Hoe een 3-fase Motor aan te sluiten op een 230V stopcontact.

Door: Johannes van Schepen

Beste mensen, Tijdens mijn presentatie van vrijdag 8 februari heb ik jullie

ingewijd in de geheimen van het opwekken (genereren) van elektrische stroom, zoals dat in de grote elektriciteitscentrales (bijv. in Burgum) gebeurt. Hierbij heb ik jullie getoond dat de opgewekte energie eigenlijk een zgn. 3-fase spanning is. Dit wordt overigens ook wel Draaistroom of Krachtstroom genoemd. Deze 3-fase spanning is de reden dat draaistroommotoren nagenoeg onderhoudsloos kunnen draaien, omdat er nu geen gebruik meer behoeft te worden gemaakt van (slijtage gevoelige) koolborstels, waardoor het aantal onvermijdelijke storingen en hiermee gepaard gaand kostbaar onderhoud en stilstandsverliezen (in bedrijven) tot een minimum beperkt worden. Mede door de zeer eenvoudige en robuuste uitvoering van dit soort motoren, zijn ze voor de knutselaars (hobbyisten) onder ons ook zeer aantrekkelijk om als bijv. aandrijving van het roerwerk van de brouwketel toe te passen. Aangezien het benodigde vermogen hiervoor vrij gering blijkt te zijn, kan al de kleinste range motoren (tot 250 Watt) met succes toegepast worden. Bovendien zijn dit soort motoren (incl. vertraginskastje) voor werkelijk een koopje (ca. € 15,-) op Internet verkoopsites, zoals bijv. Marktplaats verkrijgbaar. Echterrr .… niet iedere brouwer heeft de beschikking over een 3-fase stroom aansluiting. In mijn presentatie heb ik uitgelegd hoe zo’n type motor m.b.v. een Condensator middels de zgn. Steinmetz-schakeling op

een “gewoon” 230 Volt (stopcontact) kan worden aangesloten. Hierbij nogmaals het schema. (N.B. De motor zal hierbij linksom draaien). De waarde van de condensator dient 56µF per 1000 Watt (1kW) te bedragen. Stel de motor heeft een vermogen van 250 Watt, (dit is 0,25 kW) dan dient de waarde van de Condensator te zijn:

C = 0,25 kW x 56µF/kW = 16 µF/400V. De condensator zorgt door de tijdvertraging (van ca. 7 – 8 msec) er voor, dat er een soort van ”kunstmatige” 2e fase wordt gecreëerd, zodat er een ellips-vormig draaiveld ontstaat, waardoor de rotor wordt meegesleurd. Een waarschuwing is wel op zijn plaats: Door het ontbreken van de 3e fase wordt nu het max. vermogen van de motor beperkt tot 2/3e (dit is 67%) van het vermogen. In ons geval dus: Pmax = 0,67 x 250 watt = ca. 170 Watt. Om de motor toch goed te kunnen laten werken moeten we er dus voor zorgen dat het gevraagde roervermogen van de brouw-ketel hier niet boven komt. Indien nodig, los ik dit meestal op door wat meer brouwwater tijdens het maischen te gebruiken, en het teveel aan water te compenseren met een reductie van het spoelwater. Nog een opmerking. Doordat de spanning hier géén 400 Volt (zoals dat het geval is bij een 3-fase spanning), maar “slechts” 230 Volt bedraagt, dient de motor in zgn. “Driehoek-schakeling” te worden aangesloten. Hiertoe dient in het motoraansluitkastje de volgende doorverbindingen te worden gemaakt: U1-W2, V1-U2 en W1-V2; zie ook het bijgevoegde schema op de vorige pagina. Tevens dient er wel op gelet te worden dat de max. spoelspanning van de motor 230 V dient te bedragen! N.B. Dit wordt overigens altijd (op enigszins cryptische wijze) op het motorplaatje vermeld *). Tijdens de presentatie werd o.a. gevraagd hoe de draairichting van de motor m.b.v. deze schakeling veranderd kan worden. Hiertoe volstaat het omwisselen van de Nul aansluiting met de aansluiting van de onderkant van de condensator, dus:

1. Nul aansluiting verwijderen van doorverbinding W1-V2 en aansluiten op doorverbinding V1-U2 van de motor. 2. Onderkant aansluiting van de condensator verwijderen van doorverbinding V1-U2 en aansluiten op doorverbinding W1-V2 van de motor. (Fase aansluiting niet wijzigen!).

Ook is het mogelijk om dit omschakelen m.b.v. dubbelpolige wissel-schakelaar te realiseren, zodat naar believen de motor op ieder gewenst moment van draairichting omgeschakeld kan worden, zonder de gehele elektrische aansluiting hiervan te hoeven wijzigen. Hierbij het schema hiervoor:

*) Het motorplaatje vermeldt voor de motorspanning meestal 2 getallen (zie bijgaande foto).

In dit geval wordt voor de motor-spanning vermeldt: 230/400 Volt. Het hoogste getal (400 V) geeft aan bij welke spanning de motor in zgn. Sterschakeling moet worden aangesloten om het nominale vermogen te leveren. Het laagste getal (230 V) geeft aan bij welke spanning de motor in de Driehoek-schakeling moet worden aangesloten.

Het laagste getal (230 V) geeft dus tevens aan wat de max. motorspoel-spanning mag zijn. Sluit je de motor aan op een lagere spanning, dan daalt het vermogen met een factor 3 en zal het koppel te laag zijn om de motor te kunnen laten draaien, en zal de motor het in de meeste gevallen niet doen. Omgekeerd, als je deze motor in Driehoek op een 3-fase spanningsnet (400V) zou aansluiten, dan zal deze motor onherroepelijk verbranden!

Ik hoop jullie hiermee voldoende te hebben geïnformeerd.