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VoltBase Maschinen Stern-Dreieck-Schaltung
Thema 65 Maschinen

Stern-Dreieck-Schaltung

Sanft anlaufen, dann volle Kraft: wie die Stern-Dreieck-Schaltung den Anlaufstrom eines Drehstrommotors auf ein Drittel senkt.

ca. 5 Minuten Grundlagen Quiz mit 10 Fragen
01

Worum geht es?

Ein Drehstrommotor zieht beim Einschalten ein Vielfaches seines normalen Stroms. Das belastet das Netz und die Mechanik. Die Stern-Dreieck-Schaltung sorgt für einen sanfteren Start: Der Motor läuft zuerst in Stern an und wird nach einigen Sekunden auf Dreieck umgeschaltet.

Wie beim Fahrradfahren: Erst im kleinen Gang anfahren, dann hochschalten.

Klemmenbrett eines Motors in Stern und Dreieck Zwei Klemmenbretter mit je sechs Klemmen. Oben W2, U2, V2, unten U1, V1, W1. Unten kommen L1, L2 und L3 an. Links in Sternschaltung mit einer Brücke quer über die obere Reihe. Rechts in Dreieckschaltung mit drei senkrechten Brücken. W2U1U2V1V2W1 L1L2L3 Stern (Y): eine Brücke querW2U1U2V1V2W1 L1L2L3 Dreieck (Δ): drei Brücken senkrecht
Stern oder Dreieck entscheidet sich im Klemmenkasten: Ein Drehstrommotor hat sechs Klemmen. Bei Stern verbindet eine Kupferbrücke W2, U2 und V2. Bei Dreieck verbinden drei senkrechte Brücken je eine obere mit einer unteren Klemme. Die Außenleiter L1, L2, L3 kommen immer unten an U1, V1 und W1.
02

Warum ist Stern sanfter?

Spannung an den Wicklungen in Stern und Dreieck Links drei Wicklungen als Stern verbunden, jede bekommt 230 Volt. Rechts drei Wicklungen als Dreieck verbunden, jede bekommt 400 Volt. 230 VStern: je Wicklung 230 VStrom und Kraft nur ein Drittel400 VDreieck: je Wicklung 400 Vvolle Leistung
Warum der Stern sanfter anläuft: Die drei Rechtecke sind die Wicklungen des Motors. Im Stern bekommt jede Wicklung nur 230 V, im Dreieck 400 V. Mit weniger Spannung fließt weniger Strom: Im Stern sind Anlaufstrom und Anlaufkraft nur etwa ein Drittel so groß wie im Dreieck.

Der Faktor ist 1 durch 3, weil im Stern jede Wicklung nur 1 durch √3 der Spannung bekommt. Strom und Drehmoment hängen vom Quadrat der Spannung ab: (1 durch √3)² = 1 durch 3.

Typenschild lesen

Stern-Dreieck geht nur, wenn der Motor im Betrieb in Dreieck läuft. Am 400-V-Netz muss auf dem Typenschild deshalb 400/690 V stehen (Δ/Y). Steht dort 230/400 V, läuft er am 400-V-Netz schon in Stern und kann nicht umgeschaltet werden.

Geöffneter Stern-Dreieck-Starter mit Schaltgeräten
Stern-Dreieck-Starter von innen: In so einem Gehäuse sitzen die Geräte, die den Motor automatisch erst in Stern und dann in Dreieck schalten: typischerweise drei Schütze, ein Zeitrelais für die Umschaltzeit und ein Motorschutz.

Foto: Shubham Dhaked, „Star delta starter internal structure“, Lizenz: CC0 (gemeinfrei), Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.

03

Der Ablauf

  1. Start: Netzschütz und Sternschütz ziehen an, der Motor läuft in Stern an.
  2. Warten: Ein Zeitrelais läuft einige Sekunden, bis der Motor fast seine Drehzahl erreicht hat.
  3. Umschalten: Das Sternschütz fällt ab, kurz danach zieht das Dreieckschütz an. Beide sind gegeneinander verriegelt, sonst gäbe es einen Kurzschluss.
  4. Betrieb: Der Motor läuft mit voller Leistung in Dreieck.
04

Rechenbeispiele

01 Anlaufstrom im Stern

Direkt in Dreieck eingeschaltet würde der Motor beim Anlauf 60 A ziehen.

  1. IY = 60 A3 = 20 A
  2. Ergebnis: im Stern nur etwa 20 A
02 Spannung an einer Wicklung im Stern
  1. U = 400 V√3 ≈ 231 V
  2. Ergebnis: etwa 230 V je Wicklung
05

Typische Fehler

  • Motor mit 230/400 V für Stern-Dreieck genommen: In Dreieck bekäme jede Wicklung 400 V statt 230 V, der Motor brennt durch.
  • Unter Volllast angefahren: Im Stern hat der Motor nur ein Drittel Kraft. Schwere Lasten schafft er so nicht.
  • Stern- und Dreieckschütz nicht verriegelt: Ziehen beide gleichzeitig an, entsteht ein Kurzschluss.
Merke

Stern zum Anlaufen, Dreieck zum Arbeiten. Im Stern bekommt jede Wicklung 230 V, im Dreieck 400 V. Anlaufstrom und Anlaufkraft sinken im Stern auf etwa ein Drittel. Am 400-V-Netz braucht der Motor dafür das Typenschild 400/690 V.

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Quiz: Teste dich

Zehn Fragen zum Thema Stern-Dreieck-Schaltung. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.

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