Rechenweg
RV = U/Imax − RA
Im Stillstand fehlt die Gegenspannung; daher begrenzen nur Anker- und Anlasswiderstand den Einschaltstrom.
Busch 2006, Abschnitt 8.2.3.3
Anlasswiderstand eines Gleichstrommotors
Im Stillstand fehlt die Gegenspannung; daher begrenzen nur Anker- und Anlasswiderstand den Einschaltstrom.
MINTSI
02
Ergebnis
Zielgröße auswählen und Eingaben berechnen.
Eingaben verstehen
- Erforderlicher Anlasswiderstand RV — Zusätzlicher Serienwiderstand, der nur für den betrachteten Einschaltzustand dimensioniert wird.
- Ankerspannung beim Start U — Tatsächlich beim Stillstand an Anker plus Anlasswiderstand angelegte Gleichspannung.
- Zulässiger Anfangsstrom Imax — Höchster zulässiger Ankerstrom unmittelbar nach dem Einschalten aus Motor-, Stromrichter- und Schutzgerätegrenzen.
- Ankerkreiswiderstand RA — Ohmscher Widerstand von Ankerwicklung, Bürsten und dauerhaftem Anschlussweg bei der maßgebenden Temperatur.
Beispiel
U=230 V, Imax=80 A und RA=0,5 Ω ergeben RV=230/80−0,5=2,375 Ω.
Annahmen und Grenzen
Motor steht, Gegenspannung ist null und Widerstände sind konstant; Anlassdauer, Erwärmung, Widerstandsstufen und Stromrichterregelung fehlen.
Anlasswiderstand eines Gleichstrommotors verstehen
Der Rechner dimensioniert den zusätzlichen Serienwiderstand, der den Ankerstrom genau im Stillstand begrenzt. Er erklärt, warum der Einschaltstrom ohne Gegenspannung besonders groß ist.
Was beschreibt diese Größe?
Bei n=0 ist die rotationsbedingte Gegenspannung E null. Daher gilt unmittelbar nach dem Einschalten I=U/(RA+RV). Nach RV aufgelöst entsteht RV=U/Imax−RA.
Formel und Variablen
RV = U/Imax − RA
Istart = U/(RA+RV)RV = U/Imax − RA
| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| Erforderlicher Anlasswiderstand RV | Zusätzlicher Serienwiderstand, der nur für den betrachteten Einschaltzustand dimensioniert wird. |
| Ankerspannung beim Start U | Tatsächlich beim Stillstand an Anker plus Anlasswiderstand angelegte Gleichspannung. |
| Zulässiger Anfangsstrom Imax | Höchster zulässiger Ankerstrom unmittelbar nach dem Einschalten aus Motor-, Stromrichter- und Schutzgerätegrenzen. |
| Ankerkreiswiderstand RA | Ohmscher Widerstand von Ankerwicklung, Bürsten und dauerhaftem Anschlussweg bei der maßgebenden Temperatur. |
Eingaben richtig wählen
U ist die wirklich beim Start angelegte Ankerspannung. Imax muss aus Motor-, Bürsten-, Stromrichter- und Schutzgerätedaten stammen. RA umfasst Ankerwicklung, Bürsten und dauerhaften Anschlussweg bei der maßgebenden Temperatur.
So benutzt du den Rechner
Lege zuerst einen belegten zulässigen Anfangsstrom fest, ermittle den kalten beziehungsweise warmen Ankerkreiswiderstand passend zum ungünstigen Fall und berechne RV. Dimensioniere danach Impulsenergie, Leistung und Abschaltstufen separat.
Schritt-für-Schritt-Beispiel
230 V, höchstens 80 A und RA=0,5 Ω ergeben einen zusätzlichen Anlasswiderstand von 2,375 Ω.
Ergebnis und Einheiten verstehen
RV gilt nur für den ersten Stillstandsmoment. Mit steigender Drehzahl baut sich Gegenspannung auf; ein dauerhaft eingeschalteter Widerstand würde Drehmoment, Wirkungsgrad und Enddrehzahl unnötig senken.
U in V, Imax in A und RA/RV in Ω. Gemischte Widerstandseinheiten werden intern umgerechnet.
Typische Anwendungen
Lehrversuche und Vorbemessung klassischer Widerstandsanlasser für Gleichstrommaschinen; moderne geregelte Umrichter begrenzen den Strom meist elektronisch.
Annahmen, Grenzen und typische Fehler
Keine thermische oder zeitliche Dimensionierung des Anlasswiderstands, keine Stufung und keine Motorbeschleunigung. Induktivität, Netzinnenwiderstand, Bürstenspannungsfall und Umrichterregelung sind nicht separat modelliert.
Typischer Fehler: Den Nennstrom nicht automatisch als zulässigen Kurzzeit-Anfangsstrom ansetzen. Ergibt sich RV<0, begrenzt RA den Strom bereits unter Imax; ein negativer physischer Widerstand ist unmöglich.
Häufige Fragen
Wofür ist „Anlasswiderstand eines Gleichstrommotors“ gedacht?
Lehrversuche und Vorbemessung klassischer Widerstandsanlasser für Gleichstrommaschinen; moderne geregelte Umrichter begrenzen den Strom meist elektronisch.
Woher kommen die Eingabewerte?
U ist die wirklich beim Start angelegte Ankerspannung. Imax muss aus Motor-, Bürsten-, Stromrichter- und Schutzgerätedaten stammen. RA umfasst Ankerwicklung, Bürsten und dauerhaften Anschlussweg bei der maßgebenden Temperatur.
Was bildet das Ergebnis nicht ab?
Keine thermische oder zeitliche Dimensionierung des Anlasswiderstands, keine Stufung und keine Motorbeschleunigung. Induktivität, Netzinnenwiderstand, Bürstenspannungsfall und Umrichterregelung sind nicht separat modelliert.