Forum: Offtopic Motor-Asymmetrie (Kohlebürstenverschleiß-Mysterium)


von Georg M. (g_m)



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Nach 20 Jahren Betriebszeit sind Graphit-Schleifkontakte sehr 
unterschiedlich abgenutzt.
Der eine ist komplett verbraucht (deswegen die Fehlfunktion der 
Waschmaschine), der andere ist fast wie neu.

Kennt jemand dieses Phänomen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Georg M. schrieb:
> Kennt jemand dieses Phänomen?

Nicht in diesem Maß. Gut, die Kohlen aus den Festo Saugern sind ab und 
zu mal etwas unterschiedlich lang, wenn man sie austauscht (bei den 
Dingern spart Wechseln richtig Mäuse), aber was du da hast, ist imho 
sehr ungewöhnlich.

von Bernd F. (metallfunk)


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Das kann auch an unterschiedlichem Anpressdruck liegen.
Schwache Feder, oder etwas enger Schacht.

Die schwergänigere Kohle macht dann mehr Bürstenfeuer,
das gleiche passiert bei schwächerer Feder.

Grüße Bernd

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Wurde die linke Kohlebürste schon mal gewechselt?

Ansonsten könnte evtl. im Schleuderbetrieb ein erhöhtes Bürstenfeuer an 
der einen Kohle auftreten, so kleine Gleichstrom-Reihenschlußmotoren 
haben keine Kompensations- oder Wendepolwicklungen zur Reduzierung des 
Bürstenfeuers.

von Georg M. (g_m)


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Ben B. schrieb:
> Wurde die linke Kohlebürste schon mal gewechselt?

Nein, alles original von SIEMENS.

Die Waschmaschine hat 20 Jahre lang fehlerfrei funktioniert. Und das 
bedeutet, dass auch die gut erhaltene Kohlebürste einen ausreichenden 
Gleitkontakt mit dem Kommutator hatte. Trotzdem wurde sie nicht 
abgerieben wie die andere.

von Johannes O. (jojo_2)


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Bernd F. schrieb:
> Das kann auch an unterschiedlichem Anpressdruck liegen.
> Schwache Feder, oder etwas enger Schacht.

@TO: Wenn du die Kohlen reindrückst, merkst du dann einen 
unterschiedliche Kraft? Auf das hätte ich auch als erstes getippt. 
Schlechter Kontakt macht mehr Übergangswiderstand und Wärme und die 
Kohle fackelt schnell ab.

von L. H. (holzkopf)


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Georg M. schrieb:
> Kennt jemand dieses Phänomen?

Ja, das ist auch kein Mysterium, sondern ist von etwas ganz anderem 
abhängig.

Beide Kohlen sind identisch.
Beide Andruckfedern ebenfalls.

Was jedoch nur scheinbar identisch ist, sind die beiden 
"Führungs-Käfige" der Kohlen.
Diese sehen zwar identisch aus, können aber trotz aller vorgegebenen 
(bestmöglichen) Positionierungs-Möglichkeiten voneinander abweichen.

Hinzu kommen dann noch völlig unkalkulierbare Einflüsse von Partikeln, 
die in den Käfigen unterschiedlich "herumvagabundieren" und dadurch 
unterschiedliche Reibungen in ihnen verursachen können.

Kurzum:
In jedem Käfig "lullern" die Kohlen halt irgendwie herum. ;)

Schau Dir mal die Fixierung des rechten Käfigs (im Bild 1) an.
Wenn es möglich ist, verdreh sie etwas im Uhrzeigersinn.

Denn, wenn ich die Winkelgrad-Abnutzung beider Kohlen im Bild 
vergleiche, scheint es mir so zu sein, daß die rechte Kohle einen 
anderen Winkelgrad als die linke hat.
Genauer gesagt, tangiert im Endeffekt die linke Kohle mit einer größeren 
Fläche den Kollektor als die rechte.

Wenn wir nun die Kohlen und den Federdruck als konstant annehmen und 
anderweitige Einflüsse vernachlässigen, was bleibt dann anderes übrig 
als unterschiedliche Flächenpressungen auf den Kollektor, den wir auch 
als konstant annehmen dürfen?

Der Kollektor rotiert halt so vor sich hin und erzeugt auf BEIDEN Kohlen 
im Prinzip identischen "Abrieb".
Dies aber nur dann, wenn die Flächenpressungen auch identisch sind.

Es gibt in der Technik keine Mysterien.
Sondern IMMER logische Erklärungen für nur vermutete. :)

Grüße

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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20 Jahre? Nicht schlecht! Kommt natürlich auch drauf an, wie oft die 
benutzt wurde.
Ich habe das gleiche Phänomen bei einem Autostellmotor 
(Kupplungssteuergerät Easytronic) mehrfach gesehen, habe ein paar davon 
repariert. Bei allen dieselbe Seite deutlich kürzer als die andere, 
nicht so extrem wie bei dir (ursprünglich 9mm, bei Versagen des Motors 
die eine 3,5mm, die andere meist noch 5-6mm). Sonstige Unterschiede 
(Winkel, Leichtgängigkeit, Feder) konnte ich nicht feststellen.
Ansonsten: inzwischen ist ja zumindest bei den besseren Waschmaschinen 
Direktantrieb mit brushless-Motoren  Standard geworden. Keine Kohlen, 
kein Riemen, sehr schön. Dafür hats bei meiner nach 11 Jahren die 
Umrichterplatine gehimmelt :-)

von Georg M. (g_m)


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Johannes O. schrieb:
> @TO: Wenn du die Kohlen reindrückst, merkst du dann einen
> unterschiedliche Kraft? Auf das hätte ich auch als erstes getippt.

Das war auch mein erster Gedanke, aber ich konnte keine Unterschiede 
feststellen.



L. H. schrieb:
> Genauer gesagt, tangiert im Endeffekt die linke Kohle mit einer größeren
> Fläche den Kollektor als die rechte.

Die Kontaktfläche der linken Kohle ist kleiner: noch nicht richtig 
eingeschliffen.



H.Joachim S. schrieb:
> Kommt natürlich auch drauf an, wie oft die benutzt wurde.

Im Schnitt zweimal pro Woche.

von Horst M. (dehenry)


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Ich hoffe, es ist ok, wenn ich diesen alten Thread hervorhole. Ich habe 
genau dasselbe Problem beim Motor meiner Waschmaschine. Vor einem Jahr 
Kohlen getauscht (nach >10 Jahren). Jetzt seit kurzem manchmal ein 
britzelndes Geräusch und der FI fliegt vor allem beim Schleudern öfter 
raus. Die eine Kohle ist deutlich kürzer als die andere und hat eine 
unregelmäßige Kante mit Brandspuren. Beide sind aber noch wesentlich als 
die, die ich vor einem Jahr getauscht habe.

Der Motor läuft bis zu recht hohen Drehzahlen ganz sauber ohne Funken. 
Wenn er aber ganz hochdreht, gibt es auf der Seite mit der kürzeren 
Kohle plötzlich starkes Bürstenfeuer, siehe Video.

Ich habe den Kollektor durchgemessen (jeweils 180 Grad und nebeneinander 
liegende Kontakte) ohne Abweichungen beim Widerstand, auch keine 
Verbindung zu Masse.

Hat einer von Euch noch eine Idee, was das Problem sein könnte? Bin für 
alle Tips dankbar!

: Bearbeitet durch User
von Peter F. (toto)


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Vielleicht ein Resonanzproblem? Ab einer gewissen Drehzahl triffst du 
die Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems der einen Kohlebürste und 
die fängt an zu"tanzen".

von Horst M. (dehenry)


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Ein interessanter Gedanke! Dann frage ich mich, warum es nur eine Seite 
betrifft. Die beiden Kohlen sind ja mal mit derselben Länge gestartet 
und hatten da beide eine andere Resonanzfrequenz als jetzt. Dass die 
eine jetzt deutlich kürzer ist, dürfte an dem Bürstenfeuer liegen.

von Dieter B. (debe)


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Der Federdruck lässt nach je länger die Feder (je kürzer die Kohle) 
wird.

von Horst M. (dehenry)


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Klar, aber beide Kohlen sind noch lange vor der Verschleißgrenze und 
sollten aufgrund ihrer Länge noch genug Anpressdruck haben.

Es liegt natürlich nahe, beide Kohlen noch mal zu erneuern. Ich gehe 
aber davon aus, dass ich das eigentliche Problem damit nicht beseitige. 
Dass die eine Kohle deutlich kürzer ist, dürfte daran liegen, dass es 
dort von Anfang an Bürstenfeuer gab, nur vielleicht nicht so stark wie 
jetzt. Ich werde mal die beiden Kohlen miteinander tauschen und schauen, 
ob das Bürstenfeuer dann auf der anderen Seite auftritt.

von Horst M. (dehenry)


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Ich habe die beiden vorhandenen Kohlenbürsten miteinander vertauscht. 
Vorher habe ich die kürzere der Bürsten an den langen Seiten (nicht an 
der Stirnseite zum Kollektor hin) ganz leicht abgeschliffen, weil ich 
den Eindruck hatte, dass sie nicht ganz frei durch die Halterung 
rutscht. Danach war das Bürstenfeuer erst ganz weg, auch bei sehr hohen 
Drehzahlen. Beim dritten Versuch gab es wieder ein etwas komisches 
Geräusch, aber nur leise, und nur minimale Funken an der kürzeren Bürste 
- kein Vergleich zu vorher. Ich beobachte es mal weiter. Im Moment 
scheint es so, dass es daran lag, dass die eine Bürste nicht ganz frei 
in der Halterung lief und evtl. deshalb bei hohen Drehzahlen nicht genug 
Anpressdruck auf dem Kollektor hatte.

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