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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik elektrische Motorbremse


Autor: Sepp Obermeier (Gast)
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Hallo zusammen,

nachdem mein alter Drehstrommotor den endgültigen Schmortod gefunden
hat habe ich am Freitag auf einem Schrottplatz einen neunen erstanden.

Da man sich ja steigern möchte hat dieser nun 7.5kW und ist ein richtig
schön robuster VEM Motor. Und nach einer Reinigung und Fett für die
Lager läuft er auch wieder wie neu.

Aufgrund seiner Größe hat er jedoch einen sehr sehr langen Nachlauf,
den ich bei der Anwendung als Kreissägenmotor vermeiden möchte.

Die naheliegendste Idee war für mich eine elektrische Bremse:

Hierzu habe ich mir 2 Möglichkeiten überlegt:

1. ZUm Bremsen 2 Phasen tauschen, sobald der Motor steht Strom
abschalten um erneutes anlaufen in entgegengesetzter Drehrichtung zu
verhindern.

2. 2 Wicklungen mit einer Gleichspannung speisen (-> Wirbelstrombremse)
und gleichzeitig die Spannung an der 3ten messen ( ist diese 0 stet der
Motor, und man kann die Gleichspannugn abschalten


Ich weiß das es auch kommerzielle Bremsen gibt, aber selbstbauen macht
eben mehr spaß und es ist auch einmal eine gute Chance das FH Wissen
etwas praktisch zu erproben.

Was ist eure Meinung dazu?

Mich beschäftigen momentan folgende Fragen:

Welche Methode ist besser (schneller)?
Ich tendiere zu 2 ( auch wenn hier wohl die ganze Wärme in den Anker
geht).

Welche Bremsspannung ist sinnvoll 24V? 230v? Ich denke der Bremsstrom
sollte 16Amp nicht übersteigen um die Wicklungen nicht zu überlasten.

ist es praktikabel die 0 Spannungsmessung an der 3. Wicklung mittels
Gleichrichter, Kondensator und OPV als 0V Komperator zu realisieren ?



Über die ein oder andere Antwort, und weitere Anregungen würde ich mich
freuen

Viele Grüsse

Sepp

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

Methode 1 wird wohl zu erheblichen Schäden führen.

Ich würde mal testen was geschieht wenn man die Wicklungen auf
Widerstände schaltet.

Autor: Hornet (Gast)
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Wenn du die Phasen Tauschst dann hast du den Rückwärtsgang reingetan.

Das ist ähnlich wie wenn man bei einem Auto während des Vorwärtsfahrens
den Rückwärtsgang reintut dann knallt es.

Es geht einfacher schalte 3 Widerstände in Stern oder Dreieck zusammen
und schalte die 3 Phasen darauf.

Je nach dem wie gross die Widsterstände sind bremst der Motor sehr
schnell

Autor: Sepp Obermeier (Gast)
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Hm wie das mit den widerständen funtionieren soll ist mir nicht ganz
klar, zumal in diesen eine enorme Verlustwärme entstehen würde ...

Was ist denn mit der 2ten methode? gerade hab ich in einem atalog
gelesen, dass es kommerziell ganz ähnlich gemacht wird

Autor: Anton (Gast)
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Einfach nach dem Abschalten des Motors mit einem Schütz Widerstände
zwischen die drei Phasen des Motors schalten.
Stern- oder Dreieck, je nach Leistung der Widerstände.
Das ist mit Sicherheit die einfachste Lösung.

Autor: Hornet (Gast)
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Wer bremsesn will hat immer irgendwo Wärme, schliesslich wird
Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandet. Da ändert auch das System
nichts daran


So wie Anton es erklärt meine ich es eigentlich.

Ob man nun alle 3 Phasen benutzen will oder ja nach Schaltung(Stern)
nur 1 Phase ist jedem selber überlassen.

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Also eigentlich tendiere ich zur Methode Gleichstrombremsung.
Da es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Asynchronmotor
handelt, würde im ersten Fall (Spannung weg, und die Wicklungen auf
Widerstände schalten) die Erregung doch nur durch Remanenz entstehen.

Ich guck mal nach was so üblich ist.


ts

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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..so, ich nochmal.


Das Bild habe ich einem pdf entnommen, welches hinter der folgenden url
zu finden ist.

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/m_et/skr...

Ich hoffe er hat nix dagegen.
Und hoffentlich erkennt man was auf dem Bildchen.


ts

Autor: Thomas (Gast)
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Das wird bei einigen Tischkreissägen auch mit Gleichstrom gemacht. Am
Läufer ist dann ein Fliehkraftschalter angebracht der bei
unterschreiten einer Drehzahl die Gleichspannung wieder abschaltet.

Alternativ gibt es auch einige Kreissägen mit einer mechanischen
Scheibenbremse. Diese ist für einen 7.5kW-Motor aber schon etwas
massiver (kann man bei VEM-Motoren aber recht einfach nachrüsten, bei
deinem 7,5kW Motor musst du aber die Welle durchbohren und einen
Schwerspannstift durchtreiben).

Soll da denn wirklich ein Sägeblatt drauf? Mit der Leistung kannst du
ja mit entsprechendem Blatt einen ganzen Baum durchsägen...

Autor: Sepp Obermeier (Gast)
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Danke einmal für eure Antworten.

Auf den Motor kommt eine 4 fach Riemenscheibe, welche das eigentliche
seperat gelagerte 75cm Sägeblatt antreibt.

Eigentlöich hätten es mir 4.5kW auch getan, aber der Schrotthändler
hatte nur 7.5 kW;)
und so bleibt die Säge schon nicht stehen wenns mal etwas zäh wird

Autor: Sepp Obermeier (Gast)
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Das aus dem PDF geht ja in die Richtung wie ich gedacht habe. Nur wie
stelle ich fest ob die säge dann auch steht ( das ich die
Gleichspannung wieder abschalten kann)
und nein, ich möchte keine Schlitzscheibe mit Lichtschranke an den
Motorbasteln ;)
Ansonsten klingt das ja ganz machbar, und mit 30V @ 20-22 Amp sollte
das zu machen sein



Wie sähe denn eine solche mechanische Bremse aus? Vergleichbar mit der
beim Auto? und wie könnte ich eine solche elektrisch auslösen?

Gruß

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Ich würde das über eine Zeitsteuerung machen. Der Motor verbrennt ja
nicht gleich, zumal er ja eh überdimensioniert ist.

Du machst das schon.


ts

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Nachtrag.
Na z.B. eine Scheibenbremse auf der Motorwelle, oder eine
Magnetpulverbremse oder oder oder...
Mach's elektrisch und gut is.

ts

Autor: ICON (Gast)
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Synchron oder Asynchron?

Autor: Sepp Obermeier (Gast)
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Asyncron

Autor: Thomas (Gast)
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Bei einer mechanischen Bremse ist ein Bremsbelag zwischen zwei Scheiben
der mittels einer starken Feder zusammengedrückt wird. Gegen die
Federkraft zieht ein Elektromagnet eine Ankerplatte an und löst somit
die Bremse. Die Bremse ist über einen Gleichrichter meist direkt am
Klemmbrett angeschlossen. Wird der Motor abgeschaltet so zieht auch die
Bremse an.

Autor: Nablus (Gast)
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hi : nach dem saegen : kaffee trinken : kommst zurueck : saege steht :
warum holzhackerhektik?

kannst noet d'scheibnbremsn vom motorradl einbaun?

Autor: <°......>< (Gast)
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@Nablus ... wenn die Säge 10min unbeobachtetet nachläuft ist das schon
der halbe Weg zum Zeitungsartikel "Kind sägt sich Arm am...".....

@All - Ihre dreht euch für das Auto auch die Brensscheiben selber und
Backt die Beläge in Muttis Backofen?

Will mal jetzt nicht mit einer Bremstrommel von PKW im ystem anfangen

Autor: Nablus (Gast)
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...gibt es eigentlich keine Sicherheitsvorrichtungen und
-Vorschriften??.
Komisch,dass noch kein Paragraphenspezi aufgetaucht ist um darauf
hinzuweisen....aber der wilde Westen ist eben mal so.

Autor: Profi (Gast)
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Ich habe mal so eine Gleichstrombremse einer Kreissäge (2kW) repariert.
Da waren 2 Potis drin, eines für den Strom und eines für die Dauer. War
eine einfache Dimmerschaltung, die nur in einer Stromrichtung zündete.


Als Zusatzfunktion hatte es eine Wiedereinschaltsperre. Wenn der Strom
ausfiel (jemand steckt das Kabel aus), ging zwar die Bremse nicht, aber
die Säge lief bei Wiedereinstecken nicht wieder an.

Das ist der Vorteil einer elektromechanisch betätigten Bremse: Diese
wird mit dem Einschalten des Motors "gelüftet". Bei Stromausfall /
Abschaltung fällt die Bremse durch eine dicke Feder ein (wie bei der
Druckluft- Federspeicher-bremse bei LKW und Bahn).

Das Speichern könnte man sich auch für die elektrische Bremse
vorstellen: ein dicker C wird auf 315V geladen, zum Bremsen wird dieser
über Stepdown / PWM an eine Wicklung geschaltet. Bis der C entladen ist,
steht der Motor.

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Hi "Profi",

schon mal was von Energieerhaltung gehört?
Ohne Daten über die tatsächliche rotierende Masse (und dessen
Trägheitsmoment) ist der Wert "dick" ja wohl für die Füße.




bembel
ts

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Korrektur:

..und deren Trägheitsmoment wäre wohl richtiger...

bembel
ts

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Also das Sicherste wäre eine mech.Bremse. Wenn das nicht geht nimm
zeitgesteuerte Gleichstrombremsung. Wird an sehr vielen Baumarktsägen
auch verwendet und geht recht ordentlich.

MFG Uwe

Autor: Marco S. (masterof)
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Kann man nicht Schütze mit umschalter nehmen.
EIN: Motor ans Drehstromnetz
AUS: Alle wicklungen werden kurzgeschlossen.

Hat den Vorteil wenn der Strom weg ist wird der Motor automatisch
angehalten. Und man muss nichst am Motor verändern.
Gruß Marco

Autor: Profi (Gast)
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Daran habe ich auch gedacht, den Motor als kurzgeschlossenen / mit
Bremswiderständen belasteten  Generator zu verwenden. Haben Hornet und
Anton auch schon geschrieben.

Die Frage ist, ob der Motor noch genug magnetisiert ist, um erregt zu
bleiben. Das wäre einen Versuch wert.

Hab ich grad beim Googeln gefunden:
http://www.mp-sensor.com/doku/MP-Schaltgeraete/Bre...
Temperaturbereich 0..600 °C  na, ob das ernst gemeint ist??

Auch ganz nett zu lesen:
http://www.elektromotoren.de/Lexikon.html

@Heinz Schenk: ich stehe auf der Leitung. Was willst Du damit
(Energieerhaltung) sagen?
Da keine Angaben über die Last vorhanden sind, kann man keine
Abschätzung des Cs anstellen, nur: je größer das Trägheitsmoment, desto
dicker der C.

Eines ist klar: die Rotationsenergie und die im C gespeicherte werden
in thermische umgewandelt.
Oder worauf wolltest Du hinaus?

Autor: lektrikman1001 (Gast)
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Hi,
Auf die schnelle das gefunden.
Hoffe kannst damit was anfangen.

Autor: Heinz Schenk (Gast)
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Weiter oben hatte ich ein Bild gepostet.
Darin war zu sehen, dass zum Gleichstrombremsen ein Strom von 1..1,5 x
iN verwendet wird. Mit welchem Kondensator soll denn so ein Strom
beispielsweise über 2 sec. aufrechterhalten werden?

Andere Möglichkeit wäre das generatorische Bremsen auf
Bremswiderstände.
Dazu ist aber bei einer Asynchronmaschine erforderlich, dass 3 Stück
Kondensatoren zur Aufbringung des Blindstromes, verwendet werden. Diese
werden durch Remanenz geladen, dafür reicht das.
Zum Bremsen ohne diese Kondensatoren wird die Remanenz kaum reichen, je
nach Trägheitsmoment und Zeit die für eine Bremsung akzeptabel ist.

Eigentlich ist aber doch schon alles gesagt, wo ist denn jetzt noch das
Problem?


ts

Autor: Profi (Gast)
Datum:

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@Heinz Schenk:
Dein PDF hatte ich gestern noch nicht gelesen, ist recht schön und
verständlich geschrieben.

Ja, das mit dem Nennstrom ist klar, aber die Spannung und damit auch
die Gleichstromleistung ist nur ca. 10%. Wenn Du den Kondensator
während des normalen Betrieb des Motors  auf 325V geladen hältst,
brauchst Du anfangs ein PWM-Verhältnis von 10%, d.h. der C braucht nur
1/10 des Nennstromes liefern, der Rest kommt aus der Freilaufdiode
(StepDown-Konverter). Erst mit zunehmender Entladung des Cs wird das
PWM und damit der Entlade-Strom größer, d.h. der C wird sich
parabelförmig entladen.

Die Frage ist, ob man zum Erhalten des Gleichstromes nicht auch die
kinetische Energie verwenden kann, z.B. aus dem 3. Anschluss.

Zum generatorischen Bremsen:
Die 3 Cs und die Remanenz brauchst Du hauptsächlich dann, wenn Du den
Generator "aus dem Stand" starten willst (Inselbetrieb).

Man könnte sich doch auch vorstellen, die 3 Cs immer dranzulassen, dann
hätte man gleich eine Blindstromkompensation.

Wenn der Motor unmittelbar vor dem Bremsen noch "unter Strom stand",
ist ein noch kräftiges Magnetfeld vorhanden, das den Generator nicht
erst langsam hochstarten (Selbsterregung) lassen muss.

Man müsste echt mal probieren, was passiert, wenn man einen Motor aus
dem Betrieb heraus kurzschließt. Und ob es besser/überhaupt
funktioniert, wenn Cs dauernd dazugeschaltet sind.

Muss auch dazusagen, dass das Thema hier nicht gerade mein Fachgebiet
ist.

@lektrikman1001:
In Deiner Schaltung sind Schutzmaßnahmen für den Gleichrichter
erforderlich (VDRs oder Snubber parallel zu den Induktivitäten).
Dadurch erhöht sich auch die Lebensdauer der Kontakte.

Autor: paul b (Gast)
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Autor: SonicHazard (Gast)
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