Dreieckschaltung besser als Stern?

Hallo Experten

Diese Frage geht mir schon lange nicht aus dem Kopf.
Der Grund ist, das normalerweise solche Maschinen an einem Drehstromnetz betrieben werden, und ständig alle drei Phasen mit Spannung und Strom angeschlossen sind.
Es fliest daher ständig in alle Phasen auch Strom.

Die BL Motoren werden aber von Gleichtrom gespeist, und der hat nur + und - .
Der Steller klemmt dann eine Phase an + und eine an - , und die dritte ?? ist nur zum Messen ?

Nun zur Kernfrage!
Bei Dreieckschaltung mit Spannung an 2 Phasenanschlüssen, hat eine die volle Spannung, und die anderen beiden, die dazu dann parallel sind , teilen sich diese Spannung.
Es fliest also auch in allen 3 en Strom.
Klemme ich nun einen Motor in Sternschaltung an den Steller, fliest durch 2 Phasen in reie ein Strom.
Die dritte hängt zum messen in der Luft, oder ??
Also sind nur 2 Stränge ständig bestromt, das CU der Wicklung nicht komplett ausgelastet, und prizipiell ist der Wiederstand dann doch höher ?
Also ist Dreieck auch Leistungsfähiger ??
Was denkt Ihr darüber, und, kann man das messen, eine Phase immer komplett ohne Strom bei Sternschaltung?

Gruß Aloys.

Bei der Dreieckschaltung ist die (Schein)Leistung um den Faktor 3 höher. Die Spannung an einer Spule und der Strom ist jeweils um Wurzel3 höher. Ich meine, die Drehzahl auch. Sonnst gibt es aber zu den beiden Motorbeschaltungen auch genug im Internet zu lesen.

Vielleicht hilft ja zum Verständnis, wie ein Regler schaltet das hier weiter:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Brushless-Controller_f%C3%BCr_Modellbaumotoren#BEMF-Schaltung
Und bitte sagt mir, falls ich Halbwissen verbreite.

FamZim schrieb:

Bei Dreieckschaltung mit Spannung an 2 Phasenanschlüssen, hat eine die volle Spannung, und die anderen beiden, die dazu dann parallel sind , teilen sich diese Spannung.
Es fliest also auch in allen 3 en Strom.

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Bloss haben die zwei parallelen den Strom in falscher Richtung. Oder steh ich jetzt auf dem Schlauch?

Steve Neu hat dazu mal das geschrieben: https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=7195434&postcount=74

Gruss, Hans

Hallo Aloys,

hmmm... Ich weis jetzt nicht ob Du es so meinst oder nur einfacher ausgedrückt hast...
Aber mal direkt auf deine Frage bezogen....

FamZim schrieb:

Der Grund ist, das normalerweise solche Maschinen an einem Drehstromnetz betrieben werden, und ständig alle drei Phasen mit Spannung und Strom angeschlossen sind.
Es fliest daher ständig in alle Phasen auch Strom.

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Nein. Die drei Phasen wechseln ständig die Polarität (Wechselstrom - Sinusförmig) daher fliest nicht ständig in allen Spulen ein gleichmäßiger Strom.

FamZim schrieb:

Die BL Motoren werden aber von Gleichtrom gespeist, und der hat nur + und - .
Der Steller klemmt dann eine Phase an + und eine an - , und die dritte ?? ist nur zum Messen ?

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Auch nicht. Der Steller macht aus den + & - vom Akku einen Drehstrom. Also jeder Anschluss (Wicklung) wechselt von plus nach minus. Und das reihum. Nur ist dieser nicht Sinusförmig.

FamZim schrieb:

Nun zur Kernfrage!
Bei Dreieckschaltung mit Spannung an 2 Phasenanschlüssen, hat eine die volle Spannung, und die anderen beiden, die dazu dann parallel sind , teilen sich diese Spannung.
Es fliest also auch in allen 3 en Strom.

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Ja.

FamZim schrieb:

Klemme ich nun einen Motor in Sternschaltung an den Steller, fliest durch 2 Phasen in reie ein Strom.
Die dritte hängt zum messen in der Luft, oder ??

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Ja.

FamZim schrieb:

Also sind nur 2 Stränge ständig bestromt, das CU der Wicklung nicht komplett ausgelastet, und prizipiell ist der Wiederstand dann doch höher ?
Also ist Dreieck auch Leistungsfähiger ??

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Wenn Du den gleichen Motor betrachtest dann ist Dreieck leistungsfähiger (Stern nur 1/3 der Leistung).
Bei Drehstrommotoren (nicht Modellbau) gibt es deswegen die "Stern Dreieck Schaltung" Wiki: https://de.wikipedia.org/wiki/Stern-Dreieck-Anlaufschaltung
Hier kann der Motor von Stern auf Dreieck umgeschaltet werden. Zum Anlaufen (wegen der Anlaufströme) startet der Motor in Stern und wird dann auf Dreieck umgeschaltet.

ABER: Das ganze ist nicht auf unsere Modellmotoren direkt übertragbar.
1. Kannst Du unsere Motoren nicht umschalten.
Und zweitens WICHTIG: Kannst Du diese Unterschiede durch deine Wicklung korrigieren.
Sprich: Du kannst entweder X Wicklungen in Dreieck oder Y Wicklungen in Stern nehmen und auf die gleiche Leistung kommen.
Die extremen Details entscheiden dann ob Du bei einem von den Schaltungen einen Wirkungsgrad plus hast (und nur darum gehts).

FamZim schrieb:

Was denkt Ihr darüber, und, kann man das messen, eine Phase immer komplett ohne Strom bei Sternschaltung?

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Nein nicht immer! Aber in einem kurzen Moment: Ja (lassen wir mal Induktivitäten usw aussen vor)...

-----------
In deiner ganzen Fragestellung vergisst Du das alle "drei Drähte" vom Motor nacheinander bestromt werden.
Also eine Spule hängt nur sehr kurz zum messen "in der Luft".

Es wird nicht dauerhaft einfach auf
Spule 1 = +
Spule 2 = -
Spule 3 = Messen.

gegeben. Das wechselt sehr schnell. Deswegen bei Stellern oft die Angaben zur maximalen Drehzahl bei 2-Pol Motoren.Bei einem 4-Pol Motor schafft er nur noch die hälfte.

Hier mal ein Bild http://i1082.photobucket.com/albums...less Regler/BB03/MotoransteuerungBasics04.jpg

Dort siehst Du wie die polarität der einzelnen Wicklungen nacheinander wechselt. Und die Zeit in der "Null" ist misst der Steller die Spannungen um zu schauen wo der "Motor sich befindet".


ACHTUNG: Dies ist eine SEHR vereinfachte Darstellung.
Induktivitäten, Sättigungen usw... alles mal außen vor.

Nachtrag:

Es gibt auch Modellmotoren die von Stern auf Dreieck umgeschaltet werden können.
Ich kenne aber nur die aus der Edelschmiede "Lehner".
Sieht dann so aus: http://www.lehner-shop.com/images/product_images/popup_images/48_4.jpg
und geht bei 100 Euro für nen 40 Gramm Motor los bis weit über 600€

Kenne aber keinen Steller der das auch im Betrieb kann. Würde glaube ich auch kein Sinn machen.

Hier mal ein Lehner Video mit 17kW (590A bei 29.0V). Sehr extrem... (Meine Ninja hat bei weniger gequalmt )
https://www.youtube.com/watch?v=Fr7D9_V4UZs

Hallo

Erst mal danke an Euch das Ihr mit macht !!

Die Grafiken aus den Links von Matze 7779, und Käsekuchen, zeigen ja deutlich das immer nur zwischen 2 Anschlüssen ein Strom fließen kann.
Die A Phase zb, hat volle Spannung und die andern beiden teilen sich diese.

Dabei führen sie den gleichen Strom in beiden Phasen in reie.

Die Spannung teilt sich aber, je nach Selbstinduktion unterschiedlich auf, und verschiebt sich bei Drehung.

Am normalen Drehstromnetz ist der dritte Leiter aber "auch gefürt", sowohl in der Spannungslage als auch mit unterschiedlichem Strom für beide Phasen zur dritten hin.
Da ist dann schon ein Unterschied.
Der BL Steller macht also eine andere Spannungs und Stromfürung, und immer nur an 2 Ableitungen.
Durch die 6 teilige Betriebsfolge schaltet ER dann eine Drehstromähnliche Reienfolge, der die Magnete leicht folgen können.

Das die Sternschaltung für hohe Spannung bei kleinerem Strom genommen wirt, und auch zum anlaufen bei hohen Leistung, ist mir seit meiner Lehrzeit bekannt.
Damit bin Ich ja groß geworden
Da ist die feste Netzfrequenz die Richtlinie für die Drehzahl, und nicht die Betriebsspannung wie beim BL Motor.

Die Frage die sich mir stellt ist, ob trotz fehlendem Strom in der 3 ten Phase bei Sternschaltung, die gleiche Leistung bereit gestellt werden kann wie bei Dreieckschaltung.
Da fließt ja auch in den beiden Phasen in Reie, ein geringerer Strom.
Bei Stern fließt aber in 2 en, ein gleich großer Strom, ob sich das genau ausgleicht ?

Bei allen in Dreieck geschalteten BL Motoren werden doch alle 6 Anschlüsse heraus gefürt, und Ausserhalb erst verlötet.
Die können auch getrennt und im Stern geschaltet werden wenn die Drehzahl zu hoch ist, es werden ja oft Motore mit niedrigerer kv gebraucht, nur so nebenbei !

Mittlerweile denke Ich das doch kein Unterschied ist, obwohl es mir komisch vorkommt.

Grübelnde Grüße von Aloys.

Hallo Aloys,

wie Du in deinem letzten post schreibst ,es ist kein Unterschied . Schau dir mal die EMK von beiden Verschaltungen an . Sie sind beide schöne 3 Phasige mehr oder weniger Sinus förmige Kurven . Basta. Wenn Du mal echt mehr haben willst must du jede der drei Phasen mit einem eigenen 2 Phasen Steller betreiben , so das jede Spule nicht nur 120 Grad bestromt wird sondern die vollen 180 Grad . Das bringt wirklich noch ein Quentchen mehr Drehschub.

Happy Amps Christian

Bei Modellmotoren nimmt man lieber die Sternschaltung, weil man da für die gleiche U/V Zahl weniger Wicklungen braucht, als für die Dreiecksschaltung.
Dadurch kann man dann etwas dickeren Draht verwenden, was dem Wirkungsgrad gut tut.

Im Prinzip ist aber die Diskussion hier akademisch, weil man üblicherweise die Motoren fertig kauft, diese intern bereits verschaltet sind und somit keine Möglichkeit besteht die Verschaltung zu ändern.
Es sei denn man zerpflückt die Wicklung bzw. wickelt den Motor neu.

Es gab schon jemand, der im Flug von Dreieck auf Stern geschaltet hat und zwar mittels Relais. Meines Wissens war das Herr Schäper. Auch bei RC-Dauer-Auto-Rennen wird so etwas gemacht.

Hallo

@ Christian

Ich denke das mit 3 je 2 Phasenstellern geht aber nur mit 6 Ausgängen oder ?

@ wkrug

Welche Motoren werden denn in Sternschaltung ausgeliefert ? fast alles ist in Dreieck wegen der einfachen und billigeren Fertigungsweise.
Die wickelt man (multifilar) erst Phase A, geht dann raus und macht nur einen Knick in die Drähte, und dann gleich wieder rein für Phase B und wieder raus, mit Knick, und dann ohne Draht abkneifen wieder rein zu Phase C .
Das Ende kommt an den Anfang von A und fertig.
Bischen verdrillen und Schrumpfschlauch drüber !!!

Bei Stern werden alle Phasen am Ende abgekniffen , abisoliert und zusammen gelötet, dann noch eingeschrumpft und es braucht auch Platz für die dicke Lötstelle.
diese Arbeitsweise braucht dann die doppelte Arbeitszeit denke ich.

Die Dreieckschaltung kann , da ALLE Enden ausgefürt sind , nachträglich auch im Stern geschaltet werden.
Umgekehrt geht das nicht.

@ GC

Grundsätzlich geht das ganz sicher, aber es gibt beim Umschalten auch sicher eine Unterbrechung der Stromversorgung ! das mögen die Steller aber nicht, und müssen neu Initialisieren denke ich ?

Gruß Aloys.

wkrug schrieb:

Bei Modellmotoren nimmt man lieber die Sternschaltung, weil man da für die gleiche U/V Zahl weniger Wicklungen braucht, als für die Dreiecksschaltung.
Dadurch kann man dann etwas dickeren Draht verwenden, was dem Wirkungsgrad gut tut.

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Kann aber auch sein, dass ein als "Sternschaltung" beschriebener Motor dann in Wirklichkeit ein Doppelstern ist, der schneller läuft als im Dreieck geschaltet, also wieder mehr Wicklungen braucht. Das geht hier sehr schön anzuschauen!
SlowFlyWorld liefert z.B. den Pyro 700 für 450KV als Doppelstern mit 15 Windungen, aus praktischen Gründen, denn mit der gleichen Wicklung im Dreieck hat man dann einen Motor mit 390KV.
Bei Thomas Berger bekommt man den gleichen Motor mit 13 Windungen im Dreieck für 450KV, wodurch er deutlich drehzahlsteifer läuft!

LG, Philipp

FamZim schrieb:

Hallo

...
@ GC

Grundsätzlich geht das ganz sicher, aber es gibt beim Umschalten auch sicher eine Unterbrechung der Stromversorgung ! das mögen die Steller aber nicht, und müssen neu Initialisieren denke ich ?

Gruß Aloys.

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Man darf natürlich nur bei Motorstillstand umschalten. Dann müsste es auch ohne Initialisierung gehen, weil der Steller es dann gar nicht merkt.

Hi Aloys,
klar ,das geht nur mit 6 Ausgängen .

@All,
wenn der Steller kurz abgeregelt wird merkt er es garnicht das die Windungen umgeschaltet wurden . Die Sunrise Sunset Flieger haben das schon vor Jahren sp praktiziert . Der Steller bleibt ja am Akku und muss nicht neu anlernen.Es gibt ja auch noch ganz Lustige Stern/Dreieckverschaltungen die beide Arten zur gleichen Zeit nutzen . Ich suche das mal raus .
Was auch geht ist eine einfache Windungsabgriff Schaltung. Sprich man Wickelt einfach eine bestimmte anzahl von Windungen und geht dann raus für einen Abgriff und wickelt dann den rest fertig . Das geht aber nur wenn man genau weis mit welchen Leistungen man den Abgriff beaufschlagt und was der zweite Wicklungsteil bezwecken soll. So kann man zb. einen Wicklungsteil mit dickeren Draht und wenigen Windungen für einen rasanten Aufstieg wickeln und dann im verbleibenden Platz mit dünneren Draht zusätzliche Windungen auflegen die zb. für Schwebeflugleistung ausreichend ist. Damit ist man dann nicht an den Faktor Wurzel2 (1,7) bei Stern Dreieckumschaltung gebunden. Geht aber immer nur per Schaltkontakte alla Relais oder auch mit Mosfetts (da gibt es aber nichts fertiges zu kaufen) . Vorteil,ist halt ,dass der Steller voll durchgeschaltet arbeiten kann ohne die Teillastverluste die sonst bei den Stellern und Maschinen anfallen würden.

Hier mal ein kurzer Artikel zu Drehstromwicklung in Mischschaltung.
http://www.et.tu-dresden.de/etit/fileadmin/user_upload/dokumente/Aktuelles/IPS-2011_HKasten.pdf
Gibt es auch für PM Maschinen.

Noch etwas Komplizierter, http://www.google.kz/patents/EP0557809B1?cl=de , da es auf der vorherigen Mischaltung aufbaut .

Happy Amps Christian

Hallo

Also mit sehr großem Aufwand ist also etwas möglich, und etwas ETA auch noch zu holen.
Bei einfachen BL Motoren dann aber Stern und Dreieck etwa gleichwertig ?

Die Spezialwicklungen wie doppel D oder doppel Y sind mir auch bekannt, und dienen meist nur um den Füllgrad der Nuten bestmöglich zu nutzen.
Bei sehr großen BLs`ist mir der Einsatz von doppel bis 6 fach bekannt, (Direktantrieb von Wadel) !

Gruß Aloys

Hi Aloys,
noch die Schaltung für 3 4 Quadrantensteller pro Phase .
Das ist aus einem Vorlesungsskript der Uni Braunschweig das vor Jahren online für jederman abrufbar war .

Happy Amps Christian

Christian Lucas schrieb:

Hi Aloys,
noch die Schaltung für 3 4 Quadrantensteller pro Phase .
Das ist aus einem Vorlesungsskript der Uni Braunschweig das vor Jahren online für jederman abrufbar war .

Happy Amps Christian

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Im Vorlesungsskript sieht man mal wieder, wie oft die Herren ihre Skripte aktualisieren ;-)

SCNR

Christian Lucas schrieb:

... Schaltung für 3 4 Quadrantensteller pro Phase . ... das vor Jahren online für jedermann abrufbar war .

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Wirklich schade, dass sich keiner dessen Prinzip angenommen hat bei den "heutigen" Halbleiterpreisen und Miniaturisierungsgraden!
Mich täten Fakten interessieren und keine wagen Aussagen wie: ... höheren Strangspannung auch erhebliche Wirkungsgradvorteile ...
Nicht vergessen, wir liegen bei guten Antriebskombis (Steller und Motor) bei einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 80%!

Gut und Schade das niemand das Thema "Kreisströme" mit in die Diskussion geworfen hat

Ein Sternverschalteter Motor lässt sich an der Welle wesentlich einfacher drehen, als ein Dreiecksverschalteter Motor.
Beim Drehen wird der (Synchron)Motor zu einem Generator. Diese (EMK)Generatorspannung wird über das Dreieck zum Teil kurzgeschlossen. Relevant sind die Anteile die nicht wirklich Sinusförmig sind, denn kein Modellflug-Motor ist exakt Symmetrisch.
Allerdings werden im Betrieb über die Regler-FETs diese offenen Enden des Stromkreises im Stern auch geschlossen (2von3).

Hierdurch kann es passieren, das ein Sternverschalteter Motor im Leerlauf sich auch etwas sparsamer verhält, als die Dreiecksvariante. Unter nennenswerter Last ist dieser Effekt vollständig wieder verschwunden.
In Folge kann der Dreiecksmotor z.B. im Drivecalc ggf. minimal schlechter aussehen kann, ohne es zu sein.
Real kann bei der Sternverschaltung der Wirkungsgad ggf. schon bei kleineren Stromwerten ansteigen (hängt im Einzelfall massgeblich von seiner Symmetrie ab).

Motoren die auch mit sehr geringer Last betrieben werden, also auch recht nahe am Leerlauf dann auch mal unter eta-max geraten, wickle ich deshalb grundsätzlich im Stern (z.B. Solarmotor unter Wolken), das sind dann aber Sonderfälle.

Motoren die mit der "üblichen" Last betrieben werden (stetig über eta-max.) ist die Verschaltungsvariante egal, weil grundsätzlich ist eine Abstimmung unter eta-max fast immer eine Fehlabstimmung.

edit
Hier und Da hört man, das unter sehr hohen Lasten, besonders im PWM-Betrieb, die Reglererkennung im Stern besser arbeiten würde. (selber habe ich das bisher nicht beobachtet).
Eine Theorie (Mutmaßung) dazu;

Im Dreieck misst der Regler direkt zwischen zwei Spulen unter Last, somit direkt auch im PWM-Stromkreis.

Im Stern erstmal an sich dasselbe, aber es hängt die eine unbelastete Spule in Reihe davor, die ja auch eine EMK-Spannung erzeugt.
Der Unterschied ist, das diese Spule nicht direkt PWM-belastet ist, (aber an einen PWM-Stromkreis angeschlossen ist) durch ihr R+L könnte sie zusätzlich als Siebung fungieren.
Vielleicht kann man das mal "auftüddeln"

Hallo Holger

Zum Thema Kreisströme .
Da sehe ich eigentlich keine Gefahr für diese Möglichkeit, da Strom und Spannung immer nur vom Steller kommt, und diese Spannung ist im Betrieb doch immer höher als die Generatorspannung.
Also fliest in beiden parallelen Stromkreisen auch der Strom immer in eine Richtung, von + nach - .
Die Generatorspannung ist absolut Synusförmig in allen Phasen.
Die beiden in Reie haben zusammen die gleiche Spannung wie die eine alleine.
Eine mit sinkender und die andere mit steigender Spannung.
An der Verbindung wirt dann allerdings gemessen .

Bei Sternschaltung sind immer 2 Phasen in Reie, ebenfals bei einer mit steigender und bei der anderen mit sinkender Spannung.
Auch dort wirt an der Verbindung gemessen, allerdings ist dort in der Meßleitung dann die dritte Phasenspule.
Diese hat auch abschwellende und ansteigende Spannung, jeweils zu + oder - .
Die kann dadurch die Meßspannung beeinflußen und etwas krasser ausfallen lassen, also steilerer Anstieg und so.
Dadurch ewentuell einfachere Signalerkennung ???

Gruß Aloys.