Poolomschakelbare motor
Asynchrone motor draait op twee snelheden
Dahlander
De Dahlander motor is een asynchrone motor die op twee snelheden kan draaien.
-

-

Asynchrone motor

Adverteren op deze site voor 20 € per maand
Adverteren op deze site voor 20€ per maand...
... en u krijgt een "organische" link naar uw site
De Dahlandermotor of poolomschakelbare motor is een asynchrone motor die op twee snelheden kan draaien, bijvoorbeeld 1450 en 2900 toeren. Deze motoren hebben dezelfde eigenschappen als een normale asynchrone motor (kortsluitankermotor). Bij een Dahlander worden altijd alle wikkelingen gebruikt, ze worden enkel anders geschakeld. Het zijn dus geen twee motoren in eenzelfde behuizing.



Een Dahlander motor is geen vorm van ster-driehoekschakeling. Een ster-driehoedschakeling dient om een motor te starten met een lagere aanloopstroom (en dus ook een lager koppel). Een Dahlander motor heeft een hoog koppel op beide snelheden.

Deze motoren hebben zes wikkelingen, waarbij twee opeenvolgende wikkelingen in dezelfde richting of in tegengestelde richting geschakeld kunnen worden (daarom dat deze motoren ook poolomschakelbare motoren genoemd worden)

  • Als de twee opeenvolgende spoelen in eenzelfde richting geschakeld worden, dan gedragen de twee spoelen zich als één spoel en bekomt men één brede pool. Wat de motor betreft heeft men dus 3 magnetische polen in plaats van 6: de motor draait op zijn hoge snelheid, bijvoorbeeld 2900 toeren.

  • Als de twee opeenvolgende spoelen in tegengestelde richting geschakeld worden, dan hebben we twee tegengestelde polen naast elkaar, dus 6 magnetische polen: de motor draait nu op zijn lage snelheid, bijvoorbeeld 1450 toeren.

Het anker past zich automatisch aan aan het aantal polen, aangezien het anker zelf geen eigen magnetisch veld heeft. Een synchromotor daartegenover heeft een vast ankerveld (permanente magneet of electromagneet gevoed door sleepringen) waardoor het aantal polen ook vast ligt. Het is niet mogelijk synchrone motoren te realiseren als Dahlander.

Sommige motoren hebben 12 polen, omschakelbaar naar 6: de snelheid is dan 700/1400 toeren. Omdat de stator verdeelde wikkelingen heeft (enroulements répartis) kan men uiterlijk het verschil niet zien tussen een motor met 12/6 of 6/3 polen. Nagenoeg alle motoren en generatoren hebben verdeelde wikkelingen om een meer evenwichtig veld te bekomen.


In de praktijk gebruikt men meestal een driehoek-dubbele ster (ΔYY) montage die eenvoudig te realiseren is, maar ook de mogelijkheid biedt het vermogen aan de snelheid aan te passen. In veel toepassingen mag het vermogen lager zijn op de lagere snelheid. Dit komt goed uit, want op de lagere snelheid is de motorventilatie minder optimaal. Het plaatje geeft dan twee vermogens en twee toerentallen aan, bijvoorbeeld 1.0/1.5kW en 700/1400 toeren (zie onderaan de pagina).

Links zie je een typische aansluiting driehoek-dubbele ster en het omschakelen van de polen van 6 naar 3.

Er bestaan ook Dahlander uitvoeringen met drie snelheden, maar die zijn eerder zeldzaam. Er zijn 9 aansluitklemmen nodig De lage snelheid is 1/3 en de gemiddelde snelheid 1/2 van de hoge snelheid. Indien men drie snelheden nodig zou hebben, dan gebruikt men tegenwoordig omvormers die een zeer soepele toerentalregeling mogelijk maken.

Hieronder de stroomaansluitingen op de klemmendoos en de aansluiting van de wikkelingen. Het is duidelijk dat bij het voorbeeld links er 6 polen zijn, terwijl er rechts 3 polen zijn: twee opeenvolgende spoelen vormen immers één enkele magnetische pool.

Het eerste type komt het meest voor. Het vermogen op de lage snelheid is 50 à 80% van het vermogen op de hoge snelheid (motorkoppel is ongeveer gelijk op beide snelheden).

Driehoek/dubbele ster

Δ / YY

Ster/dubbele ster

Y / YY

Lage snelheidHoge snelheid

Bij het tweede voorbeeld komen we een minder vaak voorkomende aansluitmogelijkheid van een dahlander motor tegen. De stroomtoevoer gebeurt nog steeds op dezelfde manier, maar de spoelen worden intern anders aangesloten. Het betreft hier een sterschakeling die ofwel in serie (lage snelheid) ofwel in parallel aangesloten wordt (hoge snelheid). Deze schakeling wordt gebruikt bij centrifugaalpompen en ventilatoren. Het vermogen op de lage snelheid bedraagt 20 à 30%.


Rechts nog een voorbeeld uit een electriciteitscursus uit de jaren 1980, toen er nog echt electriciteit onderwezen werd op school. Tegenwoordig moeten de jonge gastjes in Logo programmeren en alles over PLC's kennen, maar een electriciteitskast kableren of een kookfornuis aansluiten, dat kunnen ze niet meer.

Uit de figuren alléén is moeilijk af te leiden dat het aantal polen gehalveerd wordt in dubbele ster schakeling.


Een tweede snelheid
met een ster-driehoekschakeling?

Een poolomschakelbare motor is duurder dan een gewone asynchrone motor: zou het niet mogelijk zijn een sterschakeling te gebruiken om de lage snelheid te bekomen?

Een ster-driehoekschakeling die gebruikt wordt bij klassieke asynchrone motoren is niet bedoelt om een tweede snelheid te bekomen. Een normale asynchrone motor heeft slechts één nominale snelheid.

In sterschakeling (starten) is het opgenomen vermogen lager, maar het beschikbaar koppel is ook minder. Het is niet zeker of de nominale snelheid gehaald wordt (zelfs onbelast). Het toerental is minder stabiel en hangt sterker af van de belasting. Het motorrendement is lager ten gevolge van de hogere slip (de rotor warmt meer op).

Bij bepaalde belastingen waarbij het koppel kwadratisch stijgt met de snelheid (ventilatoren in de industrie) is het mogelijk een lage snelheid te bekomen in sterstand, maar deze snelheid is niet vast en hangt af van de externe omstandigheiden zoals luchtdruk en temperatuur.


Een Dahlander gebruiken om te starten?

Driehoek/Dubbele ster
Dahlander Δ/YY
Ster/Dubbele ster
Dahlander Y/YY
Ster/Driehoek
(normale starthulp)
Driehoek
(geen omschakeling)
Aanloopstroom
Aanloopkoppel⊕⊕⊕⊕⊕
Lage snelheidZeer stabielStabielAfhankelijk van de belanstingGeen

De lage snelheid van een Dahlander motor kan ook gebruikt worden om te starten (zoals bij een ster/driehoek startschakeling), maar met een hoger aanloopkoppel en aanloopstroom, dit is vooral het geval met een Dahlander met Δ / YY aansluiting (de meest voorkomende).


Een ster-driehoekschakeling bijplaatsen bij een dahlander?

Indien de hoge aanloopstroom van een asynchrone motor beperkt moet worden en een ster-driehoekschakeling nodig is, dan gebeurt dit meestal via een omweg, namelijk met een driefasige autotransformator. Omdat de transformator enkel stroom gedurende en paar seconden moet leveren kan die minder zwaar uitgevoerd worden.

Er bestaan echter ook dahlandermotoren die voorzien zijn om te starten in sterschakeling. Deze motoren hebben 9 aansluitingen, zie uitleg onderaan de pagina.


Hoe het type motor bepalen?
Ten eerste door het typeplaatje te bekijken. Zie je de aanduiding ΔYY, dan heb je te maken met een dahlander. Indien er geen duidelijke informatie aanwezig is, moeten de weerstanden aan de klemmenstrook gemeten worden

  • Typische asynchoon motor: geleiding tussen de klemmen zoals aangeduid. De motor kan zowel in ster als in driehoek geschakeld worden.

  • Dahlander: er is contact tussen alle klemmen.

  • Motor met dubbele spoel: de drie bovenste klemmen maken contact met elkaar, alsook de drie onderste. Met zo'n motor is een andere verhouding van de snelheid mogelijk in plaats van 1:2, bijvoorbeeld 1:3 of 2:3. De motor is inwendig als ster of driehoek geschakeld en kan niet gewijzigd worden. Het rendement is lager als met een Dahlander, aangezien er altijd de helft van de spoelen niet gebruikt worden.

Aanduiding van de aansluiting en typeplaatje van een Dahlander motor.

Dahlander motoren met ster-driehoekschakeling
(dahlander met aansluitdoos met 9 contacten)


Er zijn dahlander motoren gemaakt met een ster/driehoekschakeling voor het aanlopen. Het starten gebeurt in sterschakeling op de kleine snelheid om de aanloopstroom te beperken. Na het starten wordt er overgeschakeld op de normale driehoekschakeling. Nu kan er geschakeld worden tussen lage en hoge snelheid.

Deze motoren hebben 9 aansluitingen, de koppeling naar de spoelen staat aangegeven op het eerste beeld links. Je kan de motor controleren door de spoelen met een ohmmeter te meten (onderbrekingen en verliezen naar de massa) zoals een gewone motor.

Als je een motor tegenkomt met 9 aansluitingen, is de kans groot dat het een Dahlandermotor met aanloopschakeling betreft: kijk naar het naamplaatje.

Op de schema hebben we achtereenvolgens:

  • de startpositie (aanlopen lage snelheid)
  • de bedrijfspositie lage snelheid
  • de bedrijfspositie hoge snelheid

Bij het cableren moet je de aansluitingen grondig controleren, zodat de draairichting tussen lage snelheid en hoge snelheid identiek blijft. Een foutje is hier sneller gemaakt omdat de schakeling complexer is dan een ster/driehoekschakeling of een dahlanderschakeling.

Deze motoren hebben de voordelen van de dahlandermotor: alle wikkelingen worden permanent gebruikt, waardoor er relatief weinig verliezen zijn (de verliezen zijn dezelfde als een normale kooiankermotor). Maar de motor heeft als extra voordeel dat die in ster/driehoekschakeling kan starten.

Publicités - Reklame

-