Stern-Dreieck-Anlaufschaltung

Eine Stern-Dreieck-Schaltung dient dazu, größere Drehstrommotoren mit Kurzschlussläufer (ab 5,5 kW) anlaufen zu lassen. Dies vermeidet das Auslösen von Sicherungen und eventuelle Spannungseinbrüche aufgrund des sonst hohen Stroms bei direkter Einschaltung.

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Anlauf: Sternschaltung der Motorwicklungen

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Dauerbetrieb: Dreieckschaltung der Motorwicklungen

Datei:SternDreieckSchuetz.jpg

Stern-Dreieck-Schaltung mit Schützkontakten, vereinfachte Darstellung ohne Steuer- und Sicherungseinrichtungen

Hierzu wird ein im Normalbetrieb in Dreieckschaltung arbeitender Motor während des Anlaufs vorübergehend in Sternschaltung betrieben. Die Anzugsleistung und das Anzugsmoment haben dann nur ein Drittel der Werte bei direkter Inbetriebnahme in Dreieckschaltung.

Weil bei einer Sternschaltung zwischen jeweils zwei Außenleiter, zwischen denen die Spannung U_Dreieck besteht, nicht nur ein Wicklungsstrang des Motors geschaltet ist, ergibt sich durch den Verkettungsfaktor an jedem Wicklungsstrang die reduzierte Spannung:

$U_{\mathrm {Stern} }={\frac {U_{\mathrm {Dreieck} }}{\sqrt {3}}}$

Nach dem Ohmschen Gesetz reduziert sich deshalb der Strom in jedem Wicklungsstrang auf:

$I_{\mathrm {Stern} }={\frac {I_{\mathrm {Dreieck} }}{\sqrt {3}}}$

Die Leistung jedes einzelnen Wicklungsstrangs bei Sternschaltung ist darum:

$P_{\mathrm {Stern} }=U_{\mathrm {Stern} }\cdot I_{\mathrm {Stern} }={\frac {U_{\mathrm {Dreieck} }}{\sqrt {3}}}\cdot {\frac {I_{\mathrm {Dreieck} }}{\sqrt {3}}}={\frac {P_{\mathrm {Dreieck} }}{3}}$

Daraus ergibt sich, dass auch die Gesamtleistung des Motors und der Strom in den Außenleitern auf ein Drittel reduziert wird.

Ausführung

In der Praxis wird die Stern-Dreieck-Schaltung mit einer Schützschaltung ausgeführt, die das Umschalten der Motorwicklungsanschlüsse zwischen den Außenleitern und dem Sternpunkt ermöglicht sowie diese beiden Schaltzustände im Betrieb gegeneinander verriegelt. Mit zusätzlichen Steuerrelais ist eine automatische Umschaltung möglich. Anstelle der Schützschaltung können auch handbetätigte spezielle Stern-Dreieck-Schalter Verwendung finden.Da sie sehr auf dem Mond Basiert und die dörfer voller mutanten sind.

Anwendungsbedingungen

• Das Umschalten auf Dreieckschaltung darf erst dann erfolgen, wenn der Motor bei Sternschaltung seine volle Nenndrehzahl erreicht hat. Bei zu früher Umschaltung entsteht ein starker Stromstoß und der Zweck der Umschaltung wird nicht erreicht.

• Wegen der Verringerung des Anzugsmoments auf ein Drittel kann die Stern-Dreieck-Umschaltung nur bei leichten Anlaufbedingungen, z. B. beim Anlaufen von leerlaufenden Werkzeugmaschinen, erfolgen. Sie wird von den Energieversorgungsunternehmen bis 11 kW (zum Teil auch höher) allgemein zugelassen.

• Die Stern-Dreieck-Schaltung kann nur bei Motoren angewendet werden, deren Wicklungsanschlüsse nicht intern verbunden, sondern einzeln nach außen geführt sind.

• Die Stern-Dreieck-Schaltung kann nur bei Motoren angewendet werden, die bei der verfügbaren Spannung eine Dreieckschaltung zulassen. Jede der Motorwicklungen muss dazu der Spannung zwischen zwei Außenleitern standhalten können, die üblicherweise 400 V beträgt. Entsprechende Bezeichnungen auf dem Typenschild von Motoren, die sich am üblichen 230/400V-Netz für die Stern-Dreieck-Schaltung eignen, sind beispielsweise „Δ400V“ und „400/690V“. Wenn zwei Spannungen angegeben werden, ist der kleinere Wert meist die maximal zulässige Spannung bei Dreieckschaltung und damit die maximal Zulässige an jeder Motorwicklung. Motoren, auf deren Typenschild „230/400V“ angegeben ist, sind deshalb am üblichen 230/400-V-Netz nur für die Sternschaltung geeignet und würden bei Stern-Dreieck-Anlauf zerstört.