Tag zusammmen.
Ich habe hier NEMA23 Schrittmotoren, bei denen ich die Stromzufuhr
zwecks größerem Drehmoment erhöht habe.
Bei der Originaleinstellung sind die Motoren kaum warm geworden - die
gefühlte Temperatur war über "Metall anfassen bei
Umgebungstemperatur", also kalt, und war kleiner als meine "Messfinger".
Bei der jetzigen Einstellung ist die Temperatur > Fingertemperatur, aber
lange nicht im schmerzhaften Breich - geschätzt vielleicht 40-45°C.
Ich werde das wohl noch mal mit einem IR Thermometer nachmessen.
Da ich keinerlei Dokumentation zu den Motoren habe, kann ich die
Specs/Max Ratings nicht nachlesen - deswegen die Frage hier.
Gibt es pi*Daumen Richtwerte bezüglich der Außentemperatur solcher
Motoren?
Die 40-45°C halte ich noch für unbedenklich, bei 60-70°C würde ich mir
Eher Gedanken machen, prinzipiell sind diese Motoren für Maschinen im
industriellen Umfeld gedacht und dort herrschen schnell mal andere
Umgebungstemperaturen.
Bei 40 bis 50 Grad würde ich mir noch keine Gedanken machen, wenn es
aber Richtung 100 Grad geht würde ich es als kritisch betrachten. 42
Grad ist in manchen Ländern "Raumtemperatur".
c. m. schrieb:> Ich habe hier NEMA23 Schrittmotoren, bei denen ich die Stromzufuhr> zwecks größerem Drehmoment erhöht habe.
Dann senke den Motorstrom im Stillstand soweit ab, bis daß die
Eigenerwärmung in verträglichere Regionen kommt.
Bedenke, daß der Motottreiber den eingestellten Strom IMMER durch den
Motor treibt - auch im Stillstand. Da nun jeder Motor einen endlichen
Wicklungswiderstand hat, kannst du dir selber ausrechnen, wieviel
Leistung am Wicklungswiderstand durchgehend (ohne Absenkung im
Stillstand) verbraten und in Wärme umgsetzt wird.
W.S.
W.S. schrieb:> Bedenke, daß der Motottreiber den eingestellten Strom IMMER durch den> Motor treibt - auch im Stillstand.
Solange wie es keine Definition zu "der Motortreiber" gibt, behaupte
ich, dass diese Aussage falsch ist.
Zur Temperatur, in vielen Datenblättern zu Schrittmotoren finden sich
solche Angaben:
> -30 °C bis 80 °C dauerhaft (kurzfristig 100 °C)
Also: Hersteller befragen.
c. m. schrieb:> Bei der jetzigen Einstellung ist die Temperatur > Fingertemperatur, aber> lange nicht im schmerzhaften Breich - geschätzt vielleicht 40-45°C.
Der schmerzhafte Bereich fäng bei 46°C an. Was meinst du mit "lange
nicht"?
Kritisch ist die Lackisolierung der Wicklungen. Ich würde bei langsamer
Erwärmung (-> stationärer Zustand) den Widerstand der Wicklung nicht auf
mehr als den 1.4-fache vom Wert bei Raumtemperatur ansteigen lassen.
Dann hat die Wicklung gut 120°C.
W.A. schrieb:> Kritisch ist die Lackisolierung der Wicklungen.
Das Problem ist die Abschwächung der Permanetmagnete durch die hohe
Temperatur. Drehmomentverlust drohen und dadurch entstehen dann
Schrittfehler.
Kupferlackdraht für Motoren hält einiges mehr aus.
c. m. schrieb:> Gibt es pi*Daumen Richtwerte
Es gibt klare Aussagen der Herstller
"Die Standard Nanotec Motoren der Serie ST haben die Isolationsklasse B
= 130 °C. Diese Temperatur darf in den Wicklungen und in den Kugellagern
nicht überschritten werden.
Der Temperaturanstieg im Nennstrombetrieb beträgt bei Schrittmotoren 80
°C, die Umgebungstemperatur darf also 50 GradC nicht überschreiten".
Wie hoch die Oberflächentemperatur des Motors dabei wird, steht nicht
dabei, üblich sind 80 GradC.
Aber: Je geringer die Temperatur des Motors, desto höher ist die
Lebenserwartung der Lager und Isolation, 10 GradC weniger doppelt so
lange.
Kühlt man den Motor aktiv (Kühlkörper, Wasserschlangen, Gebläse) darf er
dauerhaft ÜBER den Nennleistungsdaten betrieben werden.
Es gibt auch temperaturfestere Motoren
http://www.stoegra.de/pdf/sm_katalog_0114.pdf
Hallo Karl,
> Bei 40 bis 50 Grad würde ich mir noch keine Gedanken machen, wenn es> aber Richtung 100 Grad geht würde ich es als kritisch betrachten. 42> Grad ist in manchen Ländern "Raumtemperatur".
Bei 100 Grad aussen am Gehäuse dürfte die Wicklungstemperatur einige 10°
höher liegen. Dafür dürften gerade billige Motoren kaum ausgelegt sein.
Ich habe mal für einen Kollegen nach Schritt- und BLDC-Motoren gesucht,
die bei 100°C Umgebungstemperatur unter geringer Last betrieben werden
sollten. Da wird das Angebot sehr dünn, aus dem Katalog bekommt man da
kaum etwas, weil man eben schon viel zu dicht an der max.
Wicklungstemperatur ist.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Einer unserer älteren Reperaturelektriker sagt immer: "Wenn man nen
Schrittmotor noch anfassen kann ist irgendwas faul"
Gerade wenn Haltemoment benötigt wird und darum die Stromabsenkung
ausgeschaltet ist werden die schon ordentlich heiss.
Thorsten O. schrieb:> Bei 100 Grad aussen am Gehäuse dürfte die Wicklungstemperatur einige 10°> höher liegen. Dafür dürften gerade billige Motoren kaum ausgelegt sein.
Und was spricht dagegen, die Wicklungstemperatur einfach mal zu messen,
statt wilde Vermutungen in den Raum zu stellen?
Was fragst du mich das, ist ja nicht mein Motor. Ich unterstelle aber,
dass jemand, der einen Motor einsetzt, zu dem keine belastbaren
technischen Daten gibt, auch nicht die nötigen Werkzeuge zum Messen hat.
Zum Messen der Wicklungstemperatur müsste man außerdem den Motor Öffnen.
Das Beeinflusst zum einen die Messbedingungen, zum anderen kann das der
Magnetisierung des Rotors schaden und somit den Motor beschädigen.
Ich wollte damit vor allem aufmerksam machen, dass es nicht sinnvoll
ist, irgendwelce Maximalwerte aus dem Bauch heraus abzuschätzen (bei
100°C wird es kritisch).
Oriental Motor gibt z.B. bei den General Specifications für 2-Phasen
Motoren eine Umgebungstemperatur von -10°C bis +50°C an, bei max. 85%
Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend). Temperaturanstieg in der
Wicklung ist mit max. 80°C angegeben. Das Gehäuse sollte dann eher unter
80°C liegen.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Was fragst du mich das, ist ja nicht mein Motor. Ich unterstelle aber,> dass jemand, der einen Motor einsetzt, zu dem keine belastbaren> technischen Daten gibt, auch nicht die nötigen Werkzeuge zum Messen hat.
Dafür sollte doch z.B. eine Konstantstromquelle und ein Multimeter zur
Spannungsmessung ausreichen.
> Zum Messen der Wicklungstemperatur müsste man außerdem den Motor Öffnen.
Warum? Der Temperatursensor ist doch in jedem Motor eingebaut.
W.A. schrieb:> Und was spricht dagegen, die Wicklungstemperatur einfach> mal zu messen, statt wilde Vermutungen in den Raum zu stellen?
Inwiefern klärt das die Frage, wie warm der Motor werden darf ?
Possetitjel schrieb:> Inwiefern klärt das die Frage, wie warm der Motor werden darf ?
Nein, das klärt, was die wage Aussage "... dürfte die
Wicklungstemperatur einige 10° höher liegen" bedeutet.
Und dass bei den wenigsten Kupferlackdrähten die Isolierung bei z.B.
150°C aufgibt, weiss jeder, der schon mal versucht hat, Cu-Lackdraht zu
verzinnen.
Wenn jemand danach fragt, wie warm ein Motor (außen) werden darf, würde
ich nicht anfangen, einzelne CU-Litzen zu betrachten. Die
Motorhersteller kennen ihre Produkte gut genug, um da vernünftige
Empfehlungen geben zu können. Immerhin soll das ja in der Regel auch
langfristig im Dauerbetrieb lauffähig sein, und nicht nur kurzfristig
zufällig funktionieren.
Und wie MaWin schon richtig geschrieben hat, sind 130°C bei
Isolationsklasse B die übliche Grenze für den Draht in der Wicklung.
Dann muss aber das Gehäuse noch entsprechend darunter liegen, damit noch
ein Wärmetransport stattfinden kann.
Aber wer es besser weiss als die Motorhersteller, kann den Motor
natürlich gerne auch auf über 80°C heizen. ;)
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Und wie MaWin schon richtig geschrieben hat, sind 130°C bei> Isolationsklasse B die übliche Grenze für den Draht in der Wicklung.
Im Automotive Bereich werden für Spulen Cu-Lackdrähte eingesetzt, die
auf mehr als 200°C Maximaltemperatur spezifiziert sind
(Wicklungstemperatur bei Vollbestromung im Motorraum). Über 130°C lachen
die.
Das mag sein, hat aber nichts mit dem Thema hier zu tun. Der OP wird
wohl keinen Motor mit Automotive-Spec haben, oder weiss deine Glaskugel
mehr als meine?
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Das mag sein, hat aber nichts mit dem Thema hier zu tun.
Stimmt, der TO wird wohl nicht auf die Idee kommen, seinen Motor bei
140°C Umgebungstemperatur zu betreiben, wenn er sich bei einer
Außentemperatur von "lange nicht schmerzhaft" schon Gedanken um das
Innenleben macht ;-)
