Elektrische Maschine im Teillastbereich = schlechter Wirkungsgrad?

[altekischt]

Hallo zusammen,

wie mein Titel es schon beschreibt habe ich eine allgemeine Frage zu elektrischen Maschinen.

Und zwar heist es immer, dass der Wirkungsgrad im Teillastbereich bei elektrischen Maschinen ungünstiger sei als im Volllastbetrieb.

Ich kann es mir aber nicht logisch herleiten wieso, denn im Vollastbereich ist ja das Drehmoment höher und es muss dem Motor ein höherer Strom zur Verfügung gestellt werden. Dies bedeutet aber jedoch, dass mehr Ohmsche Verluste in den Wicklungen entstehen oder nicht?

Wäre dankbar wenn es mir jemand (vielleicht auch mit Formeln und logischem Zusammenhang) erklären könnte.


Mfg

altekischt

[Besserwessi]

Es ist nicht generell so das der Wirkungsgrad bei Nennlast am besten ist. Die Vermutung ist schon nicht so falsch: oft wird der Optimale Wirkungsgrad bei weniger als Nennlast erreicht. Wo dieser Punkt liegt hängt von der Auslegung ab - es kann auch mal sein das bei Nennlast der beste Wirkungsgrad erreicht wird, das muss aber nicht. In der Regel ist die Nennlast festgelegt nach einer erlaubten Temperaturerhöhung. Gerade mit modernen temperaturfesten Werkstoffen kann ggf. auch mehr als Nennlast auf Dauer zulässig sein.

Die Verluste sind nicht nur vom Strom und damit der Last abhängig, es gibt auch andere Beiträge, z.B: Ummagnetisierungsverluste, Wirbelströme, Lagerreibung, Luftreibung und ähnliches. Das sind dann ggf. mehr oder weniger konstante Verluste. Für den Wirkungsgrad (teilen durch die Last) gibt das einen Beitrag der etwa mit 1/Last runter geht, während der Anteil durch die Ohmschen Verluste etwa Proportional zur Last hoch geht. Den maximalen Wirkungsgrad hat man dann entsprechend etwa da wo die konstanten Verluste und die zum Quadrat der Last proportionalen Verluste etwa gleich groß sind. Das kann, muss aber nicht die Nennlast sein.

[altekischt]

Für den Wirkungsgrad (teilen durch die Last) gibt das einen Beitrag der etwa mit 1/Last runter geht, während der Anteil durch die Ohmschen Verluste etwa Proportional zur Last hoch geht. Den maximalen Wirkungsgrad hat man dann entsprechend etwa da wo die konstanten Verluste und die zum Quadrat der Last proportionalen Verluste etwa gleich groß sind. Das kann, muss aber nicht die Nennlast sein.

Im ersten Abschnitt verstehe ich alles was du sagst, aber:

- was meinst du mit: (teilen durch die last)... was soll ich durch die Last teilen ?
- wieso geht der wirkungsgrad mit 1/last runter und wieso die ohmschen verluste proportional hoch?
- und wieso sind auf einemal die Verluste proportional zum Quadrat der Last?

[Besserwessi]

Der letzte Teil ist wirklich nicht gut zu verstehen - bei den Bezeichnungen für die Verluste geht es da etwas durcheinander. Also noch einmal - hoffentlich genauer:
Die Verlustleistung am Ohmschen Widerstand der Spule ist einfach I²*R, also proportional zum Quadrat der Last.
Die Verlustleistung durch Reibung, Wirbelströme, Ummagnetisierung ist etwa konstant.
Für den Verlust an Wirkungsgrad teilt man die Verlustleistung durch die Nutzleistung bzw. Last. Das ist dann 1 weniger den Wirkungsgrad. Damit hat man aus dem Ohmschen Verlusten einen Anteil proportional zur Last, und für die Reibung etc. einen Anteil mit 1/Last.

[altekischt]

okay danke für deine Erklärung ein bisschen klarer ist es mir geworden