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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AC Motor Drehzahl regeln


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Autor: Hanns (Gast)
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Hallo zusammen

Ich bin auf der Suche nach einer Schaltung um bei meinem AC Pumpenmotor 
(Gartenwasserpumpe 400W 203V) die Drehzahl einzustellen.
Ich habe einige Beiträge gefunden in welchen das mit einer Pwm-Schaltung 
beschrieben wurde. Ich begreife allerdings nicht ganz wie das 
funktionieren soll...

Ich habe schon einige PWM Schaltunegn gebaut um DC-Motoren zu betreiben, 
wobei die Motoren dann jeweils mit einem Fet in der (-) Leitung 
gesteuert wurden.
Aber wie soll das mit AC gehen?

kann mir jemand weiterhelfen?

danke und Gruss

Hanns

Autor: ICH (Gast)
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Was du suchst ist keine PWM-Steuerung sondern eher ein 
Frequenzumrichter:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation

Autor: Hanns (Gast)
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ich war anfangs auch der Meinung das dies nur mit einem 
Frequenzumrichter geht... aber habe dann eben einig Beiträge gefunden in 
welchen das mit pwm gemacht wird.

Beitrag "Drehzahlsteuerung bei AC-Motoren (Heizungspumpe)"

Autor: Winfried (Gast)
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Wenn du einen AC-Motor ständig an und wieder abschaltest, wird er auf 
jeden Fall langsamer. Ob das praktisch sinnvoll funktioniert, weiß ich 
nicht.

Autor: Peter D. (pdiener) Benutzerseite
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Der Motor muss für die Betriebsart mit Spannungsstellung geeignet sein, 
bei normalen Asynchronmaschinen wird dabei der Anker zu heiß. Deshalb 
ist ein Derating oder eine Ankerkühlung notwendig um die durch den hohen 
Schlupf entstehende Ankertemperatur in Grenzen zu halten. Denn im Anker 
wird die Differenz zwischen Nenndrehzahl und eingestellter Drehzahl 
multipliziert mit dem aktuellen Drehmoment als zusätzliche 
Verlustleistung frei.

Kondensatormotoren sind in der Regel dafür garnicht geeignet.

Grüße,

Peter

Autor: Hanns (Gast)
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gibt es irgendwo eine Animation welche die Funktionsweise eines 
Asynchronmotors erklären? oder sonst wie eine gute Erklärung?

Autor: Axel D. (axel_jeromin) Benutzerseite
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was hast Du gegen Wikipedia?
http://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom-Asynchronmaschine

Ansonsten bringt: Drehstrom-Asynchronmaschine Animation

haufenweise Treffer bei Google.

Bei einer 400W Pumpe würde ich aber lieber noch einen kleinere Pumpe 
parallel installieren und die beiden wahlweise betreiben.


Axel

Autor: Hanns (Gast)
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nichts... aber musst ja erst mal auf die Idee kommen nach "asynchron 
drehstrom maschine" zu suchen... :) Danke...

Autor: hecki (Gast)
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Ich hole mal nach sieben langen Jahren die Leiche aus dem Keller... Aber 
vielleicht interessiert es ja doch noch jemanden.

Ich war selbst auf der Suche nach einer Möglichkeit, einen 230 V AC 
Motor mit Anlaufkondensator in der Drehzahl zu steuern und stolperte 
über dieses Forum.

Eine Regelung war/ist bei mir an der Stelle nicht nötig. Ich entsann 
mich einer Schaltung, die das Problem m. E. recht einfach und dennoch 
"elegant" löst. Sie ist zu finden in den Schaltunterlagen zur 
Tonbandmaschine A77 der Fa. Studer-Revox. Kurz beschrieben ist der Motor 
in Reihe mit der Wechselstromseite eines Brückengleichrichters, der auf 
der Gleichstromseite durch einen Transistor mehr oder weniger 
"kurzgeschlossen" wird. Schaltet man den Transistor per PWM, so dürften 
sich die Verluste sehr niedrig halten, der Motor wird weiterhin mit 50 
Hz betrieben und nur die verfügbare Leistung verändert sich.
Natürlich kann der Motor mittels µ-Controller und Drehzahlnehmer auch 
noch geregelt werden und bietet dann eine recht stabile Drehzahl.

Autor: hinz (Gast)
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Du hast den Sinusdimmer erfunden, aber nicht als erster.

Autor: Mein Senf (Gast)
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Das mit der Gleichrichterbrücke erinnert mich an das Mittelalter und der 
Hexenverbrennung:
viel Wissen ist verloren gegangen.
Wir hatten das schon vor 35 Jahren gemacht. Aber nicht mit Transistor, 
sondern mit Triac.
DDR Elektonikwaschmaschine mit Z8 Controller.

Autor: MaWin (Gast)
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hecki schrieb:
> Ich entsann mich einer Schaltung, die das Problem m. E. recht einfach
> und dennoch "elegant" löst.

Keine Schaltung löst das Problem, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit 
Vetriebskondensator "elegant" in der Drehzahl zu beeinflussen.

Denn die Motoren sind frequenzabhängig und durch den angebauten 
Kondensator auf eine Frequenz (50Hz) festgelegt.

Alle Schaltungen, ob Vorschalttrafi, Sinzsdimmer, Phasenanschnittdimmer 
oder Vorwidetstand können bei diesen Motoren nur eines erreichen: Ihre 
Kraft mit Drehmoment so weit abschwächen, dass der Schluft zwischen 
Drehfeld und Fotor immer grösser wird und der Motor sozusagen an der 
Last durchrutscht.

Nur bei drehzshabhängiger Last, wie Ventilatirflügeln und 
Pumpenpropellern, bildet sich dann eine mit der Kradt sinkende Drehzahl 
aus. Bei anderen Anwendungen, die einfach ein bestimmtes Drehmoment 
benötigen damit es sich dreht (Automobil, Töpferscheibe, Kreissäge, 
Hobelmaschine, Säge...), bleibt der Motor einfach nur stehen.

Die einzig "elegante" Lösung ist es, den Kondensator an solchen Motoren 
zu entfernen und sie mit einem 3-phasigen für Kondensatormotore 
geeigneten (also 90/180 Grad Phase statt 120 Grad Phase) 
Frequenzumrichter zu betreiben (oder den Motor durch einen echten 
Drehstrom oder BLDC zu ersetzen).

Aber das kostet halt Geld und so kommt es zu allerlei abstrusem Pfusch 
um den Geiz ausleben zu können. "Elegant" ist das aber nicht.

Autor: hinz (Gast)
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MaWin schrieb:
> "Elegant" ist das aber nicht.

Auch der von Studer verwendete Widerstandläufer war nicht elegant.

Autor: Der Andere (Gast)
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Mein Senf schrieb:
> Wir hatten das schon vor 35 Jahren gemacht. Aber nicht mit Transistor,
> sondern mit Triac.

Seit wann braucht man bei einem Triac einen Brückengleichrichter?

Autor: npn (Gast)
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MaWin schrieb:
> Drehstrom-Asynchronmotor mit Vetriebskondensator

Was ist ein "Vertriebskondensator"?
Und jetzt schieb es bitte nicht wieder auf die böse 
Rechtschreibkorrektur...
:-)

Autor: npn (Gast)
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Der Andere schrieb:
> Mein Senf schrieb:
>> Wir hatten das schon vor 35 Jahren gemacht. Aber nicht mit Transistor,
>> sondern mit Triac.
>
> Seit wann braucht man bei einem Triac einen Brückengleichrichter?

Er meint sicherlich einen Thyristor.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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npn schrieb:

> Was ist ein "Vertriebskondensator"?

Eine Person, die den Vertrieb eng zusammenschließt.

Autor: npn (Gast)
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Harald W. schrieb:
> npn schrieb:
>
>> Was ist ein "Vertriebskondensator"?
>
> Eine Person, die den Vertrieb eng zusammenschließt.

:-)

Autor: Der Andere (Gast)
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npn schrieb:
> Er meint sicherlich einen Thyristor.

Das ist aber ein deutlich gravierenderer Fehler als die 
Rechtschreibfehler von MaWin. Denn da stimmt zumindest das Fachliche.

Autor: npn (Gast)
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Der Andere schrieb:
> npn schrieb:
>> Er meint sicherlich einen Thyristor.
>
> Das ist aber ein deutlich gravierenderer Fehler als die
> Rechtschreibfehler von MaWin. Denn da stimmt zumindest das Fachliche.

Das eine hat doch mit dem anderen gar nichts zu tun.
Und keiner behauptet, daß MaWin etwas fachlich falsches gesagt hat.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Nur weil es hier dazu passt.
Motor 230V Links- Rechtslauf, Stufenlos stellbar.
Ist nicht kaputt und will ihn auch nicht zerlegen, mich interessiert nur 
wie es funktioniert. Habe bis jetzt noch nichts darüber gefunden.

: Bearbeitet durch User
Autor: Hubert G. (hubertg)
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Das Typenschild wollte sich nicht einfügen.

Autor: hinz (Gast)
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Verstellbares Getriebe.

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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soll die Pumpe als Dauerläufer eingesetzt werden?
so im Sinne von nächtelang hindurch den Garten wässern?

Wenn Du ansonsten nur kürzere Pump"stösse" brauchst,
könntest Du vielleicht auch einen Bypass setzen.
Mit Hahn da drin.
Damit kannst du das in einem gewissen Bereich herunter stellen.

Autor: hinz (Gast)
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● J-A V. schrieb:
> soll die Pumpe als Dauerläufer eingesetzt werden?
> so im Sinne von nächtelang hindurch den Garten wässern?

Wohl schon, aber vor 7 Jahren...

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Hubert G. schrieb:

> Motor 230V Links- Rechtslauf, Stufenlos stellbar.

Repulsionsmotor?

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Der Motor oben sieht mir eher wie ein Repulsionsmotor aus.

Und Drehzahlregelung bei Asynchronmotoren ist nur bei sehr kleinen 
Motoren über die Betriebsspannung möglich. Bei höherer Leistung geht nur 
eine Regelung über die Frequenz (und daran angepasst Spannung/Strom), 
sonst grillt man zuerst den Wirkungsgrad und dadurch auch den Motor.

Autor: hinz (Gast)
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Ben B. schrieb:
> Der Motor oben sieht mir eher wie ein Repulsionsmotor aus.

Recht hast du, an die hab ich gar nicht mehr gedacht.

Autor: Der Andere (Gast)
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Ben B. schrieb:
> Repulsionsmotor

Nett, die Dinger kannte ich gar nicht. So war der alte Thread doch noch 
zu was gut :-)

Autor: Mein Senf (Gast)
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Der Andere schrieb:
> Mein Senf schrieb:
> Wir hatten das schon vor 35 Jahren gemacht. Aber nicht mit Transistor,
> sondern mit Triac.
>
> Seit wann braucht man bei einem Triac einen Brückengleichrichter?

Sorry, mein Fehler. Es war ein Gleichszrommoter, der über die Brücke.vom 
Triac gesteuert wurde.
Hier gehts ja um Wechselstrommotoren.

Asche auf mein .Haupt kippen.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Yep, bei Gleichstrom- bzw. Wechselstrom-Reihenschlussmotoren 
(Universalmotoren) geht das mit dem Absenken der Spannung bzw. des 
Stroms wunderbar. Wie man das nun anstellt, ob mit 50Hz-Phasenanschnitt 
oder PWM-Zerhacken des Netzsinus... völlig egal. Die zweite Möglichkeit 
könnte etwas leiser arbeiten, ist aber aufwendiger zu bauen und hat 
evtl. den schlechteren  Wirkungsgrad.

Autor: Dieter (Gast)
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Herunterregeln mit PWM läßt sich ein Universalmotor für AC. Dieser ist 
mit Bürstenfeuer und somit nicht für Pumpen geeignet und sicherlich 
nicht verbaut.

Bei anderen Motoren, wenn bei kleinere Drehzahl auch das Drehmoment 
kleiner sein darf, gab es eine Methode mit Gleichrichter und Thyristor. 
Es wurde nur jede 3. Halbwelle über eine primitive Elektronik der 
Tyristor gezündet. Somit wurde die halbe Drehzahl eingestellt undd 
erreicht. Das wäre zum Beispiel solches veraltetes Wissen.

Autor: MaWin (Gast)
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npn schrieb:
> Was ist ein "Vertriebskondensator"?
> Und jetzt schieb es bitte nicht wieder auf die böse
> Rechtschreibkorrektur

Smartphonetastatur, jeder dritte Buchstabe wird verkehrt. Ich sollte 
noch mehr korrekturlesen.

Hut ab wer den Buchstabensalat dennoch entziffern kann. B liegt neben V.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Ben B. schrieb:
> Der Motor oben sieht mir eher wie ein Repulsionsmotor aus.

Danke für die Antwort. Diese Motorart (Bezeichnung)kannte ich bis jetzt 
noch nicht.

Autor: npn (Gast)
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MaWin schrieb:
> B liegt neben V.

...und wo liegt das "r"?
Also doch Korrekturlesen :-)

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Wie funktionierte das früher in der Straßenbahn? Der Fahrer hatte eine 
Kurbel, die in Stufen irgendwas umschaltete. Ich nehme an, da wurde 
irgendwie die Anzahl der Motorwicklungen verändert.

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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in dem Format zumindest bei DC gabs auch was mit Anfahrwiderständen.
zum Schutz vor zu hohen Anfahrströmen.

und beim Bremsen hat man per Generatorbremse die Heizung betrieben.
-waren das evtl. die selben Widerstände?

wie hebbtse dat domols mookt?

Autor: npn (Gast)
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich nehme an, da wurde
> irgendwie die Anzahl der Motorwicklungen verändert.

Das waren die gleichen Widerstände (auf dem Dach der Bahn montiert), die 
auch zum Bremsen benutzt wurden.
Ich spreche hier nicht von den modernen Bahnen, sondern von den alten. 
Ich denke, die hast du auch gemeint. (Kurbel usw.)

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Ja klar, etwa 60er/70er Jahre noch. Dann kamen die ersten elektronischen 
Regelungen, daran hörbar, dass die Durchsageanlage nicht störfest war.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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npn schrieb:

> Das waren die gleichen Widerstände (auf dem Dach der Bahn montiert), die
> auch zum Bremsen benutzt wurden.

Im Winter hat man dann auf die Widerstände unter8den Sitzen
umgeschaltet. Zwecks Heizung.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Christoph db1uq K. schrieb:

> Wie funktionierte das früher in der Straßenbahn?

Strassenbahnen arbeiten überwiegend mit Gleichspannung.
Gleichspannungsmotoren lassen sich von vornherein viel
besser in der Geschwikndigkeit steuern als Wechsel-
spannungsmotoren. Das hat sich erst mit der Einführung
von Frequenzwandlern geändert.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Bei Gleichstom-Bahnantrieben werden für die alten Gleichstrommotoren die 
verschiedensten Regelstufen gebaut...

- Anfahrwiderstände
- umschaltbare Parallel- und Reihenschaltung der Motoren
- Feldschwächung teils mit mehreren Stufen

Bei wechselstromgespeisten Fahrzeugen ist es meistens eine 
Wicklungsumschaltung auf dem Haupttransformator, manchmal mit 
nachgeschaltetem Thyristorregler.

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