken Seite, bedeuten, dass wir an einer Wicklung dann 230 Volt hätten. Und das wäre also zulässig. Diesen Motor dürfte ich also in unserem öffentlichen Drehstrom-Netz mit 400 Volt Außenleiter-Spannung und 50 Hertz Frequenz so betreiben – in Stern Schaltung.

Aber was ist in Dreieck Schaltung? In Dreieck Schaltung haben wir hier immer noch die Außenleiter-Spannung von 400 Volt und das würde dann ja auch bedeuten, dass die Spannung an einer Wicklung ebenfalls gleich 400 Volt wäre. Der geneigte Zuhörer hat schon gemerkt: Nee nee nee, das ist natürlich nicht zulässig. Denn wenn wir nochmal hier auf der linken Seite gucken: Die erlaubte Spannung waren ja nur 230 Volt. Also das haut nicht hin. Wir können also auch kein Stern-Dreieck-Anlassverfahren machen. Jetzt war in der Aufgabe, glaube ich, noch gefragt, wie groß die Leistung wäre, die der Motor dann im Betrieb aufnehmen würde. das sind ja eigentlich zwei leistungen denn ich kann ihn ja einmal in so einem Netz hier mit 230 Volt Außenleiter Spannungen Dreieck schalten oder in so einem Netz mit 400 Volt Außenleiter Spannung im Stern schalten das rechne ich jetzt einmal getrennt aus also bei Stern Schaltung der chemischen auf 17 kw und bei Dreieck Schaltung setze ich jetzt hier wieder die werte für Dreieck ein also 230 und 48 Ampere ja hier nimmt er dann ein bisschen mehr Strom aus den Außenleitern auf als ausgleich dafür dass die Außenleiter Spannung nur 230 Volt ist und dann habe ich ebenfalls 17 kaffee also diese Angaben auf dem Typenschild hier gehören jeweils zusammen und sie beziehen sich jeweils auf die neuen Bedingungen .

So, jetzt sagst du wahrscheinlich wieder: Prima das habe ich alles verstanden und ich sage einfach mal wieder ne glaube ich dir erstmal nicht das hat auch einen ganz einfachen grund hat nichts mit dir zu tun aber ich habe noch niemanden getroffen der das schlittschuhfahren gelernt hat zum Beispiel nur weil ihm jemand das ganz genau erklärt hat nein man muss es selber ausprobieren und so musste das hier jetzt bitte auch selber ausprobieren da gibt es fünf verschiedene Motoren die ich mir für dich ausgedacht habe diese aber in der realität auch genauso geben könnte und diese Motoren das gibt es auch zum runterladen wieder ist die aufgabe achter auf sprich über technik.de und dann kannst du das entweder auf dem Arbeitsblatt oder hier am Bildschirm lösen dann schreibst du mir bitte unten in die Kommentare hier bei YouTube zu jedem Motor mit der entsprechenden Nummer des Motors wie groß die erlaubte Wicklungs-Spannung ist und dann ob das in unseren Drehstromnetz für Stern Schaltung und für Dreieckschaltung jeweils zulässig ist und dann glaube ich Dir auch.

So und jetzt wünsche ich noch einen schönen Tag und sage: Tschüss bis nächsten Mittwoch danke fürs Zugucken!

Download Arbeitsblatt zur Aufgabe 008

Auch zu diesem Thema stelle ich ein Aufgabenblatt zur Verfügung, das Du hier kostenlos herunterladen kannst:

• Arbeitsblatt zur Aufgabe 008 Motoranschluss nach Typenschild Aufgabe008_Motoranschluss_Pruefungsvorbereitung-Elektroniker-sprich-ueber-Technik-de
• Hier geht’s zur Aufgabe 008a Übungsaufgaben Motoranschluss nach Typenschild

Wie immer möchte ich Dir empfehlen, es zuerst selbst zu versuchen. Erst, wenn Du dann fertig bist oder es alleine wirklich nicht schaffst, solltest Du Dir das Lösungsvideo ansehen. Sportschau gucken gibt ja schließlich keine Muskeln! Also los: Ab an den Schreibtisch 🙂

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