Bevor jemand einen neuen Motor bestellt, steht fest, was der alte kann und was der neue können muss. Beides steht auf dem Leistungsschild, wenn du es lesen kannst.
Schritt 2 von 4. Du liest die Leistungsschilder zweier Motoren und das englische Datenblatt des Ersatzkandidaten, bestimmst die Schaltung am Netz, entschlüsselst die Kennbuchstaben und stellst das Kennblatt auf.
Danach: Lernangebot 3 · Maschine auswählen
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Bemessungswert gilt unter Bemessungsbedingungen. Ob der Motor passt, entscheidet erst der Vergleich mit dem Einbauort.
Am Ende hast du: Kennblatt Steigband 4.3: Bestandsmotor und Ersatzkandidat, deutsch und englisch
Alle Aufgaben beziehen sich auf die beiden Leistungsschilder und die Angaben zum Einbauort weiter unten, auf das englische Datenblatt in Aufgabe 2.3 und auf die Anlagendaten in der Lektion „Der Projektauftrag“. Wo du einen Wert einträgst, schreibst du die Einheit und die Quelle dazu. Das Sammelband 4.0 wird nicht ersetzt; sein Leistungsschild steht hier als zweites Beispiel.
Erst du, dann die anderen
Das Leistungsschild des Bestandsmotors am Steigband 4.3 ist verölt und halb verdeckt vom Getriebe. Du brauchst seine Daten trotzdem vollständig. Wie kommst du an sie?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Schild reinigen und abfotografieren. Du bekommst genau die Werte dieses Motors. Dafür muss der Antrieb freigeschaltet und zugänglich sein, das Band steht so lange, und manches Schild ist nach Jahren nicht mehr lesbar.
- In der Anlagendokumentation der Instandhaltung nachsehen. Schnell und ohne Stillstand. Ob dort noch der Motor steht, der wirklich eingebaut ist, weißt du aber nicht: Vielleicht wurde er schon einmal getauscht.
- Den Hersteller mit der Typbezeichnung anfragen. Du bekommst das vollständige Datenblatt, oft mit Angaben, die gar nicht auf dem Schild stehen. Dafür brauchst du Typbezeichnung und Seriennummer, und die Antwort dauert Tage.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Gegebene Werte: zwei Leistungsschilder und der Einbauort · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte: zwei Leistungsschilder und der Einbauort
- Leistungsschild Bestandsmotor Steigband 4.3
- 3~ Mot. · 1,1 kW · S1 · 230/400 V Δ/Y · 4,33/2,50 A · cos φ 0,78 · 1.420 1/min · 50 Hz · IP54 · IC411 · IM B3 · Isol.-Kl. B · IE2 81,4 % · Baugröße 90S
- Leistungsschild Sammelband 4.0 (zum Vergleich)
- 3~ Mot. · 7,5 kW · S1 · 400/690 V Δ/Y · 14,6/8,5 A · cos φ 0,82 · 1.460 1/min · 50 Hz · IP55 · IC411 · IM B3 · Isol.-Kl. F · IE3 90,4 %
- Netz im Gepäckkeller
- TN-S 400/230 V, 50 Hz, aus der Unterverteilung UV-K4
- Einbauort
- Staub und Abrieb von Wannen und Koffern, Umgebungstemperatur 5 °C bis 35 °C, Aufstellhöhe unter 1.000 m. Nachts reinigt die Gepäcklogistik die Bänder; dabei werden Motoren und Getriebe gelegentlich mit dem Wasserschlauch abgespritzt (Angabe der Instandhaltung).
- Betrieb Steigband 4.3
- 20 h am Tag, 365 Tage im Jahr, gleichbleibende Last über Stunden. Künftig am Umrichter, die Drehzahl liegt dann je nach Takt auch unter der Bemessungsdrehzahl.
- Wirkungsgrad der angebotenen 1,1-kW-Motoren, 4-polig, bei Bemessungsleistung
- IE2 81,4 % (wie der Bestand) · IE3 84,1 % · IE4 87,2 %
Das Leistungsschild des Bestandsmotors hat die Elektrowerkstatt nach dem Reinigen abfotografiert. Alle Werte sind für den Unterricht konstruiert.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Kennblatt Steigband 4.3: Bestandsmotor und Ersatzkandidat, deutsch und englisch
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- den Bemessungswerten beider Motoren mit Einheit, jede Zeile mit dem deutschen und dem englischen Fachbegriff
- der Schaltung am 400-V-Netz, Stern oder Dreieck, mit einer Skizze des Klemmbretts
- den entschlüsselten Kennbuchstaben für Betriebsart, Schutzart, Kühlart, Bauform, Isolierstoffklasse und Wirkungsgradklasse
- dem Abgleich jeder Angabe mit den Bedingungen im Gepäckkeller: passt, passt nicht oder zu klären
Zur Dokumentation
Jeder Wert mit Einheit und Quelle: Leistungsschild, Datenblatt oder eigene Rechnung. Gerechnete Werte mit Formel. Wo ein Wert fehlt, steht „fehlt“ und dazu, bei wem du nachfragst.
Abgenommen wird es mit der Entscheidungsmatrix aus Lernangebot 3 im Kreuzreview zu Meilenstein M1 durch ein anderes Team, danach von der Projektleitung abgezeichnet.
Aufgabe 2.1
Lies das Leistungsschild des Bestandsmotors am Steigband 4.3:
- Entnimm dem Leistungsschild Bemessungsleistung, Bemessungsspannung, Bemessungsstrom, Leistungsfaktor, Bemessungsdrehzahl und Frequenz.
- Erkläre, welche Leistung mit der Bemessungsleistung eines Motors gemeint ist.
- Berechne die elektrische Leistung, die der Motor bei Bemessungsbetrieb aus dem Netz aufnimmt.
- Berechne das Bemessungsmoment.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Leistungsschild · Bemessungswerte · Wirkungsgrad · Drehmoment
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 2.2
Bestimme, wie die beiden Motoren aus den Leistungsschildern am 400-V-Netz des Gepäckkellers geschaltet werden:
- Leite aus der Spannungsangabe jedes Leistungsschilds ab, ob der Motor am 400-V-Netz in Stern oder in Dreieck geschaltet wird.
- Zeichne für beide Motoren die Brücken in das Klemmbrett.
- Berechne für beide Motoren die Spannung an einem Wicklungsstrang.
- Nenne für beide Motoren den Strom, der bei Bemessungsbetrieb in jeder Zuleitung fließt.
- Beschreibe, was mit dem Bestandsmotor geschieht, wenn er am 400-V-Netz in der anderen Schaltung angeschlossen wird.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Sternschaltung · Dreieckschaltung · Klemmbrett · Strangspannung
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 2.3
Der Einkauf hat für das Steigband 4.3 einen Getriebemotor angefragt. Das Datenblatt des Motors gibt es nur auf Englisch:
| Datasheet · Three-phase induction motor for geared motor | |
|---|---|
| Rated output | 1.1 kW |
| Number of poles | 4 |
| Rated voltage | 230/400 V Δ/Y, 50 Hz |
| Rated current | 4.19/2.42 A |
| Power factor cos φ | 0.78 |
| Rated speed | 1440 rpm |
| Rated torque | 7.3 Nm |
| Efficiency class | IE3 (IEC 60034-30-1:2014) |
| Efficiency at rated load | 84.1 % |
| Locked-rotor current ratio | 7.0 |
| Duty type | S1 |
| Degree of protection | IP55 |
| Cooling method | IC411 |
| Mounting arrangement | IM B3 |
| Insulation class | F, temperature rise class B |
| Frame size | 90S |
| Ambient temperature | max. 40 °C |
| Altitude | max. 1000 m above sea level |
| Note | Suitable for inverter duty. For continuous operation below 25 Hz at rated torque, a separately driven fan (IC416) is recommended. |
Erschließe das Datenblatt des Ersatzkandidaten für das Steigband 4.3:
- Übersetze jede Zeile des Datenblatts ins Deutsche.
- Ordne jeder Zeile den passenden Begriff vom Leistungsschild des Bestandsmotors zu.
- Berechne den Anlaufstrom am 400-V-Netz.
- Prüfe den Bemessungsstrom mit einer eigenen Rechnung nach.
- Übersetze den Hinweis in der letzten Zeile.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach, dort stehen auch die englischen Fachwörter: Bemessungsstrom · Leistungsfaktor · Anlaufstrom · Betriebsarten · Bauformen
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 2.4
Im Gepäckkeller laufen Antriebe sehr unterschiedlich lange:
- Steigband 4.3: läuft 20 Stunden am Tag mit gleichbleibender Last.
- Wannenstapler am Ende der Zuführung: stapelt nach Betriebsschluss die leeren Wannen, läuft dafür 8 Minuten am Stück und steht dann bis zum nächsten Abend.
- Pufferband vor der Sortierung: läuft in der Nebenzeit immer 2,5 Minuten, dann steht es 7,5 Minuten, immer im Wechsel, mit wenigen Anläufen je Stunde.
Ordne drei Antrieben im Gepäckkeller die passende Betriebsart zu:
- Beschreibe die Betriebsarten S1, S2 und S3 mit eigenen Worten.
- Ordne jedem der drei Antriebe eine Betriebsart zu.
- Berechne Belastungszeit und Pause für einen Motor mit der Angabe S3 40 %.
- Beurteile, ob ein Motor mit der Angabe S1 auch den Wannenstapler antreiben darf.
- Beurteile, ob ein Motor mit der Angabe S2 10 min das Steigband antreiben darf.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Betriebsarten · Einschaltdauer · Spieldauer
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 2.5
Vergleiche die Kennbuchstaben von Bestandsmotor und Ersatzkandidat mit dem Einbauort im Gepäckkeller:
- Erkläre beide Ziffern der Schutzarten IP54 und IP55.
- Beurteile, welche der beiden Schutzarten der Einbauort verlangt.
- Erkläre die Kühlart IC411.
- Leite aus dem Hinweis im Datenblatt ab, was der Betrieb am Umrichter für die Kühlung bedeutet.
- Erkläre die Bauform IM B3.
- Vergleiche die Isolierstoffklassen B und F.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Schutzarten · IP-Code · Kühlarten · Bauformen · Isolierstoffklassen
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 2.6
Vergleiche die Wirkungsgradklassen der angebotenen 1,1-kW-Motoren:
- Ordne die Wirkungsgradklassen IE1 bis IE4 nach ihrem Wirkungsgrad.
- Berechne für die Motoren in IE2, IE3 und IE4 die Verluste bei Bemessungsleistung.
- Vergleiche die Verluste der drei Motoren miteinander.
- Prüfe, ob ein neuer 1,1-kW-Motor in IE2 heute noch in Verkehr gebracht werden darf.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Wirkungsgradklassen · Wirkungsgrad · Verlustleistung · Energieeffizienz
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 2.7
Stelle das Kennblatt für das Steigband 4.3 auf:
- Trage alle Werte beider Motoren mit Einheit in die Tabelle ein.
- Ergänze zu jedem deutschen Begriff den englischen.
- Kennzeichne jeden Wert, der dir fehlt, mit „fehlt“.
- Bewerte jede Zeile gegen den Einbauort mit „passt“, „passt nicht“ oder „zu klären“.
- Notiere zu jedem Wert die Quelle.
| Kenngröße deutsch | englisch | Bestandsmotor 4.3 | Ersatzkandidat | Einbauort: passt? | Quelle |
|---|---|---|---|---|---|
| Bemessungsleistung | |||||
| Bemessungsspannung | |||||
| Schaltung am 400-V-Netz | |||||
| Bemessungsstrom bei 400 V | |||||
| Leistungsfaktor | |||||
| Bemessungsdrehzahl | |||||
| Bemessungsmoment | |||||
| Aufnahmeleistung bei Bemessungsbetrieb | |||||
| Anlaufstrom bei 400 V | |||||
| Betriebsart | |||||
| Schutzart | |||||
| Kühlart | |||||
| Bauform | |||||
| Isolierstoffklasse | |||||
| Wirkungsgradklasse und Wirkungsgrad | |||||
| Baugröße |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach, dort stehen auch die englischen Fachwörter: Leistungsschild · Bemessungswerte · Fachwörter Englisch
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Die Lage ändert sich
Der Einkauf meldet: Der Ersatzkandidat ist gerade nicht lieferbar. Angeboten wird stattdessen ein Getriebemotor mit 1,1 kW, 400/690 V Δ/Y, 2,42/1,40 A, IP54, Isolierstoffklasse F, IE3. Mehr steht nicht im Angebot.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe, welche Zeilen deines Kennblatts sich ändern.
- Beurteile, ob dieser Motor am Steigband 4.3 eingesetzt werden kann.
- Nenne die Angaben, die du beim Einkauf nachfragen musst.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.