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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatormotor, Drosselung über Reihenkondensator


Autor: nochwas (Gast)
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Hallo,

ich habe hier einen Kondensatormotor der als Lüfter laufen soll:

Typenschild:
220V; 0,73A
Nauf 90W (ich nehm an die aufgenommene Leistung)
1465 u/min; cosphi 0,56
4uF Betriebskondensator

Für den Lüfter bräucht ich zwei Stufen, "volle Pulle" und "viertel 
Kraft".
Meine Überlegung war anstatt 
Stufentrafo/Phasenanschnitt/FU/Vollwellensteuerung dem Motor einen 
Kondensator in Reihe (in der Zuleitung) zu spendieren. Hatte noch einen 
einen 5uF Betriebskondensator rumliegen, ausprobiert und funktioniert. 
Drehzahl liegt damit bei 260 u/min. Noch etwas wenig, um die 400-500 
wären ideal, schätze mal 10-15 uF?

Gibt es da grundsätzliche Bedenken dagegen oder kann man das schon 
machen? Evtl. noch Tipps zur Dimensionierung des Kondensators?

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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nochwas schrieb:

> Evtl. noch Tipps zur Dimensionierung des Kondensators?

Du solltest die Spannung  über dem Kondensator messen.
Sie ist möglicherweise deutlich höher als 230V!

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Mit sowas habe ich schon mal 'ne kleine Pumpe zerstört. Also auf jeden 
Fall den Tipp von Harald beherzigen und die Anordnung auf Resonanzen 
(die es nicht geben darf) überprüfen.

: Bearbeitet durch User
Autor: nochwas (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Du solltest die Spannung  über dem Kondensator messen.
> Sie ist möglicherweise deutlich höher als 230V!

Grad gemessen, 260V. (Einfaches Multimeter ohne TrueRMS, spielt das hier 
eine Rolle?)

Läuft sehr ruhig, kein Brummen.

Ich nehm an wenn ich die Kapazität vergrösser wird auch die Spannung 
weiter ansteigen?

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:
> Ich nehm an wenn ich die Kapazität vergrösser wird auch die Spannung
> weiter ansteigen?

Du weißt nicht was Resonanz ist?


Und du solltest die Ströme durch Haupt- und Hilfswicklung messen, die 
dürfen beide nicht größer als im Nennbetrieb sein.

Autor: nochwas (Gast)
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hinz schrieb:
> Und du solltest die Ströme durch Haupt- und Hilfswicklung messen, die
> dürfen beide nicht größer als im Nennbetrieb sein.

Nennbetrieb:
Haupt:  1,2A
Neben:  0,5A

mit Reihenkondensator 5uF:
Haupt:  0,43A
Neben:  0,09A


hinz schrieb:
> Du weißt nicht was Resonanz ist?

Ich könnte es jetzt nicht genau definieren, nehme aber an du meinst dass 
sich die beiden Kondensatoren bei einer ungünstigen Phasenlage 
gegeneinander aufschwingen?

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:

>> Du weißt nicht was Resonanz ist?
>
> Ich könnte es jetzt nicht genau definieren, nehme aber an du meinst dass
> sich die beiden Kondensatoren bei einer ungünstigen Phasenlage
> gegeneinander aufschwingen?

Nein, aber da sind Induktivitäten mit im Spiel.

Autor: nochwas (Gast)
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hinz schrieb:
> Nein, aber da sind Induktivitäten mit im Spiel.

Achso, die beiden Wicklungen könnten bei ungünstiger Auslegung mit dem 
Kondensator in Resonanz gehen. Das dürfte sich am Motorlauf aber 
deutlich bemerkbar machen, oder?

Werde es mal mit einem grösserem Kondensator versuchen, wenn alles ruhig 
bleibt und die Ströme über die Wicklungen angemessen sind probier ich es 
mal im Dauerbetrieb unter Aufsicht.

Danke euch dreien.

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:
> Achso, die beiden Wicklungen könnten bei ungünstiger Auslegung mit dem
> Kondensator in Resonanz gehen.

Ja.


> Das dürfte sich am Motorlauf aber
> deutlich bemerkbar machen, oder?

Er gibt Rauchzeichen von sich.

Autor: nochwas (Gast)
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hinz schrieb:
>> Achso, die beiden Wicklungen könnten bei ungünstiger Auslegung mit dem
>> Kondensator in Resonanz gehen.
>
> Ja.

Die Problematik besteht doch bei bei Drosselung durch Stufentrafo / 
Phasenanschnitt ganz ähnlich, oder irre ich da?

Hatte schon erwogen einen billigen China-Phasenanschnittdimmer (wird für 
Teichpumpen bis 800W  angeboten wird) zu nehmen, war mir dann aber doch 
zu heikel.

hinz schrieb:
> Er gibt Rauchzeichen von sich.

Nach Viertelstunde Dauerlauf bleibt der Motor kalt, von daher gehe ich 
mal davon aus dass es klappen könnte.
Spannung über Reihenkondensator = 260V, Scheitelspannung also ~ 370V; 
denke der Kondensator (400/450V) sollte das abkönnen.

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:
> Hatte schon erwogen einen billigen China-Phasenanschnittdimmer (wird für
> Teichpumpen bis 800W  angeboten wird) zu nehmen,

Geht, brummt aber nervig.

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:
> Spannung über Reihenkondensator = 260V, Scheitelspannung also ~ 370V;
> denke der Kondensator (400/450V) sollte das abkönnen.

Die Spannungsangabe auf Motorkondensatoren ist AC.

Autor: Mani W. (e-doc)
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Ich habe einen "normalen" Dimmer für Glühlampen, mit dem ich einen
Lüfter für den Ofen antreibe (Primärluft), und bei dem Kurzschlussläufer
verhält es sich so, dass die Drehzahl zwar minimiert wird, jedoch ohne
Leistungsregelung - je länger er läuft, umso mehr erhöht sich die
Drehzahl - aber schön langsam und die 50 Hz kommen auch so
rüber im Ton - es schaukelt sich so weit auf, bis der Lüfter dann eine
gewisse Drehzahl erreicht...

Hört sich so ungefähr an:


Wu - Wuu -- Wuuu - Wuuuu - also, der Lüfter beschleunigt, bis er
eine gewisse Drehzahl erreicht hat und der Luftwiderstand so
eine relativ konstanten Wert erreicht...


Eh normal für Kurzschlussläufer, oder?

: Bearbeitet durch User
Autor: hinz (Gast)
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Mani W. schrieb:
> Ich habe einen "normalen" Dimmer für Glühlampen, mit dem ich einen
> Lüfter für den Ofen antreibe (Primärluft),

Der Dimmer sollte schon für induktive Lasten taugen.

Autor: Mani W. (e-doc)
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hinz schrieb:
> Der Dimmer sollte schon für induktive Lasten taugen.

Der normale! reicht  auch für meine Umlaufpumpe, aber beim
Lüfter merkt man, dass er sich synchronisiert?

Autor: nochwas (Gast)
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Nachtrag: Habs mal längere Zeit laufen lassen, dabei festgestellt dass 
sich die Drehzahl stetig erhöht (nach 2h war ich bei etwa 450 u/min). 
Problematisch ist auch dass man von voller Leistung (also 
Reihenkondensator gebrückt) nicht wieder auf reduzierte Leistung 
runterkommt ohne den Motor zu stoppen und Kondensator zu entladen. 
Konzept scheint also nicht zu taugen.

Hab erst jetzt diesen Thread gefunden:

Beitrag "Re: Drehzahlregelung Ventilator"

Werd mich mal mit den dort vorgeschlagenen Lösungen, speziell 
Beitrag "Vorstellung Drehzahlregler mit Triac in Steckergehäuse"
und
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_...
beschäftigen.

Autor: hinz (Gast)
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nochwas schrieb:
> Konzept scheint also nicht zu taugen.

Hängt vom Motor ab. Mit Widerstandsläufer geht das problemlos, wird in 
Millionen Luftquirlen so gemacht.

Autor: Karl B. (gustav)
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hinz schrieb:
> Der Dimmer sollte schon für induktive Lasten taugen.

Interessanterweise ist kurze Zeit nach Anschluss eines 100 W Lüfters an 
einen Dimmer (siehe Bild) der Widerstand R2 durchgebrannt.

Nach Austausch von R2 gegen einen 1W-Typ lief der Dimmer wieder (aber 
jetzt bestimmungsgemäß nur an ohmschen Lasten)

Nicht etwa der Triac brennt durch, sondern...

Man muss bei Wechselspannung eben mit den komplexen Grössen rechnen.

Bei Reihenschaltung von Bauteilen verteilen sich die 
Spannungen/aufgenommenen Leistungen eben anders als im Gleichstromkreis 
bzw. bei "ohmscher" Last.

nochwas schrieb:
> Nachtrag: Habs mal längere Zeit laufen lassen, dabei festgestellt dass
> sich die Drehzahl stetig erhöht

hinz schrieb:
> nochwas schrieb:
>> Konzept scheint also nicht zu taugen.
>
> Hängt vom Motor ab. Mit Widerstandsläufer geht das problemlos, wird in
> Millionen Luftquirlen so gemacht.




Das Prinzip des Motors ist doch dran schuld. (Gehe einmal davon aus, 
dass der Venti-Motor im Prinzip dem Asynchronmotor ähnelt.)
Ein Ventilatormotor wird doch hier durch den "Schlupf" in seiner 
Drehzahl verändert.
Das heißt die Drehzahl ist nicht konstant, sondern wackelt mit der 
Belastung.
Wie schon gesagt, wäre ein Frequenzumrichter eine Möglichkeit.
Das wäre aber für Ventis IMHO der Overkill.



ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Karl B. schrieb:
> Wie schon gesagt, wäre ein Frequenzumrichter eine Möglichkeit.
> Das wäre aber für Ventis IMHO der Overkill.

Funktioniert allerdings sehr gut. Ich habe mal einen Mitsubishi FU 
geerbt, der eine defekte Phase hatte und betreibe meine Umluftanlage für 
den Winter mit 2 Ventilatoren, die zwischen den beiden verbleibenden 
Phasenausgängen hängen. Meine Ventilatoren lassen sich allerdings 
deutlich besser über die Spannung als über die Frequenz steuern, da sie, 
wie gustav schon sagte, über Schlupf arbeiten.

Autor: hinz (Gast)
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Karl B. schrieb:
> Interessanterweise ist kurze Zeit nach Anschluss eines 100 W Lüfters an
> einen Dimmer (siehe Bild) der Widerstand R2 durchgebrannt.

Der hatte aber sicher keine 300kOhm, ehr 300 Ohm.


Karl B. schrieb:
> Das Prinzip des Motors ist doch dran schuld. (Gehe einmal davon aus,
> dass der Venti-Motor im Prinzip dem Asynchronmotor ähnelt.)

Ja, aber eben mit Widerstandsläufer.


> Ein Ventilatormotor wird doch hier durch den "Schlupf" in seiner
> Drehzahl verändert.

Ja.

Autor: Karl B. (gustav)
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Hi,
habe in meinem "Bastelbuch" noch eine erprobte Schaltung zum "Dimmen" 
eines Ventilators gefunden. (Der Venti läuft damit schon -zig Jahre.)
Es sieht zunächst wie eine normale Triac-Schaltung aus.
Der Clou ist die Abstimmung der Bauteile aufeinander. Also, ob jeder 
Motor damit läuft, kann ich nicht garantieren. Jedenfalls ist mit dem 
Motor dran der vorher gezeigte Dimmer wie gesagt kaputtgegangen.
Mit dem jetzt im Bild vorgestellten Dimmerkonzept geht es aber.

(Da ist dann noch eine weitere Funkentstörung drin. Ein Durchführungs-C 
mit X und Y Konds. Das Motorgehäuse wird mit dem Verbindungspunkt der 
beiden 2,5 nF Y's verbunden. Die Motorzuleitung ist auch noch 
abgeschirmt. Schirm ebenfalls an die Y's. Dimmer selbst in einem 
Blechkasten mit Löchern.)

Der Nachteil dabei ist, dass sich in niedriger Drehzahl die 
Netzspannungsschwankungen stärker auswirken. Der Anlaufpunkt ist zwar 
ziemlich gut definiert, trotzdem kann es 'mal passieren, dass der Motor
beim Anlassen in der untersten Potistellung stehenbleibt und nur ein 
bisschen brummelt. Deswegen sollte man ihn laut Bedienungsanleitung 
nicht über eine Schaltuhr schalten und unbeaufsichtigt in gedimmter 
Stellung laufen lassen.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
Autor: hinz (Gast)
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Karl B. schrieb:
> Der Clou ist die Abstimmung der Bauteile aufeinander.

Leider ist da nichts abgestimmt.

Autor: Karl B. (gustav)
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LOL

hinz schrieb:
> Leider ist da nichts abgestimmt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Karl B. schrieb:

> Meister_K_03_-_Kopie.jpg

Kinder betet, Vater lötet. :-)

Autor: Karl B. (gustav)
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hinz schrieb:
> Leider ist da nichts abgestimmt.

Siehe Bild, jetzt wird abgestimmt.
LOL

ciao
gustav

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