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2023-11-25T23:39:15Z

Betriebsverhalten des Motors: zus. Link

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Der '''Teilwicklungsanlauf'''<ref name= "Quelle 5" />, auch '''''Part-Winding''-Schaltung''' (PW) genannt,<ref name= "Quelle 9" /> ist eine Methode, die bei [[Drehstrommotor]]en zur Reduzierung des [[Anlaufstrom]]es eingesetzt wird.<ref name= "Quelle 6" />

Dieses [[Anlassverfahren]] wird in der [[Kältemaschine]]ntechnik als Standardverfahren weltweit eingesetzt.<ref name= "Quelle 5" /> Insbesondere wird es hier verwendet zur Anlaufstrombegrenzung bei halbhermetischen [[Verdichter]]n mit einer [[Motorleistung]] ab etwa drei [[Kilowatt]].<ref name= "Quelle 10" />

== Schaltungsaufbau ==
[[Datei:Teilwicklungsanlauf.svg|mini|Beschaltung]]
Für dieses Anlassverfahren ist ein spezieller [[Drehstromasynchronmotor]] mit getrennten [[Drehstrom]][[Wicklung #Elektrotechnik|wicklungen]] erforderlich.<ref name= "Quelle 7" /> Die [[Spule (Elektrotechnik)|Spulen]]<nowiki/>pakete des Motors sind gegeneinander elektrisch isoliert und liegen sowohl in den [[Stator]][[Nut (Technik)|nuten]] als auch im [[Spulenwickeltechnik|Wickelkopf]] parallel zueinander.<ref name= "Quelle 8" /> Die im Stator getrennten Teilwicklungen sind intern verkettet ([[Sternschaltung]])<ref name= "Quelle 1" /> und jeweils auf die [[Bemessungsspannung]] ausgelegt.<ref name= "Quelle 7" />

Es gibt Motoren mit
* zwei gleich stark [[Dimensionierung|dimensioniert]]en Wicklungssträngen (1/2 + 1/2)
* zwei unterschiedlich stark dimensionierten Wicklungssträngen (2/3 + 1/3).<ref name= "Quelle 2" />
Die Schaltung besteht aus zwei Haupt[[Schütz (Schalter)|schützen]].<ref name= "Quelle 8" /> Beim Anlauf wird nur ein Wicklungsstrang eingeschaltet.<ref name= "Quelle 8" /> Eine Sekunde nach dem Einschalten der ersten Wicklungsgruppe wird die zweite parallel geschaltet.<ref name= "Quelle 2" /> Zum Einschalten des zweiten Hauptschützes wird ein [[Zeitrelais]] verwendet.

Jeder Wicklungsstrang wird über einen separaten [[Motorschutzschalter]] vor Überlastung geschützt.<ref name= "Quelle 2" />

== Betriebsverhalten des Motors ==
[[Datei:Teilwicklungsanlauf-Strom-Zeit-Diagramm.svg|mini|Schematischer Stromverlauf]]
Das Zuschalten der zweiten Stufe erfolgt annähernd [[ruck]]<nowiki/>frei.<ref name= "Quelle 8" /> insbesondere wird hierbei die Stromversorgung nicht kurzzeitig unterbrochen, wie es bei [[Stern-Dreieck-Anlaufschaltung]] unvermeidlich ist.<ref name= "Quelle 3" />

{| class="wikitable"
|+ Anlauf-Werte, jeweils gegenüber einem gleich starken Drehstrom-Asynchronmotor mit Direktstart
|-
!
! Anlaufstrom <math>I_A</math>
! Anlauf[[Drehmoment|moment]] <math>M_A</math>

|-
| '''Wicklungsstränge gleich stark''' (1/2 + 1/2)
| ca. 65 %<ref name= "Quelle 7" />
| ca. 50 %<ref name= "Quelle 3" />
|-
| '''Wicklungsstränge unterschiedlich''' (2/3 + 1/3)
| ca. 75 %<ref name= "Quelle 3" />
| ca. 65 %<ref name= "Quelle 7" />
|}

Da in der Anlaufphase nur die erste Teilwicklung eingeschaltet ist, kommt es zu einer [[asymmetrisch]]en [[Magnetfeld|Feld]]<nowiki/>verteilung.<ref name= "EP1860757" /> Diese wiederum verursacht zusätzliche Oberfelder mit entsprechenden Oberfeldmomenten.<ref name= "Quelle 9" /> Dadurch wird unter Umständen ein vollständiger Hochlauf des Motors verhindert, er kann während der Hochlaufphase bei einer Sattel[[drehzahl]] hängenbleiben. Dieses Verhalten macht sich insbesondere bei Motoren mit gleich stark dimensionierten Wicklungssträngen bemerkbar.<ref name= "EP1860757" />

== Vor- und Nachteile ==
''Verglichen mit der Stern-Dreieck-Anlaufschaltung ergeben sich folgende Vor- und Nachteile:''

;Vorteile
* geringerer Aufwand an [[Schaltgerät]]en
* besseres Anlaufmoment
* günstige Anlaufeigenschaften
* ruckfreies Umschalten<ref name= "Quelle 8" />
* weniger Bauteile (2 Netz-Schütze)
* keine Umschaltstromspitze

;Nachteile
* Spezialmotoren erforderlich
* höherer Anlaufstrom (als mit der Stern-Dreieck-Anlaufschaltung, vgl. Abb.)
* Motor kann bei einer Satteldrehzahl hängen bleiben.<ref name= "Quelle 9" />

== Einzelnachweise ==

<references>
<ref name="Quelle 1">Firma Danfos (Hrsg.): ''Tipps aus der Praxis.'' {{Webarchiv|url=http://www.danfoss.com/NR/rdonlyres/7157EDE6-92F5-465B-8825-C5B11D81B946/0/TippsausderPraxis2006_1.pdf |wayback=20150507142700 |text=Online}} (PDF; 189 kB) (zuletzt abgerufen am 7. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 2">[https://web.archive.org/web/20160206185807/http://www.kaelte-techniker.de/htmlgriesson/funktionsbeschreibung.html Elektrische Steuerung eines Kaltwassersatzes mit Schraubenverdichter] (abgerufen per Webarchive am 3. Dezember 2021).</ref>
<ref name="Quelle 3">Teilwicklungsanlauf mit Serienmotor bei Blockverdichtern (Betriebsanleitung) [https://web.archive.org/web/20160202220406/http://www.bock.de/Data/DocumentationFiles/09791-07-06-D%20neu.pdf Online] (PDF; 3,8 MB) (abgerufen per Webarchive am 3. Dezember 2021).</ref>
<ref name="EP1860757">{{Patent| Land=EP| V-Nr=1860757A1| Typ=Patentanmeldung| Titel=Elektrische Maschine mit Teilwicklungsschaltung| A-Datum=2007-05-02| V-Datum=2007-11-28| Anmelder=Siemens AG| Erfinder=Ulrich Kaumann, Eduard Lyschick}}</ref>
<ref name="Quelle 5">Hans-Ulrich Giersch, Hans Harthus, Norbert Vogelsang: ''Elektrische Maschinen Prüfen, Normung, Leistungselektronik.'' 5. Auflage, B.G. Teubner/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-519-46821-2.</ref>
<ref name="Quelle 6">W. Schuisky: ''Induktionsmaschinen.'' Springer Verlag Wien, Wien 1957, S. 284.</ref>
<ref name="Quelle 7">Martin F. Albert: ''Das Zauberwort heißt Phasenanschnittsteuerung.'' Neue Softstarter für Verdichter und Pumpen. In: Die Kälte & Klimatechnik. Nr. 3, 2002, S. 42, 55, 56.</ref>
<ref name="Quelle 8">Blitzer SE (Hrsg.): ''Der Teilwicklungsmotor.'' Firmendruckschrift der Blitzer SE, technische Info, Sindelfingen 1980, S. 1–4.</ref>
<ref name="Quelle 9">Bernd Ponick, Rainer Helmer: ''Anlauf ohne Hängenbleiben.'' In: Technologietransfer an Hochschulen. Ausgabe 2 / 2009, S. 7.</ref>
<ref name="Quelle 10">Bundesamt für Energie (Hrsg.): ''Handbuch Wärmepumpen.'' Planung, Optimierung, Betrieb, Wartung. Bern 2008, S. 57.</ref>
</references>

== Weblinks ==
* [https://web.archive.org/web/20110812144334/http://www.usmotors.com/products/ProFacts/1-120-7.htm Part Winding (englisch)] (abgerufen per Webarchive am 3. Dezember 2021)

[[Kategorie:Elektromotorentechnik]]
[[Kategorie:Elektrische Antriebstechnik]]

Teilwicklungsanlauf - Versionsgeschichte

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