Erwärmung von Motoren bei aussetzendem Betrieb. Von Dipl.-Ing. Alexander Brückmann, Frankfurt a. M. (Fortsetzung von S. 491 d. Bd.) Erwärmung von Motoren bei aussetzendem Betrieb. 2. Untersuchung eines Asynchronmotors. Um die Anwendbarkeit des Diagramms allgemein zu zeigen, sind noch zwei weitere Maschinen untersucht. Es sind dies ein Asynchronmotor, der ebenso wie der Gleichstromhauptschlußmotor häufig bei aussetzenden Betrieben Verwendung findet und ein Transformator. Dieser ist sowohl luftgekühlt als auch gekapselt untersucht, um den Einfluß der verminderten Ventilation auf den aussetzenden Betrieb zu zeigen. Der Grund für die Wahl gerade dieser beiden Maschinen liegt einmal darin, daß es Wechselstromapparate sind; es sollte gezeigt werden, daß auch auf solche das Diagramm Anwendung finden kann. Außerdem mußte bei dem Asynchronmotor sowohl für das Gehäuse wie auch für den Anker eine ähnliche Erscheinung eintreten wie beim Gleichstromanker. Bei dem Transformator dagegen mußten ähnliche Ergebnisse wie für die Spulen des Gleichstrommotors erhalten werden. Textabbildung Bd. 323, S. 506 Fig. 25.Schaltungsanordnung für die Versuche am Asynchronmotor. Schaltung. Die Schaltungsanordnung für die Messungen am Asynchronmotor ist in Fig. 25 dargestellt Auch bei diesen Versuchen wurde die Widerstandsmessung aus Spannung und Strom beibehalten. Gehäuse und Anker konnten dreipolig abgeschaltet werden, worauf die Gleichstromhilfsquelle für die Widerstandsmessungen an zwei Pole angelegt wurde. Die Spannung am Anker wurde durch besondere auf zwei der Schleifringe aufgelegte Spannungsbürsten abgenommen. Die Zeitdauer der durch die Messung erforderlichen Unterbrechung betrug 30 bis 45 Sekunden einschließlich Anlassen, ein Wert, der die Kurve nicht wesentlich beeinträchtigen kann. Die gleiche Schaltung diente später unter Wegfall der dritten Leitung und Ersatz des Anlassers durch den Belastungswiderstand für die Messungen am Einphasentransformator. Der untersuchte Asynchronmotor hatte eine Leistung von 5 PS, Fabrikat der Gesellschaft für elektrische Industrie Karlsruhe, für eine Spannung von 110 Volt, mit Phasenanker. Gehäuse und Anker sind in Stern geschaltet. Temperaturkurven bei Dauerlast. Die Ergebnisse der Messungen für das Gehäuse (Feldspulen) sind für Dauerbetrieb bei den Belastungen 25, 30, 35, 40, 45 Amp. in Fig. 26 aufgetragen, und nach dem bekannten Verfahren behandelt. Die Belastungskonstante Ta ermittelt sich zu 50 Minuten und ist, da die Umlaufszahl mit zunehmender Last annähernd konstant bleibt, für alle Belastungen die gleiche zum Unterschied vom Hauptstrommotor, der seine Umlaufszahl mit der Belastung ändert und dadurch eine Aenderung der Belastungskonstante aufweist. Aus den Messungen am Anker ergeben sich die in Fig. 27 aufgetragenen Kurven, die zu einer Belastungskonstante des Ankers von 45 Minuten führen. Beide Gruppen von Kurven zeigen das gleiche Verhalten wie die des Gleichstromankers. Bei beiden steigt im Anfang die Kurve steiler an als die theoretische und flacht sich im weiteren Verlauf mehr ab. Das bedeutet eine anfangs geringere, mit zunehmender Temperaturüberhöhung zunehmende Kühlung, die wie bei dem Anker des Gleichstrommotors auf den Beitrag des die Spulen fast ganz umschließenden Eisens und den für einen Wärmestrom durch die Isolationsschicht erforderlichen Temperaturabfall zu erklären ist. Abkühlungskurven. Die in Fig. 28 wiedergegebenen Abkühlungskurven bei ruhender Maschine ergeben für den Anker eine Abkühlungskonstante von 70 Minuten, für das Gehäuse eine solche von 90 Minuten. Obwohl die Messungen wesentlich von der theoretischen Kurve abweichen, (vgl. Bemerkung auf S. 457 u. 458) ist auch hier um den Wert der Temperaturkonstanten zu ermitteln, die den Messungen sich am nächsten anschließende theoretische Kurve gezeichnet. Für das Gehäuse ist demnach: \frac{T_a}{T_r}=\frac{50}{90}=0,556. In Fig. 29 ist das einfache Diagramm für das Gehäuse gezeichnet. Aus ihm erhalten wir die Werte des Arbeitsverhältnisses bei \frac{T_a}{T_r}=1. Um die tatsächlichen Werte zu erhalten, müssen wir die erhaltene Ruhezeit durch das Verhältnis 0,556 dividieren. In Tab. 4 sind die Werte zusammengestellt. Tabelle 4. Belastung in Amp. 28,5 32,1 37,5 46,0 bei \frac{T_a}{T_r}=1 wird \frac{a}{r} 5 2 1 0,5 bei a =                             Min. 5 3 3 3 wird r =                             Sek. 60 90 180 360 korrigiert in                     Sek. 110 162 324 648 r =                           Min./Sek. 1' 50'' 2' 42'' 5' 24'' 10' 48'' Textabbildung Bd. 323, S. 507 Fig. 26.Asynchronmotor, Erwärmungskurven des Gehäuses abhängig v. d. Belastung. Zeit in Stunden und Minuten. Textabbildung Bd. 323, S. 507 Fig. 27.Asynchronmotor, Erwärmungskurven des Ankers abhängig v. d. Belastung. Zeit in Stunden und Minuten. Textabbildung Bd. 323, S. 507 Fig. 28.Asynchronmotor, Abkühlungskurven bei ruhender Maschine, a = Anker, b = Gehäuse. Zeit in Stunden und Minuten. Aussetzender Betrieb. Für diese Werte sind in Fig. 30 die Versuchsergebnisse aufgetragen und zwar für die höchste Belastung bei 46 Amp. wieder in Form der eintretenden gebrochenen Kurve, während für die geringeren Belastungen der kürzeren Arbeitsperioden wegen wieder die Messungen, die in Zeitabschnitten von je 15 Minuten erfolgten, eingetragen sind. Textabbildung Bd. 323, S. 508 Fig. 29.Asynchronmotor, Diagramm zum aussetzenden Betrieb für das Gehäuse. Zeit in Stunden und Minuten. Textabbildung Bd. 323, S. 508 Fig. 30.Asynchronmotor, aussetzender Betrieb des Gehäuses. Zeit in Stunden und Minuten. Zu gleicher Zeit wurde das Verhalten des Ankers untersucht, Für ihn ist das Diagramm in Fig. 31 gezeichnet, und zwar ebenso wie bei dem Anker der Gleichstrommaschine nach dem umgekehrten Verfahren, indem die Arbeitsverhältnisse auf die Belastungsgeraden projiziert sind, und dadurch die Temperaturgerade gefunden ist. Es sind dazu, was einer Erwähnung kaum bedarf, die tatsächlich verwandten Werte des Betriebsverhältnisses \frac{a}{r}, also Zeile 3 und 6 der vorhergehenden Tabelle, zu benutzen. Manerhält dann als Temperaturgerade eine Linie, die einer Widerstandszunahme von 0,09 Ω entspricht. Textabbildung Bd. 323, S. 508 Fig. 31.Asynchronmotor, Diagramm zum aussetzenden Betrieb für den Anker. Textabbildung Bd. 323, S. 508 Fig. 32.Asynchronmotor, aussetzender Betrieb des Ankers. Zeit in Stunden und Minuten. Das Verhältnis der Belastungs- zur Abkühlungskonstante ist: \frac{T_a}{T_r}=\frac{45}{50}=0,643. Damit ist die aus dem Diagramm ermittelte Widerstandszunahme zu dividieren, um die sich tatsächlich einstellende zu erhalten. \frac{0,09}{0,643}=0,14, ein Wert, der dem durch die Messung erhaltenen entspricht. Die zugehörigen Versuchsergebnisse sind in Fig. 32 aufgetragen und zeigen die Asymptote mit dem Wert 0,14 als Widerstandszunahme. Aus den vorbeschriebenen Versuchen am Asynchronmotor läßt sich erkennen, daß auch für ihn das Diagramm zutreffende Werte ergibt. Während für die Spulen des Hauptstrommotors das Verhältnis \frac{T_a}{T_r}=1 war, ist dieses bei dem Asynchronmotor sowohl für das Gehäuse wie für den Anker kleiner als 1, muß also bei der Anwendung der dem Diagramm entnommenen Werte berücksichtigt werden. (Fortsetzung folgt.)