Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperatur eines Motors bestimmen


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von Holger (Gast)


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Guten Tag,

ich würde gern, zumindest näherungsweise die Temperatur der 
Motorwicklungen eines Drehstromsynchronmotors bestimmen.

Meine einfachste Idee ist es es die Verlustleistung zu bestimmen unter 
der Annahme, dass diese proportional zum Strom in den Wicklungen und zur 
Temperatur ist.
Es stellen sich dabei aber aus meiner Sicht zwei Dinge in den Weg. Zum 
Einen nimmt mMn der Wicklungwiderstand mit steigendem Strom zu, daraus 
resultierend kommt weniger Moment raus. Anders ausgedrückt nimmt die 
Motorkonstante mit Erwärmung ab. Das heißt der Strom müsste der sein, 
welcher eingeregelt wird, nur der Widerstand verändert das resultierende 
Moment. In dem Fall wäre das Moment proportional zur Temperatur, nicht 
aber der Strom.
Und wie kann ich mir die aktuelle elektrische Leistung des Motors 
bestimmen, wenn ich die Sollspannung nicht kenne?

Ich habe gegeben, die Werte wie Motorkonstante bei Raumtemperatur.

Wie kann man alternativ  die Temperatur über die thermische 
Zeitkonstante bestimmen? ZB unter Annahme konstanter 
Umgebungstemperatur?

Gruß Holger

von Christian K. (Gast)


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Selbst kleine Drehstromsynchronservomotore haben in den Stator mit 
eingewickelte Temparaturfühler. Warum geht das hier nicht, die 
Wicklungstemperatur direkt zu messen?

von Holger (Gast)


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Christian K. schrieb:
> Selbst kleine Drehstromsynchronservomotore haben in den Stator mit
> eingewickelte Temparaturfühler. Warum geht das hier nicht, die
> Wicklungstemperatur direkt zu messen?

Meines Wissens nach wird ein PTC verwendet. Ich brauche doch dann 
zumindest Auskunft über den verwendeten PTC

von Christian K. (Gast)


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Dazu gibts Infos von dem Motorhersteller. Selbst Wenn Du keine Info 
hast, kannst Du den PTC mit Motor in deinem Backofen ausmessen.

von Peter II (Gast)


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Holger schrieb:
> Meines Wissens nach wird ein PTC verwendet. Ich brauche doch dann
> zumindest Auskunft über den verwendeten PTC

wenn man wirklich kein Datenblatt hat, könnte man das ja einfach 
ausmessen.

Einfach nach länger Standzeit messen, dann sollte das der Raumtemperatur 
entsprechen. Und dann mit in die Sauna nehmen und dann noch mal messen.

von Christian K. (Gast)


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Entweder ist ein KTY verbaut. Tabellenbeispiel siehe hier:
http://www.reissmann.com/fileadmin/templates/_media/produkte/pdf/st_kty-fuehler_en.pdf

oder ein PT1000

Beides viel genauer als eine Modellierung mit unsicheren Parametern.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

WICHTIG:
Diese eingearbeiteten Sensoren vertragen nahezu keinen Strom!
Mit einem billig Durchgangsprüfer aka Testboy (die Dinger mit Summer und 
Taschenlampe) wird der Temp-Sensor zerlegt sein, bevor das Lämpchen 
aufgeblitzt oder der Summer die ersten Zuckungen von sich gegeben hat.
Diese Teile darf man nur mit wenig Strom betreiben/messen, was das 
Testboy-Teil nicht bietet.
(also auch ein Fahrrad-Birnchen taugt hier nicht dazu, um die 
ordnungsgemäße Funktion durch zu prüfen - für die 'jetzt ist es kaputt' 
ja, hat aber, zugegeben, wenig bis keinen Sinn)

MfG

von Lurchi (Gast)


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Die mittlere Temperatur der Wicklung könnte man über den DC Widerstand 
des Drahtes abschätzen. Der TC von Kupfer ist bekannt (ähnlich zum 
PT100). Die Zeitkonstante für den Ausgleich nach dem Abschalten könnte 
man in 1. Näherung messen für etwas Spätere Zeiten, wenn man ein 
passendes Ohmmeter mit Ausgabe / Speicher hat.

Der Strom durch die Wicklungen wird i.A. nicht so sehr durch den 
Ohmschen Widerstand bestimmt, sondern mehr durch induktive Anteile. D.h. 
für die Stromberechnung kann man den mit der Temperatur ansteigenden 
Widerstand noch vernachlässigen. Für die Verluste ist der Steigende 
Widerstand dagegen ggf. schon wichtig. Die Verlustleistung steigt daher 
etwas schnelle als Quadratisch mit dem Strom.

von eProfi (Gast)


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Genau so macht man das: mit einem Milliohmmeter oder indirekt über Strom 
und Spannung den Widerstand der Wicklung bestimmen. Und zwar im kalten 
und im warmen Zustand. Daraus kann man sehr genau die mittlere 
Wicklungstemperatur berechnen.

von Peter II (Gast)


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eProfi schrieb:
> Genau so macht man das: mit einem Milliohmmeter oder indirekt über Strom
> und Spannung den Widerstand der Wicklung bestimmen. Und zwar im kalten
> und im warmen Zustand. Daraus kann man sehr genau die mittlere
> Wicklungstemperatur berechnen.

und wie macht man das wenn die Maschine läuft? Durch die 
Induktionsspannung kann man doch schlecht den Widerstand messen.

von Sebastian S. (amateur)


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Messungen an einem stehenden Motor sind ein Witz.

Aber keinen interessiert es.

Erst wenn das Teil in Betrieb ist, wird es richtig spannend.
Die Temperatur macht jede Widerstandsvorhersage zunichte.
Die magnetischen Aktivitäten machen das elektrische Messen 
problematisch.
Ist dann auch noch die Last wechselnd, so wird es richtig schwierig.
Also nichts mit nur...

von Schreiber (Gast)


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Holger schrieb:
> Wie kann man alternativ  die Temperatur über die thermische
> Zeitkonstante bestimmen? ZB unter Annahme konstanter
> Umgebungstemperatur?

1. Paar Sensoren dran, für Drehzahl, Strom, Spannung und Frequenz, 
Gehäuse- und Umgebungstemperatur
2. Ein venünftiges Modell des Motors erstellen und validieren
3. Anhand dessen rechnen

Einfacherer Weg: Einen Temperatursensor einwickeln lassen.

von WS (Gast)


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Das wird bei einem fertigen Motor nicht so einfach möglich sein und bei 
den Sensoren greift dann die Bemerkung von weiter oben, dass man kaum 
einen Strom einspeisen kann, ohne dass sie kaputtgehen oder merklich 
warm werden, was die Messung verfälscht. Da muss man mit mehr Grips ran.

Das Einfachste ist, die Leistung und den Wärmeübergangswiderstand des 
Systems zu kennen. Dann braucht man nur die Aussentemperatur.

Und dann:
>Temperatur eines Motors bestimmen
heisst, die T an unterschiedlichen Stellen zu kennen.

von Peter R. (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Messungen an einem stehenden Motor sind ein Witz.

Drehstrommotore haben so große Masse dass ihre Temperaturänderungen mit 
Zeitkonstanten mindestens im Minutenbereich verlaufen. Motor anhalten 
und innerhalb weniger Sekunden deanach den Wicklungswiderstand zu messen 
ist da kein Problem. Messbare Temperaturänderungen gibts da erst nach 
Minuten.

Außerdem: man kann  den Motor anhalten und eine Messreihe durchführen 
(je Minute eine Messung) Damit kann man extrpolieren, welche Temperatur 
im Abschaltmoment herrschte. Denn schließlich verlaufen Abkühlvorgänge 
meist anch einer e-Funktion.

Manch das mal, und wenns kein Minimotor ist,wird das Messergebnis kein 
Witz sein. Dass wirst Du alleine an der Größe der dabei bestehenden 
Zeitkonstanten
erkennen.

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