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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlregelung Kondensatormotor


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Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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Hallo,
ich möchte die Drehzahl eines Kondensatormotors Steuern/Regeln. Ich habe 
das nun mit einer Phasenanschnittsteuerung gemacht, und das Triac direkt 
mit Nulldurchgangserkennung über den uC angesteuert(galvanisch getrennt 
mit Optokopplern).

Es funktioniert vom Prinzip auch gut, allerdings sind die 
Brumm-Geräusche bei niedrigen Drehzahlen doch erheblich und ich muss das 
ganze dahingehend noch optimieren. Ich gehe mal davon aus, dass das 
Brummen durch die langen Nulldurchgänge und den darauf folgenden steilen 
Spannungsanstieg zu erklären ist. Maximale Motorleistung sollte mind. 
bei 1500VA@230V liegen.

Nun hoffe ich auf ein paar gute Vorschläge. Da das ganze nicht nur ein 
mal gebaut werden soll, muss es preislich einigermaßen im Rahmen 
bleiben.

Folgende Überlegungen habe ich angestellt, um das Problem in den Griff 
zu bekommen.

Es gibt ja fertige Phase Controller z.B. U211B mit Softstart-Funktion, 
die speziell zur Drehzahlsteuerung von Motoren ausgelegt sind.
Haben diese IC's irgendwelche Vorteile gegenüber meiner derzeitigen 
Lösung, was das Brummen betrifft?
Ist die Vorgabe des Phasenansnittwinkels beim U211B über eine variable 
Spannung möglich? oder nur über ein Poti? Der Chip hat auch noch den 
Nachteil, dass ich mit den im derzeitigen Layout verfügbaren Spannungen 
von 12VDC, 5VDC und 230/115VAC nicht zurechtkomme.

Eine weitere Möglichkeit wäre ein Trafo einzbauen, um bei niedrigen 
Drehzahlen auf eine niedrigere Spannung umzuschalten, damit ich keinen 
zu späten Anschnitt winkel brauche --> kein starkes Brummen. Das ist 
recht teuer und ich habe auch nicht wirklich Lust so einen Eisenklumpen 
in das System zu bauen.

Des Weiteren habe ich einen Leistungsregler(CSR604B bzw. CSR1004B) bei 
Farnell gefunden:
http://de.farnell.com/united-automation/csr604b/ic-leistungsregler-6a/dp/1338081
Allerdings auch eigentlich außerhalb des akzeptablen Preisniveaus.
Wären die Probleme damit behoben?

Hat jemand Erfahrung mit der Problematik oder ein paar gute Ideen?

Gruß,
Tobi

Autor: Peter R. (pnu)
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Bei Kondensatormotoren ist die Drehzahl durch Polzahl und Netzfrequenz 
festgelegt. Durch einen erhöhten Schlupf kann man die Drehfrequenz nur 
wenig verringern.

Dabei gilt auch noch, dass der Wirkungsgrad mit dem Grade des Schlupfes 
abnimmt. Bei 20% Schlupf kann der Motor eines Kurzschlussläufers nur 
maximal 80% Wirkungsgrad haben. Bei der genannten Leistung von 1500VA 
ist eine Drehzahlveränderung über den Schlupf kaum sinnvoll, denn  man 
kann die entstehende Verlustwärme bei der niedrigen Drehzahl nur noch 
durch Fremdlüftung abführen.

Wenn Drehzahlregelung notwendig ist, bleibt nur der Universalmotor mit 
Kollektor, davon wird z.B. bei Waschmaschinen zunehmend Gebrauch 
gemacht. -oder ein Wechselrichter.

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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Danke für die Antwort!
Es handelt sich um Rohrlüfter, die Kühlung sollte also kein Problem 
sein. Auch in kommerziellen Anwendungen werden diese Lüftermotoren über 
Phasenanschnitt geregelt.

Mit der festlegung der Drehzahl durch Frequenz und Polpaarzahl, das habe 
ich auch mal so gelern (zu lange her) allerdings lassen sich diese 
Motoren sowohl über die Spannung als auch über den Phasenanschnittwinkel 
regeln.

Sollte es etwa kein Kondensatormotor sein?

Ich lade gleich mal Bilder hoch.

Die Motoren, die geregelt werden sollen sind vorgegeben, können also 
nicht geändert werden.

Gruß

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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So...hier mal zwei Bilder, ich versuche noch bessere Infos zu bekommen.

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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Also um genau zu sein, handelt es sich um einen Asynchronmotor in 
Steinmetzschaltung.

Autor: hinz (Gast)
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Ein Fest a. schrieb:
> Also um genau zu sein, handelt es sich um einen Asynchronmotor in
> Steinmetzschaltung.

Nö, Kondensatormotor.

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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Woran machst du das fest?

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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hinz schrieb:
> Nö, Kondensatormotor.

Haha, das hatten wir doch gerade:
Beitrag "Regeln eines Motors in Steinmetzschaltung"
Sag uns doch bitte mal, wie gross der Kondensator ist, dann kann man das 
ganz schnell klären. Ist er kleiner als ca. 25uF, dann ist es ein 
Kondensatormotor. Bei Steinmetzschaltung rechnet man mit ca. 60uF/kW.

Autor: hinz (Gast)
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Ein Fest a. schrieb:
> Woran machst du das fest?

2uF

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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ok...dann ist es ein Kondensatormotor (2uF)

und ich nehme  mal an, dass man gegen das Brummen nicht viel machen 
kann, oder?...Außer halt die Spannung regeln, was ja recht aufwändig 
ist.

Autor: MiWi (Gast)
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Ein Fest a. schrieb:

>
> Hat jemand Erfahrung mit der Problematik oder ein paar gute Ideen?
>
> Gruß,
> Tobi

Hallo Tobi

wir haben das so gelöst: Der Lärm entsteht vor allem durch rabiates 
abbremsen des Rotors, wenn der beginnende Stromfluß nicht zur aktuellen 
Rotorposition paßt. Dann ruckelts und das ist hörbar.

Wir haben mit der Stromzange die Stromaufnahme des Motors gemessen und 
dann empirisch ausprobiert, wie die Drehzal in ca. 5%-Stufen geändert 
werden kann. Ein uC steuert dann entsprechend den Triac an.

2/2 bedeutet zB. 2 Halbwellen leitend und dann 2 Halbwellen sperren  2/2 
ergibt vollkommen andere Drehzalwerte als 4/4 (nona) und bei annähernd 
gleicher Drehzahl ist 3/2 besser als 2/1. Funktioniert leise, 
ausreichend gut und die EMV ist auch zufrieden....

Grüße

MiWi

Autor: Ein Fest a. (einfest_a)
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Das klingt ja ganz interessant. Werde es mal mit der Pulspaketsteuerung 
nach dem Prinzip versuchen.
Danke

Autor: Philip S. (psiefke)
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Alternativ die Anstiegsgeschwindigkeit deines Phasenanschnitts per 
Drossel verringern.
So wird das zumindest in kommerziellen Phasenanschnittsdimmern gemacht.

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