Motorauswahl; Leistung, Drehmoment, Drehzahl - NORD Drivesystems M7000 Bedienungsanleitung

Motorauswahl

Gesamtdrehmoment
Das erforderliche Gesamtdrehmoment zum Antrieb einer Arbeits-
maschine setzt sich zusammen aus dem
statischen Moment
u
dynamischen Moment
u
Statisches Moment
Das statische Moment ist erforderlich, um eine Maschine bei
konstanter Last und gleichbleibender Drehzahl zu betreiben.
Das statische Moment wird je nach anzutreibender Maschine
unter Beachtung von Reibung, Wirkungsgraden, Hublasten etc.
berechnet.
Dynamisches Moment
Für die Beschleunigung träger Massen wird ebenfalls Drehmoment
benötigt. Die träge Masse teilt sich hierbei auf in die zu beschleunigende
Lastmasse und die rotierende Eigenmasse des Motors (Läufer).
Trägheit des Motors
Trägheit des Getriebes
Trägheit der Last
Um das Anlauf- und Bremsverhalten eines Antriebes berechnen zu
können, werden alle zu beschleunigenden Massenträgheitsmomente
auf die Motorwelle bezogen und addiert.
J
x
J externes Massenträgheitsmoment [kgm2]
x
reduziert auf die Motorwelle
J Massenträgheitsmoment der Last
L
i Getriebeübersetzung
Ges
Kommt ein Getriebe zwischen der Last und der Motorseite zum
Einsatz, reduziert sich das Massenträgheitsmoment der Last
rechnerisch um das Quadrat der Getriebeübersetzung.
Das Massenträgheitsmoment des Getriebes kann meist vernachlässigt
werden, da es im Verhältnis zum Motormassenträgheitsmoment klein
ist.
A 12 | www.nord.com
J
L
=
i
2
Ges
[kgm2]
Das Motormoment wird mittels der folgenden Formel berechnet:
. .
π
Δn
J
M =
t
a
30
a
Das Beschleunigungsmoment M
massenträgheitsmoment reduziert auf die Motorwelle J, der gewünschten
Drehzahländerung ∆n und der gewünschten Hochlaufzeit t
Die Hochlaufzeit darf bei Netzbetrieb nicht mehr als 4 sek.
betragen, um den Motor nicht zu überhitzen!
Das Anlaufmoment M bei Netzbetrieb wird im Katalog als Verhältnis
A
zum Nennmoment M beschrieben, z.B. M
N
Auf Grund des Momentenverlaufes aus dem Stillstand bis zur
Nenndrehzahl können ca. 90% des Anlaufmomentes während der
Beschleunigungszeit genutzt werden (siehe
Momentenkennlinie).
Das Verhältnis von M / M
A N
Verwendung von Frequenzumrichtern von NORD 2,0 für die Zeitdauer
von 3 Sekunden und 1,5 für die Zeitdauer von 60 Sekunden und ist
damit geringer als beim Anlauf am Netz.

Leistung, Drehmoment, Drehzahl

Den Zusammenhang von Leistung, Drehmoment und Drehzahl
beschreibt die folgende Formel, in der alternativ für Getriebemotoren
die Abtriebsdrehzahl und das Abtriebsdrehmoment des Getriebes
oder für Motoren die Motordrehzahl und das Motordrehmoment
eingegeben werden kann. Die auf dem Motortypenschild gestempelte
und im Katalog genannte Motorleistung ist die mechanisch
abgegebene Leistung. Die vom Motor aufgenommene elektrische
Leistung ist bedingt durch den Wirkungsgrad des Motors, wesentlich
größer als die abgegebene Leistung.
. n
M
2 2
P =
η . 9550
1
Beispielhaft ist in der Abb. der Drehmomentenverlauf eines 90kW
Asynchronmotors bei Netzbetrieb gezeigt. Die Lastkennlinie kann
je nach Anwendung abweichen. Der Schnittpunkt zwischen der
Lastkennlinie und der Motorkennlinie stellt den Betriebspunkt des
Motors dar. Der Betriebspunkt weicht meist vom Nennpunkt ab,
was Abweichungen zwischen der sich tatsächlich in der Anwendung
einstellenden Drehzahl und der Nenndrehzahl laut Katalog erklärt.
eines Motors hängt ab vom Gesamt-
a
.
a
/ M = 2,3.
A N
A13 Abbildung
ð&
beträgt bei Umrichterbetrieb unter
P Leistung
1
M Drehmoment
2
n Drehzahl
2
η Getriebe-Wirkungsgrad [%]
[kW]
[Nm]
[min-1]