Grundlagen: Die Synchronmotor-Kennlinie

Matthias Beetz, Baumüller Nürnberg GmbH

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synchronmotor-kennlinie.jpg | Synchronmotor Kennlinie

Im Synchronmotor laufen der Rotor und das Drehfeld synchron zueinander. Die Vorteile gehen von hohem Wirkungsgrad bis hin zu wartungsarmem Betrieb. Die Kennlinie beschreibt dabei das Verhältnis von Drehmoment zu Drehzahl. Aus mehreren Kennlinien, die verschiedene Betriebsarten und physikalische Verhältnisse wie die Temperatur darstellen, ergibt sich das Kennlinienfeld.

Folgender Artikel behandelt:

Definition

Als Kennlinie bezeichnet man die Darstellung zweier physikalischer Größen und deren Verhältnis zueinander in einem zweidimensionalen Graphen.

Im Fall eines Synchronmotors handelt es sich um das Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment unter verschieden Bedingungen.

Wie wird die Kennlinie beim Synchronmotor dargestellt?

Die Darstellung beim Synchronmotor erfolgt auf einem zweidimensionalen Graphen. X-Achse und Y-Achse stellen jeweils die Drehzahl bzw. das Drehmoment dar. Die Abhängigkeit zwischen den physikalischen Größen lässt sich dadurch anschaulich darstellen. Dabei werden in der Regel mehrere Linien dargestellt, die insgesamt das Kennlinienfeld ergeben.

Die Unterscheidung verschiedener Kennlinien beim Synchronmotor wird durch die variierenden Verhältnisse im praktischen Betrieb bedingt. Diese werden einerseits von der Temperatur beeinflusst und andererseits durch die Art des Betriebs.

drehzahl-drehmoment-kennline.jpg

Drehzahl und Drehmoment - Kennlinien Synchronmotor DSD2-132YZ54A(R)-20-5

Temperatureinfluss

Der Servomotor hat ein Maximum für das Drehmoment. Diese Kennlinie für den Synchronmotor wird Grenzkennlinie genannt und verschiebt sich je nach Betriebs- bzw. Umgebungstemperatur. In den Datenblättern der Motorenhersteller wird deshalb meist die Linie für den Betrieb eines kalten Motors dargestellt und mit dem betriebswarmen Motor ins Verhältnis gesetzt.

Ab einer gewissen Drehzahl fällt bei weiterem Anstieg das Drehmoment stark ab und ergibt die Spannungsgrenzkurve. Durch die Art der Kühlung kann die Kennlinie vorteilhaft verschoben werden.

Einfluss der Betriebsart

Die Intensität des Betriebs des Synchronmotors beeinflusst die Kennlinie ebenfalls. Das Moment soll bei steigender Drehzahl möglichst konstant gehalten werden, wobei ein Verlust nicht vermeidbar ist. Bei geringerer Auslastung kann ein höheres Drehmoment bei gleichbleibender Drehzahl erhalten werden.

Zusammenfassung – Synchronmotor-Kennlinie

Die Kennlinie beim Synchronmotor ist die Darstellung des Verhältnisses von Drehzahl zu Drehmoment. Je nach Temperatur und Intensität des Betriebs können die Linien teils deutlich abweichen. Insgesamt ergibt sich für den Anwender aber eine Möglichkeit das Leistungsspektrum und die Einsatzmöglichkeiten für den individuellen Gebrauch abzuschätzen und zu planen.

baumueller-synchronmotoren.jpg

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Matthias Beetz
Training Engineer Academy I Baumüller Nürnberg GmbH

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