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Elektro- und Ingenieurrechner

Spannungsunsymmetrie-Rechner — 3-Phasen, NEMA-Methode

Berechnen Sie die prozentuale Spannungsunsymmetrie eines Drehstromsystems aus drei verketteten Messwerten nach der NEMA-Methode der maximalen Abweichung vom Mittelwert, mit Phasendiagnose und optionalem Vergleich mit der Nennspannung.

Live-BerechnungRechenweg sichtbar

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Keine versteckten Annahmen. Eingaben, Einheiten und der Rechenweg bleiben sichtbar, damit Sie die Berechnung überprüfen können.

Berechnetes Ergebnis

1,961 % Spannungsunsymmetrie

Mittlere Außenleiterspannung: 459 V

Maximale Abweichung: 9 V (Uca)

Spanne zwischen höchstem und niedrigstem Wert: 17 V

Oberhalb des üblicherweise angegebenen NEMA-Motorgrenzwerts von 1 %; Versorgung bzw. Last prüfen und für gültige Leistungsminderung den Motorhersteller zu Rate ziehen.

Mittelwert gegenüber eingegebener Nennspannung: -0,22 %

Rechenweg anzeigen
  1. 1. Mittelwert = (460 + 467 + 450) ÷ 3 = 459 V.
  2. 2. Absolute Abweichungen = 1, 8, 9 V; Maximum = 9 V.
  3. 3. NEMA-Spannungsunsymmetrie in % = 9 ÷ 459 × 100 = 1,961 %.
Weitere Aktionen

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Die Berechnung ohne versteckte Annahmen

Prüfen Sie ein Drehstromnetz anhand dreier konsistenter Effektivwerte der verketteten Spannungen. MAXScanner zeigt Mittelwert, jede Abweichung, das ungünstigste Phasenpaar, die prozentuale Unsymmetrie und optional den Vergleich mit der Nennspannung. Dabei wird die NEMA-Unsymmetrie weder mit der Spannungsschwankung noch mit dem Gegensystem-Unsymmetriefaktor nach IEC verwechselt.

So verwendest du diesen Rechner

1

Messen Sie Uab, Ubc und Uca am gleichen Messpunkt und unter gleichen Betriebsbedingungen, jeweils als konsistente Effektivwerte der verketteten Spannungen.

2

Geben Sie alle drei Messspannungen ein. Optional können Sie die Nennspannung des Systems für einen separaten Vergleich des Mittelwerts eingeben.

3

Verwenden Sie das Ergebnis der maximalen Abweichung für die Bewertung der Spannungsunsymmetrie bei Motoren nach NEMA.

4

Bei erhöhter Unsymmetrie prüfen Sie ungleichmäßige einphasige Belastung, Probleme der Versorgung oder Übergangswiderstände und messen Sie danach unter repräsentativer Last erneut.

5

Wenn eine andere Definition der Unsymmetrie oder eine andere Leistungsminderungskurve erforderlich ist, richten Sie sich nach den Herstellerangaben oder der maßgeblichen Norm zur Spannungsqualität.

Typische Einsatzbereiche

  • •Bewertung der Spannungsunsymmetrie an den Motorklemmen bei der vorbeugenden Instandhaltung.
  • •Vergleich von Messwerten vor und nach dem Ausgleich einphasiger Lasten.
  • •Ermitteln, welcher verkettete Messwert am weitesten vom Mittelwert der drei Werte entfernt liegt.
  • •Unterscheidung zwischen Spannungsunsymmetrie und einfacher Abweichung des Mittelwerts von der Nennspannung.

Beispiel: 460 V, 467 V und 450 V

Mittelwert = 459 V. Die Abweichungen betragen 1 V, 8 V und 9 V, also ist die maximale Abweichung 9 V. NEMA-Spannungsunsymmetrie = 9 ÷ 459 × 100 ≈ 1,961 %.

Was das Ergebnis nicht voraussetzt

  • •Verwenden Sie für diese NEMA-Methode der maximalen Abweichung drei konsistente verkettete Messwerte. Mischen Sie keine verketteten und Strang-Messwerte (Leiter gegen Neutralleiter).
  • •Dies ist nicht die Berechnung des Gegensystem-Spannungsunsymmetriefaktors nach IEC. Messgeräte mit symmetrischen Komponenten können einen anderen Wert anzeigen.
  • •Die häufig genannte Motorgrenze von 1 % ist eine Schwelle für die Vorauswahl und keine Grundlage für einen bestimmten Leistungsminderungsfaktor. Für die Leistungsminderung gelten die aktuellen Angaben des Motorherstellers bzw. der NEMA.
  • •Eine einzelne Stichprobenmessung kann lastabhängige Probleme übersehen. Wenn es um die Diagnose geht, messen Sie unter repräsentativen Betriebsbedingungen wiederholt oder erfassen Sie den Verlauf.
  • •Dieser Rechner diagnostiziert allein weder die Phasenfolge, Oberschwingungen, lose Verbindungen noch den Isolationszustand.

Häufig gestellte Fragen

Wie lautet die NEMA-Formel für die Spannungsunsymmetrie?+

Berechnen Sie den Mittelwert der drei verketteten Spannungen, ermitteln Sie die größte absolute Abweichung von diesem Mittelwert, teilen Sie sie durch den Mittelwert und multiplizieren Sie das Ergebnis mit 100.

Ist Spannungsunsymmetrie dasselbe wie die Spannungsabweichung von der Nennspannung?+

Nein. Die Unsymmetrie vergleicht die drei verketteten Messwerte mit ihrem eigenen Mittelwert. Die Nennabweichung vergleicht die mittlere Betriebsspannung mit der Nenn- bzw. Bemessungsspannung.

Soll ich verkettete Spannungen verwenden?+

Ja, für diesen Rechner. Geben Sie Uab, Ubc und Uca ein, die konsistent am gleichen Messpunkt und unter gleichen Bedingungen gemessen wurden.

Warum ist eine kleine Spannungsunsymmetrie für Motoren relevant?+

Dreiphasenmotoren können eine Stromunsymmetrie entwickeln, die deutlich größer ist als die Spannungsunsymmetrie. Das erhöht Verluste, Erwärmung, Schwingungen und Belastung.

Ist 1 % ein fester Auslösewert?+

Nein. Es handelt sich um eine häufig genannte Betriebsgrenze für Motoren nach NEMA. Schutzeinstellungen und Leistungsminderung müssen sich nach dem tatsächlichen Motor, dem Relais und der geltenden Norm richten.

Ist die Spanne zwischen Maximum und Minimum geteilt durch den Mittelwert die NEMA-Formel?+

Nein. Dieser Rechner verwendet die maximale Einzelabweichung vom Mittelwert und nicht die gesamte Spanne zwischen höchstem und niedrigstem Wert.

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