Inhoudsopgave
1 Motorbeveiligingen 5
1.1 Beveiligingen van een motor 6
1.2 Kortsluiting 7
1.3 Overbelasting 8
1.4 Nulspanningsbeveiliging 9
1.5 Samenvatting 11
1.6 Antwoorden 12
2 Vragen Motorbeveiligingen 13
3 Een éénfasemotor 15
3.1 Constructie van een seriemotor 16
3.2 Constructie van een inductiemotor 17
3.3 Samenvatting 18
3.4 Antwoorden 19
4 Vragen Een éénfasemotor 21
5 Driefasige wisselstroommotor 23
5.1 Synchrone motoren 24
5.2 Asynchrone motoren 24
5.3 Werking en eigenschappen van een motor 25
5.4 Samenvatting 28
5.5 Antwoorden 29
6 Vragen Driefasen wisselstroommotor 31
7 Aanzetinrichtingen 33
7.1 Softstarters 34
7.2 Frequentieregelaars 35
7.3 Samenvatting 37
7.4 Antwoorden 38
8 Vragen Aanzetinrichtingen 39
9 De standaard motorschakelingen 41
9.1 Wat is een motorschakeling? 42
9.2 Aan/uit-schakeling met thermische beveiliging en relais 43
9.3 Aan/uit-schakeling met een schakelaar 44
9.4 Omkeerschakeling 45
9.5 Sterdriehoekschakeling 47
9.6 Samenvatting 49
9.7 Antwoorden 50
10 Vragen De standaard motorschakelingen 51
11
Inzage
Softstarters 5311.2 Opbouw softstarter 55
11.3 Kenmerken van softstarters 56
11.4 Samenvatting 58
11.5 Antwoorden 59
12 Vragen Softstarters 61
Inzage
1 Motorbeveiligingen
Inleiding
Motorbeveiligingen zijn bedoeld om motoren te beveiligen tegen
overstromen. Deze overstromen kunnen het gevolg zijn van kortsluiting en
overbelasting. Je leert over verschillende soorten beveiligingen.
Motorbeveiligingsschakelaar
Leerdoelen Je kunt:
• uitleggen hoe kortsluiting in een schakeling kan worden opgevangen
• uitleggen waardoor overbelasting in een schakeling kan worden afgeschakeld
• uitleggen wat een nulspanningsbeveiliging doet.
Inzage
1.1 Beveiligingen van een motor
Kortsluiting
Kortsluiting in een schakeling wordt opgevangen door:
• smeltveiligheid
• installatieautomaten.
Smeltveiligheid
Overbelasting
Overbelasting in een schakeling wordt door één van de volgende componenten afgeschakeld (met afgeschakeld wordt spanningsloos maken bedoeld):
• motorbeveiligingsschakelaar
• thermisch relais.
Nulspanningsbeveiligingen
Het wegvallen van de spanning voorkom je met een nulspanningsbeveiliging in de vorm van een relais.
Inzage
1.2 Kortsluiting
Smeltpatronen
Smeltveiligheden worden gebruikt om schakelingen te beveiligen tegen
kortsluiting. Kortsluiting kan ontstaan als een fase contact maakt met nul, een andere fase of aarde. Door kortsluiting zal de stroom een zodanig hoge waarde aannemen dat de smeltveiligheid direct doorsmelt, dit voorkomt verdere schade aan de installatie.
De smeltveiligheden zitten in
patroonhouders van een groepenkast. De waarden van de smeltpatronen worden aangegeven in ampères en zijn
verkrijgbaar in vastgestelde waarden.
Hierna een paar voorbeelden:
• 4 A = oranje
• 6 A = groen
• 10 A = rood
• 16 A = grijs
• 20 A = blauw
• 25 A = geel.
(De kleuren geven de ampèregrootte van een zekering aan zodat je in een
oogopslag de grootte kunt bepalen die je nodig hebt.)
Opbouw smeltveiligheid met houder
Een smeltveiligheid bestaat uit een huis met daarin zand. Door de smeltveiligheid lopen twee draden, namelijk een
smeltdraad en een melddraad.
Als er door kortsluiting een te grote stroom door de smeltdraad loopt, zal de smeltdraad doorbranden. Alles wat na de zekering zit wordt dan spanningsloos gemaakt. Naast de smeltdraad zit ook een melddraad. De melddraad heeft als functie om te laten zien dat de zekering nog intact is, want de melddraad zit vast aan een melder. Dus als de smeltdraad doorbrandt is dat waar te nemen aan de melder, aan de voorkant van de
smeltveiligheid. Het gevolg hiervan is dat de melddraad ook doorbrandt en de melder van de zekering afvalt. Dus je kunt in een oogopslag zien of de zekering nog intact is of niet.
Smeltveiligheid met daarin afgebeeld de smeltdraad en melddraad
Inzage
De installatieautomaat is de moderne versie van de smeltveiligheid. Als er een kortsluiting of langdurige overbelasting is, zal de automaat af gaan schakelen. Het voordeel van een installatieautomaat is dat je hem gewoon weer kan inschakelen nadat hij aangesproken is geweest. Een smeltveiligheid die is aangesproken moet je vervangen.
Installatieautomaten
1. Wat is kortsluiting?
1.3 Overbelasting
Van overbelasting is sprake wanneer een motor gedurende lange tijd flink meer vermogen moet leveren. Ten gevolge hiervan is de opgenomen stroom veel groter, de motor is hier niet voor ontworpen en zal dus te warm worden.
De beveiliging kan op twee manieren worden uitgevoerd, te weten:
• motorbeveiligingsschakelaar
• thermisch relais.
Een motorbeveiligingsschakelaar wordt gebruikt om de motor te beveiligen tegen te hoge stromen. Deze schakelaar wordt ook gebruikt om de motor normaal in- en uit te schakelen. De
motorbeveiligingsschakelaar stel je in op de waarde die op de kenplaat van de motor staat.
Motorbeveiligingsschakelaar
Inzage
Motorbeveiligingsschakelaar met thermische beveiliging
Bij gebruik van een relais die een motor aanstuurt, kun je ook een thermisch relais toepassen. Dit thermisch relais monteer je aan het relais vast. De stroom gaat door het relais en het thermisch relais heen. Bij een te hoge stroom worden de bimetalen warm en trekken ze krom. De stroomkring wordt verbroken en het relais valt af. Een thermisch relais stel je ook in op de nominale stroom van de motor.
Verder kent het thermisch relais ook een rode testknop. Hiermee test je het thermische deel van het relais.
Thermisch relais
2. Vul in: Als gevolg van overbelasting zal de opgenomen stroom veel groter zijn en zal de motor te ... worden.
1.4 Nulspanningsbeveiliging
Gebruik je een relais voor het aansturen van motoren, dan heb je automatisch een nulspanningsbeveiliging in je schakeling ingebouwd. Een nulspanningsbeveiliging treedt in werking wanneer de spanning wegvalt of als de spanning tot beneden de 70% van de netspanning daalt. Zou je geen nulspanningsbeveiliging meenemen in je schakeling, dan zouden er gevaarlijke situaties kunnen ontstaan. Denk aan een zaagtafel: terwijl je aan het werk bent ontstaat er een storing en de spanning valt weg. De motor zal dan gaan stoppen.
Elke elektromagnetische bediening is in principe een nulspanningsbeveiliging.
Een relais heeft dezelfde werking als een nulspanningsbeveiliging, want als de spanning wegvalt zal het relais afvallen en in rustpositie terugkeren.
Inzage
Dit is een elektromagnetische schakeling waardoor er automatisch een
nulspanningsbeveiliging in opgenomen is.
Je zet met drukknop S1 de spanning op het relais. Het relais komt op en contact K1:1 sluit zich, dit is het
overneemcontact. Wanneer de spanning wegvalt zal het relais terugvallen in zijn rustpositie. Overneemcontact K1:1 valt ook tegelijkertijd terug in zijn rustpositie.
Als je de motor nu weer wil laten starten moet eerst drukknop S1 weer ingedrukt worden.
Met drukknop S2 kun je de motor normaal stopzetten.
Stuurstroomschema motorschakeling
3. Waar of niet waar?
Een nulspanningsbeveiliging treedt in werking als de spanning tot beneden de 70% van de netspanning daalt.
Inzage
1.5 Samenvatting
• Motorbeveiligingen zijn bedoeld om motoren te beveiligen tegen overstromen als gevolg van:
– kortsluiting – overbelasting.
• Om schakelingen te beveiligen tegen kortsluiting, kun je gebruik maken van:
– smeltveiligheden of – installatieautomaten.
• Overbelasting voorkom je met een:
– motorbeveiligingsschakelaar of – thermisch relais.
• Een nulspanningsbeveiliging treedt in werking wanneer de spanning wegvalt of als de spanning tot beneden de 70% van de netspanning daalt.
Inzage
1.6 Antwoorden
Antwoord 1
Kortsluiting is een plotselinge te hoge stroom die schade aanricht aan de installatie.
Antwoord 2
Als gevolg van overbelasting zal de opgenomen stroom veel groter zijn en zal de motor te warm worden.
Antwoord 3
Waar. Een nulspanningsbeveiliging treedt in werking wanneer de spanning wegvalt of als de spanning tot beneden de 70% van de netspanning daalt.
Inzage
2 Vragen Motorbeveiligingen
Vraag 1
Welke beveiligingen ken je voor het beveiligen van een motor tegen kortsluiting?
Vraag 2
Welke beveiligingen ken je voor het beveiligen van een motor tegen overbelasting?
Vraag 3
Welke beveiligingen ken je voor het beveiligen van een motor tegen het wegvallen van de netspanning?
Vraag 4
Wat is het voordeel van een installatieautomaat ten opzichte van een smeltveiligheid?
Vraag 5
Op welke waarde stel je een thermisch relais af bij een motor?
Vraag 6
Welke beveiliging zou je toepassen bij een zaagtafel of een andere gevaarlijke machine?
Inzage
Inzage
3 Een éénfasemotor
Inleiding
Een éénfasemotor is een elektromotor die op één fase en de nul van het
elektriciteitsnet is aangesloten. Er zijn enkele uitvoeringsvormen:
• de seriemotor
• de inductiemotor met hulpwikkeling en aanloopcondensator.
In veel huishoudelijke apparaten en hobbymachines kom je éénfasemotoren tegen, bijvoorbeeld:
– scheerapparaten – haardrogers
– handboormachines – mixers
– stofzuigers
– elektrisch gereedschap.
Leerdoelen Je kunt:
• uitleggen wat een éénfasemotor is en waarvoor die wordt toegepast
• uitleggen hoe een seriemotor en een inductiemotor geconstrueerd wordt.
Inzage
3.1 Constructie van een seriemotor
De seriemotor bestaat uit een
ankerwikkeling en een veldwikkeling.
Beide wikkelingen bestaan uit een aantal spoelen die op de gelamelleerde kernen gewikkeld worden. De kernen zijn
gelamelleerd om wervelstromen tegen te gaan. Wervelstromen veroorzaken
namelijk warmte in de kernen.
De spoelen komen uit op een collector die uit allemaal smalle plaatjes bestaat.
Hierop zitten de koolborstels die zorgen voor een verbinding tussen de
ankerwikkeling en de veldwikkeling.
De klemaanduidingen van een éénfasemotor zijn genormaliseerd:
• A1 en A2 voor de ankerwikkeling
• D1 en D2 voor de veldwikkeling.
De aanduidingen L1 en N staan voor wisselspanning + en - voor
gelijkspanning.
Stroomkringschema éénfasemotor (universeelmotor)
Eigenschappen van een seriemotor zijn:
• het toerental is hoog (10.000 tot 25.000 omw/min)
• hoe zwaarder de belasting, hoe lager het toerental
• de motor is geschikt voor zowel wissel- als gelijkspanning.
Deze motor wordt vaak universeelmotor genoemd, omdat hij geschikt is voor zowel wissel- als gelijkspanning.
Bouw éénfasemotor
1. Waarom wordt een seriemotor ook wel universeelmotor genoemd?
Inzage
3.2 Constructie van een inductiemotor
Een inductiemotor wordt ook aangesloten op één fase en de nul van het
elektriciteitsnet. De inductiemotor bestaat uit een hoofdwikkeling, een hulpwikkeling en een aanloopcondensator
De hulpwikkeling en de condensator zorgen ervoor dat de inductiemotor uit zichzelf aan kan lopen, als de inductiemotor op het net wordt aangesloten. Zitten de
hulpwikkeling en de aanloopcondensator niet in de motor, dan zal de motor nooit uit zichzelf aanlopen.
Hoofdwikkeling, hulpwikkeling en aanloopcondensator
Voordelen van de inductiemotor zijn:
• de motor is nagenoeg onderhoudsvrij (lagers wel)
• de inductiemotor loopt op een constant toerental
• de inductiemotor is gemakkelijk te bouwen vanwege de constructie.
De inductiemotor kom je tegen in bijvoorbeeld:
• een centrifugemotor
• een wasmachinemotor
• ventilatoren.
Inductiemotor
De inductiemotor kom je tegen in bijvoorbeeld:
• een centrifugemotor
• een wasmachinemotor
• ventilatoren.
Verschillende aanloopcondensatoren
2. Waar wordt een inductiemotor op aangesloten?
Inzage
3.3 Samenvatting
• Een éénfasemotor is een elektromotor die wordt aangesloten op één fase en de nul van het elektriciteitsnet.
• De seriemotor bestaat uit een ankerwikkeling en een veldwikkeling. Beide wikkelingen bestaan uit een aantal spoelen die op de gelamelleerde kernen gewikkeld worden.
• De inductiemotor bestaat uit een hoofdwikkeling, een hulpwikkeling en een aanloopcondensator.
Inzage
3.4 Antwoorden
Antwoord 1
Een seriemotor wordt ook wel universeelmotor genoemd omdat hij geschikt is voor zowel wissel- als gelijkspanning.
Antwoord 2
Een inductiemotor wordt aangesloten op één fase en de nul van het elektriciteitsnet.
Inzage
Inzage
4 Vragen Een éénfasemotor
Vraag 1
Wat voor type motor zit er in bijvoorbeeld een handboormachine?
Vraag 2
In een inductiemotor bevinden zich een hulpwikkeling en een aanloopcondensator.
Waarvoor dienen deze?
Vraag 3
Noem enkele toepassingen van een inductiemotor.
Vraag 4
Hoe wordt een seriemotor ook wel genoemd?
Inzage
Inzage
5 Driefasige wisselstroommotor
Inleiding
Een motor bestaat uit verschillende soorten onderdelen, namelijk:
• stator (behuizing van de motor)
• rotor
• wikkelingen
• lagers
• aansluitblok (bij driefasige wisselstroommotoren altijd zes aansluitklemmen)
• lagerschalen
• ventilator
• ventilatorschild. Wisselstroommotor
Je kunt driefasige wisselstroommotoren onderverdelen in twee groepen, namelijk:
• synchrone driefasige wisselstroommotoren
• asynchrone driefasige wisselstroommotoren.
Verschillende motoren met diverse afmetingen
Leerdoelen Je kunt:
• uitleggen wat synchrone en asynchrone motoren zijn
• de werking en eigenschappen van een motor uitleggen.
