Hoe een 3-fase Motor aan te sluiten op een 230V stopcontact.

Hoe een 3-fase Motor aan te sluiten
op een 230V stopcontact.
Door: Johannes van Schepen
Beste mensen,
Tijdens mijn presentatie van vrijdag 8 februari heb ik jullie
ingewijd in de geheimen van het opwekken (genereren) van elektrische
stroom, zoals dat in de grote elektriciteitscentrales (bijv. in Burgum)
gebeurt.
Hierbij heb ik jullie getoond dat de opgewekte energie eigenlijk een zgn.
3-fase spanning is. Dit wordt overigens ook wel Draaistroom of
Krachtstroom genoemd.
Deze 3-fase spanning is de reden dat draaistroommotoren nagenoeg
onderhoudsloos kunnen draaien, omdat er nu geen gebruik meer behoeft
te worden gemaakt van (slijtage gevoelige) koolborstels, waardoor het
aantal onvermijdelijke storingen en hiermee gepaard gaand kostbaar
onderhoud en stilstandsverliezen (in bedrijven) tot een minimum beperkt
worden.
Mede door de zeer eenvoudige en robuuste uitvoering van dit soort
motoren, zijn ze voor de knutselaars (hobbyisten) onder ons ook zeer
aantrekkelijk om als bijv. aandrijving van het roerwerk van de brouwketel
toe te passen. Aangezien het benodigde vermogen hiervoor vrij gering
blijkt te zijn, kan al de kleinste range motoren (tot 250 Watt) met succes
toegepast worden. Bovendien zijn dit soort motoren (incl.
vertraginskastje) voor werkelijk een koopje (ca. € 15,-) op Internet
verkoopsites, zoals bijv. Marktplaats verkrijgbaar.
Echterrr .… niet iedere brouwer heeft de beschikking over een 3-fase
stroom aansluiting. In mijn presentatie heb ik uitgelegd hoe zo’n type
motor m.b.v. een Condensator middels de zgn. Steinmetz-schakeling op
een “gewoon” 230 Volt (stopcontact)
kan worden aangesloten. Hierbij
nogmaals het schema. (N.B. De motor
zal hierbij linksom draaien).
De waarde van de condensator dient
56µF per 1000 Watt (1kW) te bedragen.
Stel de motor heeft een vermogen van
250 Watt, (dit is 0,25 kW) dan dient de
waarde van de Condensator te zijn:
C = 0,25 kW x 56µF/kW = 16 µF/400V.
De condensator zorgt door de tijdvertraging (van ca. 7 – 8 msec) er voor,
dat er een soort van ”kunstmatige” 2e fase wordt gecreëerd, zodat er een
ellips-vormig draaiveld ontstaat, waardoor de rotor wordt meegesleurd.
Een waarschuwing is wel op zijn plaats: Door het ontbreken van de 3e
fase wordt nu het max. vermogen van de motor beperkt tot 2/3e (dit is
67%) van het vermogen. In ons geval dus: Pmax = 0,67 x 250 watt = ca.
170 Watt. Om de motor toch goed te kunnen laten werken moeten we er
dus voor zorgen dat het gevraagde roervermogen van de brouw-ketel
hier niet boven komt. Indien nodig, los ik dit meestal op door wat meer
brouwwater tijdens het maischen te gebruiken, en het teveel aan water te
compenseren met een reductie van het spoelwater.
Nog een opmerking. Doordat de spanning hier géén 400 Volt (zoals dat
het geval is bij een 3-fase spanning), maar “slechts” 230 Volt bedraagt,
dient de motor in zgn. “Driehoek-schakeling” te worden aangesloten.
Hiertoe dient in het motoraansluitkastje de volgende doorverbindingen
te worden gemaakt: U1-W2, V1-U2 en W1-V2; zie ook het bijgevoegde
schema op de vorige pagina. Tevens dient er wel op gelet te worden dat
de max. spoelspanning van de motor 230 V dient te bedragen!
N.B. Dit wordt overigens altijd (op enigszins cryptische wijze) op het
motorplaatje vermeld *).
Tijdens de presentatie werd o.a. gevraagd hoe de draairichting van de
motor m.b.v. deze schakeling veranderd kan worden.
Hiertoe volstaat het omwisselen van de Nul aansluiting met de
aansluiting van de onderkant van de condensator, dus:
1. Nul aansluiting verwijderen van
doorverbinding W1-V2 en aansluiten
op doorverbinding V1-U2 van de
motor.
2. Onderkant aansluiting van de
condensator
verwijderen
van
doorverbinding V1-U2 en aansluiten
op doorverbinding W1-V2 van de
motor. (Fase aansluiting niet wijzigen!).
Ook is het mogelijk om dit omschakelen m.b.v. dubbelpolige wisselschakelaar te realiseren, zodat naar believen de motor op ieder gewenst
moment van draairichting omgeschakeld kan worden, zonder de gehele
elektrische aansluiting hiervan te hoeven wijzigen.
Hierbij het schema hiervoor:
*) Het motorplaatje vermeldt voor de motorspanning meestal 2 getallen
(zie bijgaande foto).
In dit geval wordt voor de motorspanning vermeldt: 230/400 Volt.
Het hoogste getal (400 V) geeft aan
bij welke spanning de motor in zgn.
Sterschakeling
moet
worden
aangesloten om het nominale
vermogen te leveren. Het laagste
getal (230 V) geeft aan bij welke
spanning de motor in de Driehoekschakeling moet worden aangesloten.
Het laagste getal (230 V) geeft dus tevens aan wat de max. motorspoelspanning mag zijn. Sluit je de motor aan op een lagere spanning, dan
daalt het vermogen met een factor 3 en zal het koppel te laag zijn om de
motor te kunnen laten draaien, en zal de motor het in de meeste gevallen
niet doen. Omgekeerd, als je deze motor in Driehoek op een 3-fase
spanningsnet (400V) zou aansluiten, dan zal deze motor onherroepelijk
verbranden!
Ik hoop jullie hiermee voldoende te hebben geïnformeerd.