Guten Tag und Hallo an alle Mitleser!
Für meine Bachelorarbeit benötige ich eine Drosselung von bereits
vorhandenen Kreiselpumpen. Dies soll durch Nachrüsten von
Frequenzumrichtern an jedem Asynchronmotor geschehen. Das Problem ist,
dass ich nicht weiß, ob die Pumpen für FUs freigegeben sind. Eine
Nachfrage beim Hersteller (Speck Pumpe BC42/6 EPDM) ergab, dass die
Motoren keinen Kaltleiter (PTC - Temperaturüberwachung) verbaut haben.
Die Umrichter sind mehr oder weniger vorgegeben, also Vorzugstypen hier
in der Firma: Sinamics G110. Diese überwachen die Motortemperatur aber
anscheinend über die thermische Motorzeitkonstante.
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, brauchen diese Umrichter
keinen Temperaturfühler sondern berechnen die Motortemperatur anhand des
Stroms, der Zeit (I²t) und der Motorzeitkonstante.
Meine Frage ist nun, welche Erfahrungen ihr beim Nachrüsten von FUs
gemacht habt. Worauf soll ich besonders achten und wie komme ich an die
thermische Motorzeitkonstante. Ist diese Methode der
Temperaturüberwachung ausreichend, um den Motor bei gedrosseltem Betrieb
und reduzierter Kühlung (selbstkühlend) sicher betreiben zu können? Mein
Bachgefühl sagt, dass die Erwärmung stärker zurückgehen sollte als die
Kühlung, da bei Pumpen die Belastung mit der Drehzahl zurückgeht. Die
U/F Kennlinie werde ich natürlich quadratisch wählen um den
Motormagnetisierungsstrom bei geringeren Drehzahlen zu reduzieren.
Ebenfalls versuche ich beim Hersteller der Pumpe genauere Infos zu
bekommen. Trotzdem wären ein paar Expertenmeinungen sehr willkommen.
Vielen Dank für jede Antwort!
Pumpenhersteller soll den Motorhersteller fragen. Falls kein Betrieb an
FU vorgesehen ist Sinusfilter vorschalten.
Und wegen der Temperatur: das ist bestimmt ein Normmotor. Gängige FUs
kennen deren Zeitkonstante ausreichend genau. Ansonsten kann man sie
auch nachlesen oder beim Hersteller erfragen.
Die Last an Kreiselpumpen hat eine quadratische Kennlinie. Die
Eigenkühlung mittels Lüfterrad am Motor ist aber auch nicht proportional
zur Drehzahl. Dein "Bauchgefühl" liegt also daneben. Trotzdem sehe ich
keine Probleme:
Das Temperaturmodell des FU`s ist üblicherweise OK.
Der Motor ist recht klein und hat daher eine große Oberfläche im
Verhältnis zur Leistung.
Außerdem werden in der Praxis Kreiselpumpen mit 60-100% der Nenndrehzahl
betrieben.
Ein weiter Punkt bei der Nachrüstung:
Wie sieht es mit dem Motorkabel aus? Werden geschirmte Kabel
nachgerüstet? Ist die Leitungslänge kritisch?
Der Motor ist wohl ein einphasen Kondensatormotor.
Der FU hat einen dreiphasigen Ausgang.
Das Thema "Einphasen-Asynchronmotor an Dimmer/FU" gabs hier schon
öfters.
Max Mustermann schrieb:> Der Motor ist wohl ein einphasen Kondensatormotor.
Nö. Wenn der TE den Begriff 'Asynchronmotor' korrekt benutzt, ist das
ein echter Drehstrommotor:
AnddnA schrieb:> Dies soll durch Nachrüsten von> Frequenzumrichtern an jedem Asynchronmotor geschehen.https://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom-Asynchronmaschine
Und das geht dann ohne Probleme, wenn die Motoren hinreichend
isolationsfest sind.
Matthias Sch. schrieb:> Und das geht dann ohne Probleme, wenn die Motoren hinreichend> isolationsfest sind.
Oder man schaltet halt einen Sinusfilter vor den Motor.
hinz schrieb:> Oder man schaltet halt einen Sinusfilter vor den Motor.
So isses. Ich wollte nur noch mal den Begriff 'Isolationsfestigkeit' in
die Menge werfen, dann weiss der TE, was er die Hersteller fragen muss.
Allerdings habe ich hier auch Motoren aus den 60er Jahren, die überhaupt
keine Probleme im FU Betrieb haben, obwohl der Hersteller vermutlich
nicht mal den Begriff PWM kannte.
Entweder haben die Jungs damals überdimensioniert, oder die Motoren sind
sowieso auf Überschläge geprüft und sicher.
Matthias Sch. schrieb:> Allerdings habe ich hier auch Motoren aus den 60er Jahren, die überhaupt> keine Probleme im FU Betrieb haben,
Ja, damals wurde der Lack noch per Hand auf den Lackdraht gepinselt.
:-)
Matthias Sch. schrieb:> Allerdings habe ich hier auch Motoren aus den 60er Jahren, die überhaupt> keine Probleme im FU Betrieb haben, obwohl der Hersteller vermutlich> nicht mal den Begriff PWM kannte.
Auch mit neueren billigsten Motoren (wohl aus China) geht das
problemlos. Einen Filter benutze ich für Kaffee.
MfG Klaus
Klaus schrieb:> Matthias Sch. schrieb:>> Allerdings habe ich hier auch Motoren aus den 60er Jahren, die überhaupt>> keine Probleme im FU Betrieb haben, obwohl der Hersteller vermutlich>> nicht mal den Begriff PWM kannte.>> Auch mit neueren billigsten Motoren (wohl aus China) geht das> problemlos. Einen Filter benutze ich für Kaffee.
Und Bremsleitungen kann man bestens mit Leukoplast reparieren.
hinz schrieb:> Und Bremsleitungen kann man bestens mit Leukoplast reparieren.
Nee, da brauchts schon Panzerband, oder besser ne Gipsbinde, wie beim
Auspuf.
MfG Klaus
Klaus schrieb:> geht das > problemlos.
Das es funktioniert steht ausser Frage, nur wie lange? Eine
überbenspruchte Isolation versagt in diesem Fall nicht sofort, das ist
ein schleichender Vorgang (Teilentladungen, Spannungsspitzen).
Daher gibt ein "guter" Hersteller eine f/U Eingnung an.
Vielen Dank für die Antworten!
Es handelt sich tatsächlich um einen dreiphasen Drehstrommotor, welcher
über ein Schütz angesteuert wird. Die Pumpen wurden bei der Entwicklung
der Anlage überdimensioniert, da man noch keine Erfahrungswerte hatte.
Nun hat sich herausgestellt, dass diese einfach zu stark sind und es dem
Prozess sogar schadet.
Ich werde beim Hersteller mal weiter nachhaken und versuchen an die
Zeitkonstante zu kommen. Zur Zeit sind wohl ungeschirmte Kabel zu den
Pumpen verlegt. Das sollte doch kein Problem darstellen, wenn ich den
Sinusfilter (reicht da keine Motordrossel aus?) direkt am FU-Ausgang
anschließen lasse?
Ich nehme an, dass der Sinusfilter Probleme mit der Isolierung, der EMV
und kapazitiven Ableitströmen über das Motorgehäuse minimiert?
Wie finde ich heraus, ob es sich um einen Normmotor handelt? Auf dem
Typenschilt konnte ich folgendes ablesen:
Speck Pumpen Badu 3~Mot 313901
AF63/2C-7 /0606 226889001X
Y"Dreieck" 400/230V 1,25A/2,15A
P1=0,66kW
P2=0,45kW
VDE Y"Dreieck" 380-420/220-240V 1,25A/2,15A
cos phi 0,80 50Hz 2830/min
Th.CL155(F) IP X4 EN60034
Ich nehme an, dass die EN60034 mehr über den Motor zu finden ist, falls
mir der Hersteller nicht weiterhelfen kann?
Zur Zeit werden die Pumpen im 90-100sec Rhythmus ein und ausgeschaltet
(dieser Takt soll um ca. 15sec reduziert werden). Das sollte mit der
Ansteuerung durch einen FU dem Motor und dem FU doch keine Probleme
bereiten? Kann ich bis auf die regelmäßigen höheren Anlaufströme des
Motors mit weiteren Probleme durch dieses regelmäßige Ein- und
Ausschalten rechnen? Evtl. wird die Gleichstombremsung des FU benutzt,
um die Pumpe schneller zum Stehen zu bringen, was sicher eine höhere
Erwärmung des Motor zur Folge hat, nehme ich an?
AnddnA schrieb:> die EN60034 mehr über den Motor zu finden ist
Leider nicht für die Isolationsfestigkeit, EN60034 beschreibt nur die
Energieklassen und geforderte Wirkungsgrade für Elektromotoren. X4 steht
übrigens für sprühwasserfest.
Meine Erfahrung mit Speck-Pumpen Motoren ist aber sehr positiv, die
Motoren übertreffen alle Isolationsforderungen, die ein FU an sie
stellen kann. Das Problem ohne Sinusfilter am Ausgang des FU ist ja auch
nur, das Spitzen bis zur Zwischenkreisspannung auftreten, die
normalerweise durch die Induktivität der Motorwicklungen gemittelt und
geglättet werden.
Das sollte bei einem Qualitätsmotor nie das Problem sein, ich würde
höchstens bei einem Motor aus Shangzen, PRC für 5$ inkl. Versand etwas
vorsichtiger sein :-P
AnddnA schrieb:> Evtl. wird die Gleichstombremsung des FU benutzt,> um die Pumpe schneller zum Stehen zu bringen, was sicher eine höhere> Erwärmung des Motor zur Folge hat, nehme ich an?
So ist es. Wenn die Pumpe nicht durch das Medium gekühlt wird, würde ich
auf die Bremsung verzichten und stattdessen die Anfahr- und
Abregelrampen des FU benutzen - alle modernen FU besitzen dafür die
entsprechenden Regler.
Mittlerweile bin ich etwas weiter mit meinen Erkenntnissen.
Es handelt sich wohl um einen Normmotor: AF 63/2C-7. Ich habe eine
Tabelle zu den verschiedenen Motortypen gefunden, konnte AF 63/2C-7 aber
nicht entschlüsseln. Hat da jemand einen Tipp?
Und gibt es eine Norm oder Vergleichbares, wo steht, ab wann eine
Zwangsbelüftung notwendig ist? Der Motor scheint nach IC411 gekühlt zu
sein. Ist ein Umrüsten solcher Motoren auf eine Fremdbelüftung möglich?
https://cache.industry.siemens.com/dl/files/059/36636059/att_108886/v1/un04-t05-de.pdf
Auf Seite 8 ist eigentlich genau was ich brauche?
Oder bleibt mir am Schluss nur eine Messung der Motortemperatur mit
einem echten Versuchsaufbau übrig? Wenn ich Glück habe, könnte ich an
der Hochschule die Verluste im Motor bei verschiedenen Drehzahlen und
Drehmomenten bestimmen. Das Betriebsverhalten der Pumpe müsste an dem
Teststand auch messbar sein.
Ich kann davon ausgehen, dass sich die Fördermenge des Lüfters linear
zur Drehzahl verhält. Kann ich dann davon ausgehen, dass sich die
Wärmeabgabe des Motors linear zur Fördermenge der Luft verhält?
Abgesehen davon, dass bei keiner Fördermenge von Luft der Motor trotzdem
Wärme an die Umgebung abgeben kann.
