Cirkelzaagmotor 380 V of 400 V: spanning, vermogen, bedrijfsklasse, toerental, tafelcirkelzaag en checklist voor gebruikte motoren in één oogopslag.
AI Dit artikel is gemaakt met behulp van AI.
Cirkelzaagmotor 380 V of 400 V: wat het typeplaatje vertelt
De aanduiding „380 V” op een cirkelzaagmotor zegt iets over zijn leeftijd. Tot 1987 bedroeg de netspanning in grote delen van Europa 220 V, daarna werd ze stapsgewijs verhoogd naar 230 V. Tegenwoordig gelden 230 V ±10 % tussen fasegeleider en nulgeleider en 400 V ±10 % tussen twee fasegeleiders[1]. De waarden hangen via √3 samen: 220 V · √3 ≈ 381 V, 230 V · √3 ≈ 398 V. Een „380V-motor” is dus gebouwd voor het oude net, een „400V-motor” voor het huidige.
Of het verschil ertoe doet, regelt DIN EN 60034-1 (VDE 0530-1). Deze norm onderscheidt voor driefasige asynchrone motoren twee spanningszones rond de gestempelde nominale spanning: in zone A (±5 %) mag de motor continu met nominaal koppel draaien, maar kan hij sterker opwarmen. In zone B (±10 %) moet hij eveneens het nominale koppel leveren, maar continubedrijf aan de buitengrenzen wordt niet aanbevolen[2]. Voor een motor met de vaste aanduiding 380 V eindigt zone A bij 399 V, zone B bij 418 V. Op het 400V-net ligt hij daarmee net buiten zone A, bij de bovenste nettolerantie van 440 V zelfs buiten zone B.
Anders is het als het typeplaatje een spanningsbereik noemt, bijvoorbeeld 380–420 V. Dan moet de motor alle kenwaarden in het volledige bereik aanhouden, en de zones A en B sluiten aan op de grenzen daarvan[2]. Het tweede gegeven op het plaatje is de schakeling: een motor met „220/380 V” wordt op het 400V-net in ster geschakeld, een motor met „400/690 V” in driehoek. De basisprincipes vindt u in ons artikel Ster of driehoek. Stem bij twijfel het continubedrijf van een zuivere 380V-motor op het 400V-net af met de fabrikant of een elektrotechnisch vakman.
230 V of draaistroom: welke netaansluiting past
Is er in de werkplaats alleen een 230V-stopcontact beschikbaar, dan komt een condensatormotor in aanmerking. Hij wordt gevoed met eenfasige wisselstroom, maar heeft een hogere massa en een lager aanloopkoppel dan een draaistroommotor. Bij een optimaal gedimensioneerde condensator haalt hij ongeveer 65 % van het mechanische vermogen van een ongeveer even grote driefasige asynchrone motor, en dan alleen in het werkpunt waarvoor de condensator is gedimensioneerd. Voor grotere vermogens worden daarom driefasige asynchrone motoren gebruikt[3].
Ook een draaistroommotor kan via een condensator in de zogenoemde Steinmetzschakeling eenfasig worden gebruikt[3]. Voor een cirkelzaag, waarvan de motor het trage zaagblad op toeren moet brengen en belastingspieken bij het aanzagen moet opvangen, is dat echter een noodoplossing. De driefasige kooiankermotor is robuust en onderhoudsarm, omdat er bij het kortsluitanker geen borstelslijtage optreedt[4]. Vanaf middelgrote vermogens is een 400V-aansluiting daarom de gebruikelijke keuze.
Vermogen en bedrijfsklasse bepalen: voorbeeld 5,5 kW
Een vaste koppeling „bladdiameter X vraagt Y kW” bestaat niet. Het vermogen hangt af van zaaghoogte, houtsoort, vezelrichting, voeding en zaagblad: afhankelijk van vezelrichting en houtsoort treden verschillende snijdrukken op, en de spaanhoek van het blad beïnvloedt de snij- en voedingskrachten[5]. Natuurkundig geldt: snijvermogen = snijkracht × snijsnelheid. Bij 80 m/s kost al 10 N snijkracht aan de tandcirkel 0,8 kW. Bij een vervangende motor is de veiligste basis daarom het vermogen van de originele motor, dat de machinefabrikant voor blad, zaaghoogte en voeding heeft bepaald.
Een cirkelzaagmotor van 5,5 kW komt overeen met ongeveer 7,5 pk. Belangrijk is onder welke bedrijfsklasse dit vermogen geldt. S1 betekent continubedrijf met constante belasting; is er geen bedrijfsklasse aangegeven, dan is de motor daarvoor ontworpen. S6 betekent ononderbroken periodiek bedrijf, het percentage is de relatieve inschakelduur, gerelateerd aan een cyclusduur van 10 minuten[6]. Een motor met „5,5 kW S6-40 %” draait dus continu, maar mag slechts 4 van de 10 minuten met nominaal vermogen worden belast. Voor zagen met lange continue sneden, bijvoorbeeld bij het in serie opzagen van dikke planken, is daarom een motor met S1-aanduiding of meer vermogensreserve zinvol.
Met het vermogen stijgt de stroom, en daarmee nemen beveiliging en kabeldoorsnede toe.
Toerental en snijsnelheid
Het toerental van een asynchrone motor volgt uit netfrequentie en poolpaartal: n = 60 · f / p. Op het 50Hz-net levert dat 3.000 1/min (tweepolig) of 1.500 1/min (vierpolig) op; het werkelijke toerental ligt door de slip meestal 1 tot 8 % lager. Op het 60Hz-net draait dezelfde tweepolige motor synchroon met 3.600 1/min[4].
Voor de zaag telt echter de snijsnelheid aan het blad. Voor hout moet die tussen 60 en 100 m/s liggen; als vuistregel geldt v = r · n / 1000 met r in cm, n in 1/min en v in m/s. Voor 80 m/s heeft een blad van 350 mm 4.500 tot 5.000 1/min nodig, een blad van 300 mm 5.000 tot 6.000 1/min[5]. De volgende tabel toont de omtreksnelheid v = π · d · n / 60 voor typische motortoerentallen:
| Bladdiameter | 1.450 1/min (4-polig) | 2.900 1/min (2-polig) | 4.500 1/min (riem of frequentieregelaar) |
|---|---|---|---|
| 300 mm | 23 m/s | 46 m/s | 71 m/s |
| 350 mm | 27 m/s | 53 m/s | 82 m/s |
| 400 mm | 30 m/s | 61 m/s | 94 m/s |
| 500 mm | 38 m/s | 76 m/s | 118 m/s |
| 700 mm | 53 m/s | 106 m/s | 165 m/s |
Een tweepolige motor die het blad direct aandrijft, bereikt het bereik van 60 tot 100 m/s dus alleen met bladen van ongeveer 400 tot 650 mm. Kleinere bladen hebben een overbrenging naar een hoger toerental nodig via riemen of een frequentieregelaar; met draaistroommotoren die via een frequentieregelaar worden gevoed, zijn toerentallen vaak traploos instelbaar in het bereik van 1.500 tot 6.000 1/min[7]. In elk geval geldt: het maximaal toelaatbare toerental van het zaagblad mag niet worden overschreden[5]. Het staat op het blad, bijvoorbeeld „216 × 2,4 × 30 / 40 / max. 7000” voor diameter, zaagsnedebreedte, asgat, aantal tanden en maximaal toerental[8]. Meer over toerental en bedrijf met een frequentieregelaar vindt u in het artikel Toerental van elektromotoren.
Tafelzaagmotor: wat er anders is
Tafelcirkelzaagmachines en formaatzaagmachines dienen voor het op maat zagen van massief hout en plaatmateriaal op houtbasis. De formaatzaag heeft links van het zaagblad een schuiftafel die tot aan het blad reikt, de tafelcirkelzaag heeft die niet[9]. Voor de motor geldt bij beide uitvoeringen: hij zit onder de tafel, vaak op een zwenk- en hoogteverstelling, en drijft het blad bij stationaire machines vaak aan via V-, tand- of platte riemen. Verschillende toerentallen worden bereikt via riemschijven of poolomschakelbare draaistroommotoren[7].
Daaruit volgen eisen waaraan een vervangende motor moet voldoen:
- Afmetingen en bevestiging moeten passen bij de beschikbare inbouwruimte en de zwenkbare motorplaat; riemschijf en aseinde moeten overeenkomen.
- Bij toerentalverstelling door het omleggen van de riem wordt het toerental op de bedieningsplaats weergegeven of gecontroleerd aan de hand van een diagram bij de riemschijf. Toegangsdeuren naar de riemschijven zijn bij nieuwe machines met positieschakelaars zo beveiligd dat de aandrijving bij het openen tot stilstand wordt gebracht[9].
- Zaagbladen voor houtbewerking moeten voldoen aan EN 847-1 en passen bij het toerentalbereik en de diameter van de machine[9].
- Bij tafelcirkelzagen en formaatzagen vanaf bouwjaar 1982 moet de uitlooptijd worden beperkt tot maximaal 10 seconden, bijvoorbeeld door een remmotor of een elektrische reminrichting[5]. Remtypen, remkoppel en aansluiting behandelt ons artikel Cirkelzaagmotor met rem.
Bouwvorm, as en motorbeveiliging
Normmotoren zijn gestandaardiseerd in DIN EN IEC 60072-1: de norm legt voor bouwgroottes 56 tot 400 de aanbouwmaten, de afmetingen van de aseinden en de toewijzing van de nominale vermogens aan de bouwgroottes vast, telkens voor machines met voeten en met flens[10]. Een normmotor van dezelfde bouwgrootte en bouwvorm past daarom mechanisch op dezelfde opname. Veel zagen hebben echter speciale assen: een verlengd aseinde met schroefdraad en klemflens, waarop het blad direct zit. Schroefdraadrichting en draairichting horen bij elkaar, zodat de spanmoer tijdens bedrijf niet losraakt. Controleer bovendien of flens en asgat bij het blad passen.
| Kenmerk | Waar u op let |
|---|---|
| Beschermingsgraad | IP55: beschermd tegen stof in schadelijke hoeveelheid en tegen waterstralen[11] |
| Motorbeveiligingsschakelaar | heeft altijd een overbelastings- en een kortsluitbeveiliging[12] |
| PTC-thermistor | thermistoren in de wikkeling verhogen bij de nominale aanspreektemperatuur abrupt hun weerstand; een extern thermistorrelais opent de magneetschakelaar[12] |
| Opnieuw inschakelen | na het aanspreken van de PTC-beveiliging pas als de motor voldoende is afgekoeld[12] |
Voor het onderhoud tijdens bedrijf volstaan een paar handelingen: houd koelribben en ventilatorkap vrij van spanen en stof, zodat de koellucht ongehinderd kan stromen, controleer of aansluitingen en bevestigingen goed vastzitten en let op veranderde lagergeluiden.
Cirkelzaagmotor tweedehands kopen: checklist
Een gebruikte motor kan een defecte aandrijfeenheid voordelig vervangen, als hij technisch past. Tegenover de lagere prijs staan onbekende slijtage en vaak ontbrekende garantie. Wat een cirkelzaagmotor kost, nieuw of gebruikt, hangt af van vermogen, poolaantal, bouwvorm, as, rem, staat en leveringsomvang. Vergelijk aanbiedingen van advertentiesites, van de handel in gebruikte machines of van de vakhandel daarom alleen bij gelijke typeplaatjesgegevens en gelijke toebehoren. Loop vóór de aankoop deze punten na:
- Typeplaatje: spanning en schakeling (380 V vast, 220/380 V, 230/400 V of 400/690 V), frequentie, vermogen, toerental en bedrijfsklasse. Zonder vermelding van de bedrijfsklasse geldt S1[6].
- Mechaniek: bouwgrootte, voet- of flensbevestiging, asdiameter en -lengte, schroefdraad en draairichting in vergelijking met de oude motor.
- Lagers en loop: as met de hand draaien, letten op speling en ruwheid, bij een proefdraai op lagergeluiden, trillingen en opwarming.
- Wikkeling: isolatiemeting door een elektrotechnisch vakman. Er wordt gemeten met gelijkspanning, typische meetspanningen zijn 250, 500 of 1.000 V[13].
- Toebehoren: klemmenbord, ventilator en ventilatorkap, PTC-thermistoren met thermistorrelais, rem en schakelaar. Ontbrekende onderdelen maken de aankoop duurder.
Wordt de motor in een complete gebruikte zaag ingebouwd of samen met de zaag gekocht, dan helpt de DGUV-publicatie FBHM-104 om de machine te toetsen aan de stand van de techniek; ze kan uitdrukkelijk ook bij de aankoop van gebruikte machines worden geraadpleegd[9]. De aansluiting laat u over aan een elektrotechnisch vakman.
Bij nieuwe constructies, of wanneer motor, riem- of tandwieltrap en rem opnieuw op elkaar moeten worden afgestemd, loont het om naar de volledige aandrijflijn te kijken. Als leverancier van de complete aandrijflijn met remmen, tandwielkasten en motoren dimensioneren wij bij ATEK Drive Solutions aandrijvingen nauwkeurig uit één hand. Een overzicht van onze IEC-motoren vindt u in ons assortiment; over uw zaagaandrijving adviseren wij u graag via onze contactpagina.
Veelgestelde vragen
Mag ik een 380V-cirkelzaagmotor op het 400V-net gebruiken?
Een motor met de vaste aanduiding 380 V ligt op het 400V-net net buiten het bereik van ±5 % waarin DIN EN 60034-1 continubedrijf met nominaal koppel toestaat. Hij ligt echter nog binnen het bereik van ±10 % waarin hij het nominale koppel moet leveren; continubedrijf aan de buitengrenzen daarvan wordt niet aanbevolen. Noemt het typeplaatje een bereik zoals 380–420 V, dan is bedrijf op 400 V gedekt. Bij een zuivere 380V-aanduiding stemt u het continubedrijf af met de fabrikant.
Hoeveel kW heeft een cirkelzaagmotor nodig?
Dat hangt af van zaaghoogte, houtsoort, voeding en zaagblad. Bij een vervangende motor neemt u vermogen, toerental en bedrijfsklasse van de originele motor over. Bij een nieuw ontwerp volgt het vermogen uit snijkracht maal snijsnelheid.
Wat betekent S6-40 % bij een cirkelzaagmotor van 5,5 kW?
De motor draait ononderbroken, maar mag slechts 40 % van een cyclusduur van 10 minuten, dus 4 minuten, met nominaal vermogen worden belast. Voor langere continue sneden hebt u een motor met S1-aanduiding of meer vermogensreserve nodig.
Welk toerental heeft een cirkelzaagmotor nodig?
Het toerental moet samen met de bladdiameter een snijsnelheid van 60 tot 100 m/s opleveren. Een tweepolige motor met ongeveer 2.900 1/min haalt dat bij directe aandrijving alleen bij een bladdiameter van ongeveer 400 tot 650 mm; kleinere bladen hebben een riemoverbrenging of een frequentieregelaar nodig. Het maximale toerental van het blad mag nooit worden overschreden.
Kan ik mijn cirkelzaag op 230 V gebruiken?
Met een condensatormotor wel, voor kleinere vermogens. Hij haalt echter zelfs met een optimaal gedimensioneerde condensator slechts ongeveer 65 % van het vermogen van een ongeveer even grote draaistroommotor en heeft een lager aanloopkoppel. Grotere zagen worden met draaistroom op 400 V gebruikt.
Wat onderscheidt een tafelzaagmotor van een normmotor?
Elektrisch is het meestal een gewone asynchrone motor, als draaistroom- of condensatormotor. De verschillen zitten in de mechaniek: speciale assen met schroefdraad en klemflens, bevestiging op de zwenkbare motorplaat, riemaandrijving en rem.
Waar let ik op bij de aankoop van een gebruikte cirkelzaagmotor?
Op het typeplaatje (spanning, schakeling, vermogen, toerental, bedrijfsklasse), een passende bouwvorm en as, rustig lopende lagers, een isolatiemeting van de wikkeling door een elektrotechnisch vakman en volledige toebehoren zoals klemmenbord, ventilator, PTC-thermistoren en rem.
Hoe beschermt een PTC-thermistor de motor tegen oververhitting?
PTC-thermistoren in de wikkeling verhogen bij hun nominale aanspreektemperatuur abrupt hun weerstand. Een extern thermistorrelais herkent dat en schakelt de motor via de magneetschakelaar uit. Opnieuw inschakelen is pas mogelijk na voldoende afkoeling.
Bronnen
- Wikipedia (DE): Netzspannung
- DKE (DE): Normauslegung zu Bemessungsspannung und Spannungstoleranzen drehender elektrischer Maschinen (2014)
- Wikipedia (DE): Kondensatormotor
- Wikipedia (DE): Drehstrom-Asynchronmaschine
- Holz-Berufsgenossenschaft (DE): BGI 5074 Tisch- und Formatkreissägemaschine, Handhabung und sicheres Arbeiten (2007)
- Wikipedia (DE): Nennbetriebsart
- Wikipedia (DE): Kreissäge
- Wikipedia (DE): Kreissägeblatt
- DGUV FBHM-104 (DE): Tisch- und Formatkreissägemaschinen (2019)
- DIN Media (DE): DIN EN IEC 60072-1, Abmessungen und Leistungsreihen
- Wikipedia (DE): IP-Schutzart
- Wikipedia (DE): Motorschutz (Elektrotechnik)
- Wikipedia (DE): Isolationswiderstand
