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Motorklemmbrett für Drehstrommotor auswählen und anschließen

von Peter Kahlhorn
Motor mit Klemmbrett

Das richtige Motorklemmbrett auswählen

Ich erlebe immer wieder, dass Kunden falsche Vorstellungen haben, wenn es um die Auswahl des richtigen Motorklemmbrettes geht. Meistens werden bei Anfragen nur die Abmessungen vom Sockel angegeben. Diese Maße sind aber am wenigsten relevant.

Bei solchen Anfragen kann ich kein passendes Klemmbrett finden:

Klemmbrett mit Meterstab

 

Die Abmessungen von Motorklemmbrettern

Das Klemmbrett muss montiert und angeschlossen werden. Für die Montage ist erstmal der Lochabstand a wichtig und der sollte möglichst genau gemessen werden. Ist der Lochabstand a vom Klemmbrett 1 mm kleiner oder größer als die Bohrungen im Motor, kann man die Schrauben nicht reindrehen.

Relevante Klemmbrettmaße

Dann ist der Bolzendurchmesser d wichtig. Abgesehen davon, dass der maximal zulässige Dauerstrom auch vom Bolzendurchmesser abhängig ist, müssen die vorhanden Kabelschuhe der Motorwicklung auf den Bolzen passen. Wenn das alles passt, kommen die Außenmaße, weil das Klemmbrett schließlich in den Motorklemmkasten passen muss, ohne irgendwo anzustoßen.

Motorklemmbrett mit Zapfen

Wenn Sie ein Klemmbrett haben, das nur mit einer Schrauben befestigt und mit einem Zapfen gegen Verdrehen gesichert ist, muss der Abstand von Bohrungsmitte zu Zapfenmitte auf 1/10 mm genau passen. Ist das nicht der Fall, schert der Zapfen beim Festziehen der Schraube ab.

So geht das also nicht mit dem Messen:

Motorklemmbrett mit Zapfen und Meterstab

 

Die Auswahl des Klemmbrettes sollte also so erfolgen

  1. Montagelochabstand
  2. Bolzendurchmesser
  3. Sockelmaße

Verschiedenste Motorklemmbretter finden Sie in der Kategorie Motorklemmbretter 2- bis 9-polig bei uns im Online-Shop. Bei Problemen mit dem Montagelochabstand führen wir Langloch-Klemmbretter mit Bolzendurchmessern von M3 (Klemmbrett AK205) bis M10 (Klemmbrett AK255).

 

Motorklemmbrett an der Motorwicklung anschließen

Ein Drehstrommotor mit einer Drehzahl hat pro Phase einen Wicklungsstrang, also insgesamt drei.

Aufbau Drehstrommotor

Klemmbrettbezeichnungen

Wenn Sie die Bezeichnungen vom Motorklemmbrett sehen, fällt auf, dass die Klemmenbezeichnungen U1-U2, V1-V2 und W1-W2 nicht untereinander stehen. Die Reihenfolge ist also von links: W2-U2-V2 und U1-V1-W1.

Die Wicklungsstränge sind in der Skizze blau eingezeichnet.

Klemmenbezeichnungen am Klemmbrett

Der Grund für die Reihenfolge der Klemmenbezeichnungen ist einfach: Würden U1-U2 untereinander stehen, könnten Sie diesen Motor niemals im Dreieck (siehe unten) schalten, weil nur Anfang und Ende der Wicklungsstränge miteinander verbunden würden. Da würde kein Strom fließen.

Klemmenbezeichnungen bei Dreieckschaltung

 

Der richtige Draht an die richtige Klemme

Ein Drehstrommotor hat 6 Wicklungsausführungen, pro Phase zwei. Die Ausführungen sind die Drähte, die aus der Motorwicklung kommen. Eine Ausnahme sind Motoren, bei denen der Sternpunkt im Motor geschaltet (verbunden) ist. Bei solchen Motoren kommen nur 3 Ausführungen aus der Wicklung.

Defektes Motorklemmbrett im Motorklemmkasten

Wenn Sie nicht mehr wissen, welche Ausführung wo angeschlossen war und keine Kennzeichnung auf den Ausführungen ist, hilft ein einfacher Durchgangsprüfer.

Nehmen Sie eine Ausführung und suchen sich mit dem Durchgangsprüfer die dazugehörige andere Ausführung. Diese beiden Ausführungen klemmen Sie an U1 und U2 an. Das gleiche machen Sie mit V1-V2 und W1-W2.

Nachdem das Klemmbrett jetzt eingebaut wurden, müssen noch Brücken reingesetzt werden.

 

Klemmbrettschaltungen

Wie Sie bei einem Klemmbrett Verbindungsbrücken einbauen müssen, hängt von den Angaben auf dem Typenschild ab. Leider sind die sehr vielfältig, obwohl mit verschieden Angaben das Gleiche gemeint ist. Hier kommen die wichtigsten Angaben.

 

Die Sternschaltung

Das Prinzip

Motor SternschaltungWenn auf Ihrem Typenschild die Spannung mit 230/400V (früher 220/380V) oder “Y 400V” angegeben ist, muss der Motor im Stern geschaltet werden.

Die Strangspannung des Motors ist 230V, d.h. die Wicklung einer Phase ist für eine maximale Spannung von 230V ausgelegt.

Die 3 Wicklungsstränge laufen auf der einen Seite im Sternpunkt zusammen. Vom Sternpunkt zur Phase lässt sich eine Spannung von 230V messen.

 

Sternschaltung am Motorklemmbrett

Wenn der Motor 6 Ausführungen aus der Wicklung hat, wird am Klemmbrett eine Sternbrücke (W2-U2-V2) montiert.

Bei Motoren mit 3 Wicklungsausführungen ist der Sternpunkt bereits in der Motorwicklung verbunden. In diesem Fall kann die Sternbrücke entfallen.

Motorklemmbrett Sternschaltung

 

Die Dreieckschaltung

Das Prinzip

Motor DreieckschaltungBei einer Spannung laut Typenschild von 400/690V (früher 380/660V) oder “Δ 400V” hat der Motor eine Strangspannung von 400V und muss im Dreieck geschaltet werden,

Jede Wicklung einer Phase ist für die Drehstrom-Netzspannung von 400V ausgelegt.

Motoren mit 400/690V können entweder direkt oder über einen Stern-Dreieckanlauf hochgefahren werden. Diese Anlaufart wird vorwiegend bei Motoren mit Leistungen > 4 kW eingesetzt, um die Netzbelastung durch den sonst sehr hohen Anlaufstrom zu verringern.

 

Dreieckschaltung am Motorklemmbrett

Motoren für Dreieckschaltung haben grundsätzlich 6 Wicklungsausführungen.

Bei Direktanlauf werden am Klemmbrett 3 Verbindungsbrücken (U1-W2, V1-U2, W1-V2) parallel montiert, die die Enden der Stränge verbinden. Jetzt wird auch der Grund klar, warum Klemmbretter die oben beschrieben Bezeichnungen haben.

Motorklemmbrett Dreieckschaltung

 

Beim Stern-Dreieck-Anlauf entfallen die Brücken. Die Umschaltung erfolgt manuell durch Stern-Dreieck-Schalter oder automatisch durch Schützschaltungen.

 

Der Stern-Dreieck-Anlauf

Das hat zwar jetzt nicht direkt etwas mit Motorklemmbrettern zu tun, gehört aber auf irgendwie zum Thema. Für den Stern-Dreieck-Anlauf wird eine 7-adrige Motoranschlussleitung benötigt. 2 Litzen pro Phase + Schutzleiter. Alle 6 Ausführungen vom Motor gehen also zum Schalter, Verbindungsbrücken werden nicht gesetzt.

Bei Motoren mit Leistungen über 4 kW löst häufig bei Direkteinschaltung die Sicherung aus, weil der Anlaufstrom immens hoch ist. Erst bei Erreichen der Nenndrehzahl sinkt die Stromaufnahme auf den Leerlaufstrom.

Um das Auslösen der Sicherung zu verhindern, wird ein Stern-Dreieck-Anlauf verwendet. Der Motor wird zuerst im Stern geschaltet und nach Erreichen der Nenndrehzahl auf Dreieckbetrieb umgeschaltet.

Die Funktion ist recht einfach. Ein Motor, der im Dreieck mit 400V betrieben wird, wird durch die Sternschaltung nur noch mit 230V betrieben, da zwischen Phase und Sternpunkt 230V anliegen. Der Motor läuft also mit verminderter Spannung an und hat damit auch eine geringere Stromaufnahme,

Motorklemmbrett für Drehstrommotor auswählen und anschließenDreieckschaltung

 

Es gibt verschiedene Möglchkeiten, eine Stern-Dreieck-Schaltung zu realisieren.

 

Stern-Dreieck-Anlauf mit Stern-Dreieck-Schalter

Die einfachste Lösung ist ein Stern-Dreieck-Schalter. Es handelt sich dabei meistens um Nockenschalter mit den Schaltstellungen 0-Y-Δ.

Das mag jetzt kompliziert aussehen, ist es aber eigentlich nicht, wenn man genau hinsieht:

Stern Dreieck mit Schalter

 

Motor DreieckschaltungDie Funktionsweise ist im Schalter-Diagramm ersichtlich.

In der Stellung Stern wird geschaltet: L1-U2, L2-V1 und L3-W1. Der Sternpunkt wird über W2-U2-V2 geschaltet.

In der Stellung Dreieck wird L1-U1-W2 geschaltet, sowie L2-V1-U2 und L3-W1-V2.

Zur Erinnerung dazu nochmal das Schaltbild:

 

 

Stern-.Dreieck-Schalter

Passender Stern-Dreieck-Schalter bis 9 kW

Den passenden Schalter haben wir dafür übrigens auch im Programm:

Hersteller: Klinger&Born
Schaltleistung: bis 25 A, 9 kW

Beschreibung:
Universell verwendbarer Stern-Dreieck-Nockenschalter für Fronteinbau
mit Zusatzkontakt für Unterspannungsspule

Bestellen Sie den Schalter in unserem Online-Shop.

 

Stern-Dreieck-Anlauf mit Schützsteuerung

Bei höheren Motorleistungen oder zu Automatisierung werden Schützschaltungen für den Stern-Dreieck-Anlauf eingesetzt. Beim Einschalten des Motors schaltet die Schütze K1 und K3 die Sternschaltung, wobei mit K3 den Sternpunkt schaltet. Nach Erreichen der Nenndrehzahl wird K3 abgeschaltet und K2 eingeschaltet. Der Motor läuft jetzt im Dreieck. Solche Schützschaltungen lassen sich über Zeitrelais automatisch steuern.

Stern-Dreieck-Schaltung mit Schütz

 

Stern-Dreieck-Anlauf bei Motoren mit elektronischer Bremseinrichtung

Bei Motoren mit elektronischen Bremseinrichtungen ist der Stern-Dreieck-Anlauf nur über Schütze zu realisieren, weil beim Abschalten des Motors die Bremse zugeschaltet wird. 
Bei einem Schalten mit einem Nockenschalter müsste der Motor vom Dreieckbetrieb über den Sternbetrieb ausgeschaltet werden. Das ist problematisch, weil der Motor zwischen Stern- und Dreieckbetrieb kurzzeitig spannungsfrei wäre. Die Bremse würde in dem Moment zuschalten, obwohl der Motor danach nochmal Im Sternbetrieb eingeschaltet würde.

 

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