Kippmoment

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Der Kipppunkt ist der Betriebspunkt einer Asynchronmaschine (ASM), an dem sie ihr maximales Drehmoment = Kippmoment entwickelt. Er ist zugleich der höchste Punkt auf der Drehmoment-/Drehzahlkennlinie. Auf der Drehzahlachse markiert der Kipppunkt den Kippschlupf. Der Kipppunkt liegt im Überlastbereich der Maschine und sollte daher nur kurzzeitig erreicht werden (Wicklungstemperatur überwachen!).

Im 50Hz-Betrieb wird R₁ < < X₁ sein, womit für die Daten des Kipppunktes die folgenden Formeln angenommen werden können:

Das Kippmoment hängt vom Quadrat des Verhältnisses Ständerspannung zu Ständerspannungsfrequenz ab. Es fließt ein höherer Ständerstrom in die ASM, wenn eine hohe Spannung und eine geringe Frequenz anliegt. Die Höhe des Ständerstromes bestimmt die Höhe des Rotorstromes. Das Drehmoment ist dem Produkt aus beiden proportional.

Kippschlupf

${s_k} ={\frac{R'_2}{{\sqrt{R^2_1 + X^2_\sigma}}}} \approx {\frac{R'_2}{X_\sigma}}$

Kippmoment

${M_K} = {\frac{m \cdot U^2_1}{4\pi \cdot n_1}} \cdot {\frac{1-\sigma}{R_1(1-\sigma)+{\sqrt{R^2_1+\sigma^2X^2_\sigma}}}} \approx {\frac {m \cdot U^2_1}{4\pi \cdot n_1 \cdot X_\sigma}}$

Kloß'sche Formel

${\frac{M}{M_K}} = {2 \diagup (}{\frac{s_K}{s}}+{\frac{s}{s_K}}{)}$

Erklärung der einzelnen Formelzeichen

Ersatzschaltbild einer Asynchronmaschine

$s\,$...Schlupf der Asynchronmaschine

$s_K\,$...Kippschlupf der Asynchronmaschine

$M\,$...Moment der Asynchronmaschine

$M_K\,$...Kippmoment der Asynchronmaschine

$R_1\,$....Widerstandswert der Asynchronmaschine

$X_1\,$...Widerstandswert der Asynchronmaschine

$R'_2\,$...Widerstandswert der Asynchronmaschine

$X'_2\,$...Widerstandswert der Asynchronmaschine

$X_h\,$...Widerstandswert der Asynchronmaschine

$\sigma\,$...Streuziffer der Asynchronmaschine ${\sigma} = 1 - {\frac{X^2_h}{(X_1+X_h)(X'_2+X_h)}}$

$X_\sigma\,$...${X_\sigma} = {\sigma \cdot X_1}$

$m\,$...Strangzahl, bei der Asynchronmaschine 3

$U_1\,$...Strangspannung der Asynchronmaschine

$n_1\,$...Drehzahl der Asynchronmaschine bei verschwindendem Widerstandsmoment in Hz