Hay muchos malentendidos sobre la energía física y la fuerza, no solo en los medios. El siguente artículo es hecho para aclarar…
The article deals with power and energy considerations, written for non academic readers.
Some paragraphs are written in German, Spanish and English.
Über die physikalische Arbeit (Energie) und die Leistung bestehen gravierende Mißverständnisse, und das nicht nur in den Medien. Dazu soll die folgende Betrachtung ein wenig Konturen in den Nebel bringen.
Wenn Sie eine Handbohrmaschine mit 300W statt einer mit 600W verwenden, um ein Loch zu bohren, dann sparen Sie keinen Groschen für den Strom aus der Steckdose - das Loch kostet 30 Groschen (4 Pfennig, Annahme). Wenn Sie mit einem 1200W Bügeleisen ein Leintuch bügeln statt mit einem 800W Bügeleisen, dann kostet das gleich viel Kilowattstunden und cent (Pfennig).
Si usted usa una taladradora de 300 W en lugar de una de 600 W para taladrar un agujero en la pared, usted no ahorra ni un centavo del corriente. Si usted plancha una tela con una plancha de 1200 W el proceso cuesta exactamente lo mismo que planchado con una plancha de 800 W.
Using a hand drill with 300 W instead of a 600 W machine to drill a particular hole does not save energy and money, the hole will cost 2 cents (assumption). Ironing a linen with a 1200 W iron will cost the same amount of energy as with a 800 W iron.
Mit der kleinen Bohrmaschine brauchen Sie nur länger, um das Loch zu bohren, mit der starken dagegen können Sie mit höherer Bohrerdrehzahl arbeiten oder fester drücken. Wenn Sie mit der großen Bohrmaschine aber nicht mit höherer Drehzahl bohren und auch nicht fester drücken, dann braucht sie genau so lang für das Loch, und sie nimmt auch nicht mehr Strom aus der Steckdose auf als die kleine.
Con la pequeña taladradora dura mas tiempo hacer el agujero, la taladradora mas grande funciona mas rapido o con mas fuerza. Si usted taladra el agujero con la taladradora de 600 W pero con la misma velocidad de la taladradora de 300 W el processo es igual en tiempo y en consumo del corriente.
With the small hand drill it will simply take longer to drill the hole, with the 600 W drill you can press stronger or drill with higher rotational speed. If you don't press stronger and use the same speed, it will take the same time, and the machine will not consume more power out of the mains socket.
Die Leistungsangabe am Typenschild eines Motors besagt fast nichts darüber, wie viel Strom er aus der Steckdose entnimmt, sondern darüber, wieviel Drehzahl und Kraft (Drehmoment) er an der Welle abgeben kann, ohne sich dabei zu überhitzen. Wenn er stark belastet wird, dann entnimmt er einfach mehr Strom aus dem Netz (oder aus der Batterie...). Die Leistungsangabe am Typenschild hängt mit der Erwärmbarkeit des Motors zusammen. Für kurze Zeitspannen kann ein Elektromotor problemlos doppelt und mehrfach überlastet werden, er entnimmt dann eben entsprechend viel Strom aus der Steckdose. Im Leerlauf entnimmt der Motor nur wenig Strom aus der Steckdose, für seine Reibungsverluste und für die Magnetisierung, natürlich hat ein großer Motor mehr Leerlauf - Aufnahme als ein kleiner.
La fuerza nominal indicada en la placa de un motor no declara el consumo de energía, sino cuantas revoluciónes y fuerza (momento de torsion) el motor entrega a la polea (roldana) sin recalentarse. Si el motor esta cargada mas el toma mas corriente del enchufe. Un motor puede ser sobrecargado brevemente hasta el doble o triple de la indicación original, pero en consecuencia usa mas corriente. El motor consuma muy poco corriente en el punto muerto, solo perdida de fricción y perdida magnetica. Por supuesto un motor grande tiene perdidas mas grandes.
The nominal power, as written on the motors label, does not determine how much current it will consume from the mains socket, it tells how much rotational speed and force (torque) it can deliver at the pulley without overheating. For short time periods the motor can be overloaded with double or more power, it will simply take more current from the mains in this case. If unloaded the motor will consume very little power from the mains, it only has friction losses and magnetic losses. Of course a bigger motor has higher losses.
Die Leistungsangabe an einer Glühbirne dagegen oder an einem Heizkörper bedeutet ganz was anderes, die Glühbirne nimmt die Energie dauernd auf, solange sie eingeschaltet ist. Da gibt es keine veränderliche Belastung. Das würde eigentlich auch für das Bügeleisen im obigen Beispiel gelten, aber das hat einen Thermostat. Beim Bügeleisen mit der schwächeren Heizspirale wird der Thermostat länger einschalten, um die eingestellte Temperatur zu halten und daher ist der Stromverbrauch (Arbeit, Energie) bei beiden gleich. Das 1200 W - Bügeleisen wird nur schneller heiß beim Einschalten und Sie bekommen die frisch gebügelte Zeitung eine Minute früher von Ihrem Butler.
La fuerza nominal de una bombilla tiene un significado differente, una bombilla de 75 W NO entrega 75 W de luz, sino consume 75 W del corriente. La bombilla consume los 75 W la duración del uso. No hay carga variable.
Eso deberia referirse a la plancha tambien, pero la plancha tiene un interruptor termostatico, cual prende la plancha de menos fuerza por mas tiempo para recibir la temperatura deseado, y entonces el consumo del corriente de las 2 planchas es igual. La plancha de 1200 W calienta mas rapido para que su mayordomo puede darle el periodico planchado 1 minuto mas temprano.
On the other hand, the nominal power of a light bulb has a different meaning. A 75 W bulb does NOT deliver 75 W of light, it consumes 75 W of electric power. The bulb will consume the power as long as it is switched on. The same would apply to the iron too, but this has a thermostatic switch. The thermostatic switch will switch on the 800 W heater for longer periods of time to hold the desired temperature, thus consuming the same amount of energy for the linen. Yet the 1200 W iron will heat up faster and so your butler can bring you the freshly ironed newspaper one minute earlier...
Bei einem Motor ist also der Begriff Leistung ein wenig irreführend, besser wäre Leistungsvermögen oder Belastbarkeit. Das gilt ähnlich auch für einen Benzinmotor, aber der bleibt bei Überlastung einfach stehen, er wird abgewürgt. Bei niedriger Belastung entnimmt er nur wenig Benzin (Energie) aus dem Tank. Wenn Sie eine bestimmte Entfernung zurücklegen wollen, dann brauchen Sie mit einem starken Motor nicht viel mehr Benzin als mit einem schwächeren, Sie sind nur schneller dort. Dieses Beispiel ist deshalb nicht ganz korrekt, weil die Reibungsverluste bei hoher Geschwindigkeit überproportional ins Gewicht fallen.
De resultado la palabra fuerza en relación de un motor es incorrecto, mejor usamos capacidad de fuerza o potencia de carga.
Un motor de gasolina tambien funcióna similar, si esta prendido con poca carga gasta poca gasolina, pero si este esta sobrecargado simplemente se apaga. Si usted maneja un coche una cierta distancia, un motor con mucha fuerza no consume mucho mas gasolina que un coche pequeño, uno solo llega mas rapido. (Este ejemplo no es exactamente correcto, por que con mas velocidad la fricción sube desproporcionado.)
With an electric motor the term power is a little misleading, it should be named power capability or loadability. And it means continuous load, for short periods of time the motor may be overloaded heavily, as described above. This is similar to a gasoline motor, if it runs with a small load, it will consume little gasoline, but if overloaded, it will simply stop running. If you drive your car a particular distance, a high power motor will not consume much more gasoline than a small motor, you will simply arrive earlier. This is not absolutely correct because of the rising friction losses with higher speed.
Die Leistung wird in Watt oder kW gemessen oder in PS. Die Leistung einer Maschine besagt, wie schnell die Arbeit verrichtet wird.
La fuerza se mide en Watt o kW, y tambien en caballos de poder (cp). La fuerza de una maquina indica de cual velocidad lo hace el trabajo.
Power is measured in Watt units or kW or with HP (horse power). The power says how fast the work is done.
Die Pferdestärke ist definiert als 75 kpm/s, umgerechnet über die Newton gibt das 1 PS = 75 * 9,81 = 736 W = 0,736 kW.
Caballos de poder es definido con 75 kpm/s, transformado en Newton = 1 cp = 75 * 9.81 = 736 W = 0.736 kW.
Die Arbeit wird in Joule gemessen, ein Joule = eine Sekunde lang ein Watt. 1 J = 1 W*s Wattsekunde. In der Mechanik ist 1 J = 1 N*m ein Newtonmeter. Wenn eine Maschine ein Gewicht von 1 Newton (ca. 100 g) um einen Meter hoch hebt (oder eine Flüssigkeit hochpumpt), dann hat sie 1 Joule Energie hineingesteckt (potentielle Energie, Lageenergie). Wenn das Gewicht hinunterfällt, dann gibt es die gespeicherte Arbeit = Energie wieder zurück (Verformung des Parkettbodens...). Wenn die Maschine das Gewicht in einer Sekunde hochhebt, dann tut sie das mit einer Leistung von 1 Watt. Wenn sie dafür 5 Sekunden braucht, dann leistet sie nur 0,2 Watt, aber sie braucht dafür länger. 1 Watt = 1 J/s = 1 Nm/s.
La energía se mide en Joule, (1) Joule = 1 W por un segundo. 1 J = 1 W*s segundo de Watt. En la fisica mecanica 1 J = 1 N*m metro de newton.
Ejemplo: Una maquina levanta algo de 1 Newton de Peso (100g) por un metro y uso 1 Joule energía, y si el algo se cae entonces lo regresa la energía (pozo en el piso de madera, p.ej.). La misma maquina puede levantar 1 Newton en un segundo por un metro y usara 1 Watt. Si la maquina lo levanta en 5 segundos la misma distancia usa no mas 0.2 Watt, pero nesecita mas tiempo.
Energy is measured with Joule units. 1 Joule = 1 Watt during 1 second: 1 J = 1 W*s. In mechanical physics 1 J = 1 N*m one newtonmeter.
Was Sie dem E-Werk abkaufen, das ist Arbeit, auch Energie genannt, wenn man eher an gespeicherte Arbeit denkt. Und die wird mit Joule gemessen, oder besser mit Kilowattstunden. 1 kWh = 3600000 J = 3,6 Millionen Joule, weil eine Stunde 3600 Sekunden hat. kWh ist also ähnlich zum Joule wie die Tonne zur Unze.(nicht zahlenmäßig, sondern gefühlsmäßig)
mit den kWh und Joule wird Energie gemessen, mit Tonne und Unze Gewicht.Lo que usted compra de la planta electrica se llama energía. Se mide en Joule o kWh (1 kWh = 3,600,000 J = 3.6 millones de Joule, por que una hora tiene 3600 segundos.
What you buy from the electric supplier is Work or Energy. It is measured with Joules or better with kWh kilowatthours. 1 kWh = 3600000J = 3.6 mio J since an hour has 3600 seconds. 1 erg (the basic physical unit for energy) is 1.0E-07 J.
Für den Zählerstand ist es egal, ob Sie die Energie in kurzer Zeit mit hoher Leistung entnehmen oder über einen längeren Zeitraum mit niedriger Leistung. Der Zählerstand zeigt die insgesamt verbrauchte elektrische Energie. Für das Kraftwerk und für die Zuleitungen ist es aber nicht egal, wenn Sie viel Energie in kurzer Zeit beanspruchen, sie müssen die Leistung auch liefern können. Auch hier gilt die Betrachtung von der Belastbarkeit. Die Kaltblüter fressen die Joule in Form von Hafer und theoretisch kaufen Sie auch an der Tankstelle nur Joule bzw. Kilowattstunden, in flüssiger Form. Es gibt keinen Energiespeicher, der mehr kWh in einem kg oder Liter Materie speichern kann als Erdöl und Kohle. Abgesehen von den "atomischen" Energiespeichern bis zum e = mc² (damit die g'studierte Seele auch ihre Ruh' habe!)
Para el medidor no importa si usted usa energía poco tiempo pero con mucha fuerza, o mas tiempo pero solo una pequeña cantidad de fuerza. El medidor indica el total de la energía usada. Para la planta electrica, sus transformadores y sus cables no es igual la fuerza que usted usa, porque tiene que repartir la energía sin corte de electricidad temporal.
For the electricity meter, the kWh counter, it does not matter whether you took the energy over a long time with low power or in a short time with high power. The counter will display the total amount of used electrical energy. But for the power plant, the wires and transformers, it is important if you require much energy in a short time interval, they must be able to deliver the power without a net breakdown. Here the considerations about loadability are valid too.
Übrigens, die alte thermische Maßeinheit für die Arbeit/Energie
ist die Kalorie, die Arbeit, die nötig ist um 1 cm3
Wasser um 1°C zu erwärmen:
1 cal = 4,1868 J und 1 kWh = 860 kcal.
Die Wärmeträgheit des Wassers ist höher als die der
meisten anderen Stoffe, auch der Metalle. Es kostet mehr Arbeit, um Wasser
zu erwärmen als zB. einen Eisenklotz mit dem selben Gewicht. Andererseits
ist das nützlich, zum Beispiel, damit das Bad in der Wanne möglichst
lang warm bleibt. Um 1 Liter Wasser mit 100°C in 1 kg Sattdampf mit
100°C zu verwandeln, sind ca. 540 kcal nötig (0,63 kWh), so viel,
als ob das Wasser auf 640°C erhitzt worden wäre. Dampf ist ein
guter Wärmespeicher und ein gutes Wärme-Transportmedium
- und ein exzellentes Kühlmedium.. Wenn ein Verbrennungsmotor
mit Wasserkühlung überhitzt zu werden droht, dann beginnt das
Kühlwasser zu kochen. Und da kann noch relativ viel Wärmeenergie
aufgefangen werden, bevor die Temperatur über die 100°C steigt
und die Zylinderkopfdichtung zerstört.
La unidad de medir energía en calorias es la energía necesaria para calientar 1 cm³ (1g) de agua por 1 grado centigrado. 1 cal = 4,1868 J y 1 kWh = 860 cal
By the way, the old thermal measuring unit for energy is the calory, the energy necessary to heat 1 cm³ (1 g) of water by 1 centigrade. Sorry, I am not familiar with the old fashioned english units.
Mit diesen Informationen können Sie jetzt ausrechnen, wie viel Wasser im Kraftwerk Kaprun vom 80m hohen Stausee durch die Turbinen rasen muß, um Ihre 180 l Badewannenwasser im Elektroboiler von 8°C auf 34°C zu erhitzen. Und dann nehmen Sie doppelt so viel, weil unterwegs so viel Arbeit verloren geht. Aber das ist noch gar nichts im Vergleich zu dem Aufwand der Sonne, die das Wasser zuerst vom Meeresspiegel in die Wolkenhöhe gehoben hat - der Großteil der Energie ging beim Regnen schon verloren.
Con toda esta información usted deberia poder calcular cuanta agua es necesaria en una planta eléctrica de agua (Kaprun, Salzburg, Austria) para calientar 180 litros de agua para banarse de 8°C a 34°C. Pero decimos que es necesario el doble de la energía debido a los perdidos de energía en el camino.
Having these informations you are now able to calculate, how many liters of water have to rush from the 80m high reservoir dam through the turbines in Kaprun (Salzburg country, Austria) to heat your 180 l of bath water from 8°C to 34°C. Then you better take twice as much due to the losses. But remember: most of the energy, which the sun pushed into the water up to the clouds, was lost when the rain fell down to the earth...
Die Arbeit sagt, wie viel zu tun ist, die Leistung sagt, wie schnell es geht. En la fisica: Energía dice cuanto hay que hacer, fuerza dice que rapido lo es hecho. In physics: Energy says, how much work to do, power says, how fast it is done. |
Maschinen sind in der Physik dazu da, eine Energieform in eine andere umzuwandeln, zB. elektrische in Bewegungsenergie. Leider tun sie das nicht gratis, einen Teil der aufgenommenen Leistung wandeln sie in Verlustwärme um, das heißt, sie haben einen mehr oder weniger schlechten Wirkungsgrad. Wärme ist die unedelste aller Energieformen, sie läßt sich nur schwer wieder zurückwandeln in mechanische oder elektrische Energie. In Wirklichkeit geht zwar bei der Umwandlung nichts verloren, aber die Verlustwärme ist halt nur schlecht nutzbar. Anders herum: eine Glühbirne hat einen sagenhaften Wirkungsgrad von 96% bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme zur Raumheizung, nur 4% gehen als kurzwelliges, sichtbares Licht verloren - aber die alten Kohlenfadenlampen waren in diesem Punkt noch besser...
Maquinas estan usadas en la fisica para transformar una forma de energía en una otra, p.ej.: energía electrica en energía mechanica. Desgraciadamente no lo hacen gratis, porque un parte de la energía esta usada para perdidas thermales. Eso significa que tienen una eficiencia limitada. Calor es la forma de energía menos noble porque es dificil de convertirlo en otras formas de energía. En teoría no se pierde nada de energía, una bombilla tiene una eficiencia de 96 % de temperatura y 4 % de la energía se "pierde" en luz.
In physics machines are determined for conversion of energy from one form to another, eg. electrical energy to mechanical energy. Unfortunately they do their job not free of charge, a part of the consumed energy is converted to losses, usually thermal losses. That means that they have a limited efficiency. Heat is the least noble energy, it is only poorly convertible to other energy forms. Theoretically no power is lost at the conversion, but the heat is normally useless. On the other hand: a light bulb has a surprisingly high efficiency of 96% when used to convert electric power to heat, only 4% get lost as visible light - the older carbon lamps were even better in this respect... This is only written to highlight the ambivalence of the word efficiency.
Die Belastbarkeit der Maschine besagt, wie schnell sie diese Umwandlung durchführen kann, ohne dabei kaputtzugehen. Die Nennbelastbarkeit ist eine Zahl, die unter bestimmten Umgebungsvoraussetzungen gilt, zB. Lufttemperatur (bei Elektromotoren wird typisch 40°C angenommen).
La potencia de carga de una maquina indica que rapido esta puede convertir la energía sin destruirse. La potencia de carga nominal es definida y solo valida con ciertas condiciónes, p.ej. la temperatura del aire (40°centigrados).
The loadability of a machine is defined: how fast it can convert the energy without burning through or breaking. The nominal power is a number which is valid and makes sense only together with several environmental conditions, eg. the air temperature.
Die Wicklung im Motor darf höchstens 120°C heiß werden, soviel hält die Isolierung der Wicklungsdrähte aus, die Wärme muß über das Gehäuse, über Kühlrippen und meistens auch mit einem Ventilator an die Außenwelt abgeführt werden. Das Temperaturgefälle zwischen Wicklung und Umgebung ist durch die mechanische Konstruktion vorgegeben, und so ergibt sich eine bestimmte maximale Verlustleistung für den Motor. Wenn Sie gewährleisten können, daß der Motor nur bei Temperaturen unter 30°C betrieben wird, dann dürfen Sie ihn auch dauernd ein wenig höher belasten als auf dem Typenschild als Nennleistung angegeben ist.
El bobinado no debe calientarse a mas de 120 °C, la insulación aguanta hasta esta temperatura, el calor tiene que salir por la carosseria, aletas de refrigeración y normalmente junto con un ventilador debe de salir el bobinado
Die tatsächliche Verlustleistung im Motor darf nur so hoch sein, daß die Wicklung nie über 120°C erhitzt wird. Das ist genaugenommen das einzige Kriterium für die Belastbarkeit des Motors. Deshalb ist der beste Motorschutz die Temperaturmessung in der Wicklung, das geschieht üblicherweise bei großen Motoren mit einem Kaltleiter - Temperaturfühler, der bei Überhitzung den Motor abschaltet.
Las perdidas effectivos en un motor son limitados por el maximo de la temperatura permitido, cual es 120°C. Para estar exacto, esto es el uniquo criterio para el limite de la potencia de carga de un motor.
La mejor protección de sobrecargar es de medir la temperatura en el bobinado, cual se hace con sensores de resistencia PTC.
The effective losses in the motor are limited by the maximum permitted temperature of the copper winding, it may be heated up to 120°C. This is in fact the only criteria for the load capability of the motor! Therefore the best overload protection is by measuring the copper temperature in the winding of the motor, which is normally performed with PTC resistor sensors.
Nun ein Beispiel: Ein Motor mit Nennleistung 1 kW hat (angenommen) bei Nennbelastung einen Wirkungsgrad von 80%. Er nimmt also bei Nennbelastung 1250 W vom Netz auf und gibt 1000 W an der Welle ab, mit 250 W heizt er die Umgebung. Daß er davon nicht dunkelrot glühend wird wie ein Tauchsieder liegt an seiner großen, gerippten Oberfläche und am Kühlventilator. Die Oberfläche und die Kühlung des Motors muß so konstruiert und ausgelegt sein, daß bei 250 W die Temperatur in der Wicklung nicht höher als auf 120° steigt, wenn die Umgebungstemperatur 40° beträgt.
Un ejemplo: Un motor con una fuerza nominal de 1 kW tiene una eficiencia de 80 %. Con uso normal el motor usa 1250 W y da 1000 W a el eje de mando. Con los 250 W cuales sobran el motor calienta el aire al rededor, pero sin arder porque la superficie exterior y el radiador estan dimensionados que con 250 W el motor no se calienta mas de los 120°C, con una temperatura exterior de 40°C.
An example motor with a nominal power of 1 kW (1.4 HP) has typically an efficiency of 80%. Under nominal load conditions it takes 1250W from the mains, delivers 1000W of mechanical power (1000 Nm/s) at the pulley and converts 250W into thermal heat. The surface of the motor and the cooling fan must be dimensioned so that with 250W the wire temperature will not rise above 120°C, assumed an air temperature of 40°C.
Wenn der 1 kW - Motor aber mit 2 kW an der Welle belastet wird, dann steigen seine inneren Verluste auf 1000W (das ist eine elektrische Gesetzmäßigkeit, die hier nicht näher erläutert wird, die Verlustleistung steigt quadratisch mit der Belastung). Er nimmt 3000W vom Netz auf. Diese enorme Verlustleistung verträgt die Wicklung nur sehr kurze Zeit, weniger als eine Sekunde lang, und danach muß die Belastung sofort wieder weit unter die Nennbelastbarkeit fallen, damit die Wicklung abkühlen kann. Der Motor ist doppelt überlastbar bei 25% Belastungsdauer. Solche Lastverhältnisse sind nicht unüblich, bei Maschinen die stoßen oder pressen, bei Steinbrechern und Webstühlen. Beim Hochfahren - Einschalten wird übrigens jeder Motor mehrfach überlastet, die Stromaufnahme kann leicht 10 mal so hoch wie die Nennstromstärke sein, aber das dauert meist nur ein paar Zehntelsekunden.
Si el motor de una fuerza nominal de 1 kW esta cargado con 2 kW los perdidos thermales se suben a 1000 W (causas electricas). El motor usa 3000 W y el bobinado no permite los perdidos enormes, menos de un segundo y la carga tiene que cambiar rapidamente a la fuerza nominal para enfriar el bobinado. El motor puede ser sobrecargado doble pero solo 25 % del tiempo y es muy común por ejemplo con maquinas cuales tienen que empujar. A parte, todos los motores estan sobrecargados hasta 10 vezes, cada vez cuando prendidos, pero solo unos décimos segundos.
If the 1 kW nominal-power-motor is loaded with 2 kW at the pulley, the thermal losses will increase to 1000 W (this has electric reasons). It takes 3000 W from the mains. The high thermal loss can be applied to the copper windings only for a very short time interval, usually less than 1 second. Then the load has to decrease far below the nominal load such that the motor winding can cool. The motor can be loaded with double the nominal power for a quarter of the time. This is not an unusual operating mode at machines which push or press, with stonebrakers and weaving mills.
Sehr kleine Motoren sind so gewickelt, daß sie im Leerlauf hohe Verluste haben. Das hängt mit den Magnetisierungsproblemen bei kleinen Spulen zusammen, es gilt auch für manche Kleintrafos und wird hier nicht näher erläutert. Billige Motoren werden mit Drähten gewickelt, die eine höhere Temperatur vertragen, bis 160°C. Das hat den Vorteil, daß sie ein wenig dünner sein dürfen, was enorme Ersparnisse bei der Konstruktion der Nuten hat. So kann der ganze Motor kleiner gebaut und dadurch billiger auf den Markt geworfen werden. Der Käufer tut sich damit aber nichts Gutes, denn der Motor hat im Betrieb einen schlechteren Wirkungsgrad, er nimmt noch mehr Strom aus der Steckdose auf und verheizt ihn als Verlustwärme. Und der Zähler läuft und läuft. Aber das ist nur ein Beispiel dafür, daß sich das billige Kaufen furchtbar rächen kann.
Motores pequeños y transformadores son diseñados para tener altas perdidas thermales por problemas magneticos y contienen cables cuales son hechos para temperaturas hasta los 160 C. Las construciónes son mas pequeños por los cables mas delgados y de consequencia mas baratos. Sin embargo esto cuesta mas por los perdidos altos de energía.
Tiny motors are designed to have relatively high losses if unloaded. This has to do with magnetic problems at small coils. It is also true with small transformers. Cheap motors are made with wires, which withstand high temperatures, thus allowing higher losses and use of thinner wires and finally a smaller construction. But this is expensive while the motor is running.
Ein Aspekt ist wichtig für die Elektriker: die Schalter und Schützen müssen möglicherweise viel großzügiger dimensioniert werden als es die Leistungsangabe am Typenschild angibt. Zwar werden Schützen nach AC3 oder AC4-5 bereits vom Hersteller für die üblichen, schweren Lastverhältnisse ausgelegt, aber es ist wichtig, daß der Techniker genau weiß, worauf es ankommt. Im Gegensatz zu den Schützen und Schaltern müssen die Motorschutzschalter genau auf die Stromangabe am Motor - Typenschild eingestellt werden, nicht höher. Die Motorschutzschalter bilden quasi mit ihrem Bimetall (oder mit ihrer Elektronik) das Wärmeträgheitsverhalten der Wicklung nach und schätzen die Motor - Wicklungstemperatur aus der durchgeflossenen Stromstärke. Die Zuleitungen zu Motoren mit Stoßlast müssen auch dicker dimensioniert werden, aber nicht wegen der Erwärmung (wenn der Motor den Strom aushält, dann gilt das auch für die Leitungen), es geht um den Spannungsabfall, der dem Motor gerade bei der Stoßlast besonders weh tut.
Un aspecto muy importante para electricistas: los interruptores y contactores tienen que estar dimensionados mas soportables que indicado en la placa del motor. Por supuesto los fusibles del motor deben de ser ajustados exactamente. Los cables del motor tambien tienen que ser dimensionados de soportar mas corriente, pero no por la temperatura sino por perdidas de voltaje cuales son muy pesadas por un motor sobrecargado. La voltaje que no llega al motor sirve para repartir la fuerza a la polea. Y mas corriente en los recodos significa perdidas mas altas.
An important consideration for the electric technician is the fact that all switches and relays and wires must be capable of the possibly much higher current, which the motors draw when overloaded. It depends heavily on the type of load, whether intermittent with high peaks or continuous with no peaks, how to design the controls.On the other hand, the protection switches MUST be dimensioned and adjusted exactly conforming to the current (Ampere) rating of the motors label! The supply wires to motors, which are usually loaded with peaks, must be dimensioned very thick. This is not necessary for temperature but for voltage losses, because low supply voltage is especially bad for overloaded motors. What the motor does not get as voltage, it will obtain as current, to deliver the desired power at the pulley. And more current through the copper windings will produce more losses.
Leider ist es in der Werkshalle üblich, daß die Betriebselektriker den Motorschutzschalter so lange höher stellen, bis er nicht mehr abschaltet. Und ihr Chef wundert sich über die hohen Kosten für die Neu - Wicklungen der vielen Motoren, die jahrüber notwendig werden. In den meisten Fällen ist daran aber nicht der Konstrukteur der Maschine schuld, daß er die Motoren zu schwach dimensioniert hat, sondern die mangelhafte Wartung im Werk. Wie viele Förderbänder, Schnecken usw. sind so schlecht gewartet, daß die Motoren dauernd auf Überlast betrieben werden. Auch Zuleitungen, die zu viel Spannungsabfall verursachen, machen den Motoren schwer zu schaffen. Was der Motor an Leistung an der Welle abgeben muß, das holt er sich vom Netz - und wenn die Spannung dafür zu niedrig ist, dann nimmt er mehr Stromstärke auf. Das aber führt zu höheren Verlusten und zu durchgebrannten Wicklungen.
Desafortunadamente es muy común en muchas empresas de subir el limite de los fusibles hasta que ya no apagan el motor. Y el gerente esta muy sorprendido sobre los gastos altos el bobinado de motores. No es la culpa de los constructores sino de los tecnicos cuales no mantienen los motores bien, asi que los motores trabajan constantemente sobrecargados y daños son la consequencia.
Unfortunately in the production halls it is sometimes usual, that the technicians screw up the current limiting protection switches above the allowed values, to inhibit machine stops. But this no longer protects the motor windings! It will lead to unnecessary repairs and machine stops. Overcurrent tells the knowledgable engineer that there is something wrong in the mechanics, that grease is missing or dirt is at locations where it should not be. Or that the wires are too thin or simply the motors are too small.
Für einen seriösen Anlagenbauer - Steuerungsbauer ist es leider oft schwierig, dem Kunden eine gediegene Dimensionierung plausibel zu machen. Der Konkurrent, der knapper dimensioniert, hält sich zwar auch an die einschlägigen Vorschriften und sein Angebot ist billiger. Aber der investierende Kunde zahlt später drauf, mit höheren Stromkosten, mit Reparaturen und Maschinen - Stillstand.
Un constructor de instalación de distribución de buena calidad tiene problemas de explicar sobre dimensionar las maquinas. La competición usando componetes menores puede ofrecer el servicio mas barato, pero de consequencia el cliente tiene que esperar gastos mas altos en mantenimiento y energía, sino tambien en reparaciónes y paradas en producción.
It is not easy for a serious investment supplier to convince a customer about a solid dimensioning of a control cabinet. The competitor, who uses less powerful components,who only observes the legal rules, can make a much cheaper offer. But the investing customer will later pay for the poor dimensioning, with higher cost for the energy and with unnecessary repairs and expensive machine halts.
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