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Hallo Klaus,
beim Frequenzumrichter ist alles schon integriert.
Er muss lediglich richtig parametriert werden und angesteuert werden.

s.u.:
http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzumrichter
Gleichrichten, Wechselrichten, Sanftanlauf

Erkundige dich mal bei einem Elektozulieferer die haben da Erfahrung.
(Bürkle, Schneider)

Guten Abend, Klaus!

Deine Beiträge habe ich mit Interesse gelesen und verstehe Dein Problem wie folgt:

a. Du hast eine Hauswasserversorgung die aus einem Tiefbrunnen (ca. 30m) versorgt wird. Das Wasser wird mittels Elektromotor, der eine Pumpe antreibt, gefördert. Der Fördermotor und Wasserstandsensoren werden mit einem „Controller“ überwacht.

b. Der Motor wird aus dem örtlichen Stromnetz mit Drei-Phasen-Drehstrom, 380V (?) gespeist. Der Anschlußwert des Motors sind 25kW.

c. Das Stromnetz ist unzuverlässig, fällt teilweise bzw. zeitweise aus und schwankt in Spannungshöhe und Frequenz.
d. Als Ergebnis der örtlichen Situationen sterben die „Controller“ den Stromtod.

Anmerkung: Ich glaube nicht, daß die „Controller“ mangelhaft sind!

Du bittest nun um Unterstützung bei der geplanten Eigenanfertigung eines „Controllers“, nachfolgend Steuergerät genannt, das den Motor bei voller Leistung sanft anlaufen läßt, den Füllstand im Tank und den Pegel im Saugrohr kontrolliert und diese Kontrollfunktionen in die Motorsteuerung integriert.

Ein sanfter Anlauf des Motors bei voller Leistung (25kW) wird sich nicht verwirklichen lassen, denn die Leistung des Motors berechnet sich nach der Formel:

P = 1,73 x U x I x cos Phi

Der einzige Multiplikand, der verändert werde könnte, ist die Spannung. Erhöht man die Spannung steigt die Leistung (und der Strom), verringert man sie hingegen fällt die Leistung (und der Strom). Der Strom folgt der Spannung!

In einer Stern-Dreieck-Schaltung, die hier angesprochen wurde, wird der Strom in Sternschaltung zunächst auf ein Drittel abgesenkt, d. h. der Motor hat dann auch nur ein Drittel seiner Leistung, um danach bei vorgegebener Drehzahl auf Dreieck umgeschaltet zu werden. Diese Schaltungsvariante fällt aber aus, wie aus den Angaben auf dem Motortypenschild zu entnehmen ist. Anderenfalls müßte es etwa heißen 3 Phasen 220V/380V 25kW und das Klemmbrett hätte sechs Stehbolzen für die Verkabelung, ohne die Anschlüsse für Mittelpunktleiter (Neutralleiter N) und Gehäuseerde (Masse).

Du schreibst weiterhin, daß Deine Steuergeräte mit „dicken Spulen“ bestückt waren. Diese Tatsache läßt die Vermutung aufkommen, die Spulen dienten als Drosseln die in die drei Speiseleitungen L1, L2 und L3 eingeschleift waren. Drosseln haben grundsätzlich die Aufgabe Strom zu begrenzen. In einem Steuergerät wirken die Drosseln dem starken Anlaufstrom des Motors entgegen, da der ansteigende Strom in der Drossel eine Spannung erzeug, die der angelegten Spannung entgegen wirkt. Diese Gegenspannung verringert die angelegte Spannung und läßt auf diese Weise den Motor sanft anlaufen. Treten nun aber Netzschwankungen, Laständerungen am Motor oder Netzausfälle auf, so wird der Strom durch die Drosseln ebenfalls stark schwanken und die Drosseln erwärmen sich, ggf. bis sie durchbrennen.

Meiner Meinung nach solltest Du einen anderen Lösungsansatz suchen um Dein Problem der Wasserförderung zu lösen.

a. Muß der Motor tatsächlich 25kW leisten um das Wasser zu fördern? D. h. reicht ein leistungsschwächerer Motor für diese Aufgabe?

b. Kann der Querschnitt der Förderleitung (Steigrohr) verringert werden?

c. Bei Motoren großer Leistung könnte man einen sogenannten Anwurfmotor verwenden. Der Anwurfmotor bringt den großen Motor auf ungefähre Nenndrehzahl, der Anwurfmotor wird ausgeschaltet, der große Motor wird aktiviert und danach die Förderpumpe eingekuppelt.

Durch dieses Verfahren würde sich eine Stromregelung für den großen Motor erübrigen, nicht aber die Netzüberwachung und/oder Füllmengenmessungen im Wassertank ebenfalls nicht die Wasserstandmessung im Steigrohr ersetzen.

d. Eine weitere Alternative wäre die Stromversorgung des Pumpenmotors durch einen Generator, der z. B. von einem Dieselmotor angetrieben wird.

Wenn Du dennoch eigene Ziele verfolgen willst, die Steuerung von drei Phasen erfordert einen dreifachen Aufwand, d. h. in jede Phase wird eine gleiche Steuerung eingeschleift. Mit welchem Strom zu rechnen ist kannst Du mit obiger Formel errechnen. Ich würde bei der Auswahl der Bauteile eine Sicherheit von 100% berücksichtigen, - wegen der schlechten Netzversorgung. Zu beachten ist fernerhin, die drei Phasen sind nacheinander um jeweils 120° versetzt.

Viel Erfolg und Gruß,
woldig

Guten Morgen, Klaus!

Ich wünsche gute Besserung und Erfolg bei der Therapie.

Du bist z. Z. in Washington, DC oder state, auf jeden Fall in den USA, diese Tatsache eröffnet weitere Möglichkeiten zur Lösung Deines Problems.

Wenn Du also ggf. an einem pragmatischen Vorschlag interessiert bist so sende mir eine e-mail an: woldig@web.de und vermerke im Betreff: Pumpensteuerung.

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Gruß, woldig

Hallo Klaus,

so ganz nachvollziehbar ist für mich die Motorstärke nicht.

Ich lebe in Thailand und bin auf Wasserselbstversorgung angewiesen.

Mein "Brunnen" ist cá 18m tief und die Pumpe ist eine Doppelkolbenpumpe mit einer Förderleistung von 4,5 Kubikmeter/Stunde.

Die Pumpe wird mit einem 1,5PS Einphasenmotor angetrieben und beim Einschalten der Pumpe fließt sofort Wasser.

Natürlich kann ich mit dieser Leistung keine Wasserlanze aus einem C-Rohr erzeugen, aber die Leistung reicht aus, einen 1.600l Wassertank innerhalb von cá 30 Minuten zu füllen. Druckrohrlänge ist 15m bei 3,5m Förderhöhe.

Das Saugrohr (1Zoll) hat direkt hinter dem Grobfilter ein Rückschlagventil, so daß die Wassersäule auch beim Abschalten der Pumpe bis zum Saugrohrende stehen bleibt. Bei Wasserverlust (schadhaftes Rückschlagventil) fördert die Pumpe nur aus dieser Tiefe, wenn die Saugkammer vorher mit Wasser befüllt wird.

Ich meine, daß die Pumpentechnik vom Ansatz her schon falsch ist. Das Ansaugrohr sollte ständig bis zur Pumpe Wasser führen.

Demnächst werde ich auf eine selbstansaugende Doppelkreiselpumpe umstellen, die sich wenig um die Wassersäule bis 45m Ansaugtiefe kümmert.

Diese ist mit einem Einphasenmotor mit 2,5PS bestückt.

Bosco

P.S. Das Messen im Brunnen kann man sich ersparen, wenn man einen Druckschalter am Pumpenausgang montiert. Der kann keinen Druck messen, wenn die Pumpe trocken läuft.