Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrommotor schneller laufen lassen


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von Jonas (Gast)


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Hi!
Ich habe hier eine ELU Kreissäge mit einem Drehstrommotor mit den 
folgenden Kenndaten lt. Typenschild:
380V 3~
50Hz
2,4/3,2A
0,85/1,2kW
1.1/1.6PS
1050/2010/min

Die Maschine verfügt über einen Schalter, an dem zwei Geschwindigkeiten 
eingestellt werden können. Ich weiß leider noch nicht so ganz genau, wie 
das geschaltet wird, damit es funktioniert, evtl. mit der 
Dahlanderschaltung.

Leider passt die Drehzahl nicht ganz zu meiner Anwendung.
Wünschenswert wäre eine Drehzahl von ca. 5500 U/min, um 
Korundtrennscheiben benutzen zu können.
Nun möchte ich diesen Motor mit einem Frequenzumrichter, der aus 1 Phase 
230V 3 Phasen macht, schneller drehen lassen.
Nun habe ich im Internet gelesen, dass es 2 Varianten gibt.
Einmal die 87Hz Methode, bei der die Spannung bis auf 400V angehoben 
wird, und einmal der Betrieb bei 400V mit erhöhter Frequenz und 
Drehmomentverlust.

Ich habe die Daten mal in einen Drehmomentrechner eingegeben und komme 
bei 2050 U/min auf 5,4 Nm.
Wenn ich die Daten eines 230mm Winkelschleifers in Relation setze, dann 
liegt dieser bei 6000 U/min und 1,5kW bei etwa 2,5Nm.

Nun zur Frage:
Um auf eine Drehzahl von 5500 U/min zu kommen, müsste ich mit 130Hz 
ansteuern. Wieviel Drehmoment würde mir da verloren gehen? Lässt sich 
das sinnvoll errechnen?

MfG
Jonas

von Stefan (Gast)


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...bei 5000U/min wird dir der Motor vermutlich nicht lange mitmachen.

es besteht die Möglichkeit dass die Fliehkraft im Anker so groß wird, 
dass die Kurzschlussstäbe (ALU) aus dem Anker gedrückt werden könnten.

von oszi40 (Gast)


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Jonas schrieb:
> ELU Kreissäge

Bei Riementrieb würde ich einfach eine andere Übersetzung wählen oder 
nachsehen ob ein passender Motor billiger als ein FU ist. 1kW ist für 
eine dicke Trennscheibe nicht viel, dünne könnte klappen.

von Jonas (Gast)


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Ja eine andere Übersetzung hatte ich auch schon überlegt.
Aktuell ist da 17 Zähne an der Motorwelle und 13 Zähne an der 
Sägeblattwelle verbaut.
Dann müsste ich auf 17 : 34 wechseln und die Wellen nach außen 
verlängern weil es sonst nicht rein passt..

Aber dann würde das Drehmoment ja proportional sinken oder?
D.h. ich liege später so bei 2Nm... Könnte ja reichen.

von oszi40 (Gast)


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Jonas schrieb:
> ich liege später so bei 2Nm...

Ob die paar Nm reichen, hängt auch vom Durchmesser der Scheibe ab. 
Wahrscheinlich würde ich gleich eine passende Flex kaufen, da ständiges 
umstellen nervt. Übrigens sollten Scheiben auch für die Geschwindigkeit 
geeignet sein. Sonst fliegen sie bald durch die Luft. Das wäre höchst 
ungesund.

von Jonas (Gast)


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Ist eine 300er 3mm Trennscheibe. Ja die sind bis 6500 U/Min geeignet.
Problem ist halt nur, dass bei der geringen Drehzahl scheinbar zu wenig 
Kühlung da ist. Das Material fängt an zu glühen und der Schnitt dauert 
ziemlich lange, ansonsten funktioniert es schon halbwegs aber ist nichts 
für den Dauergebrauch.
Bei dem Winkelschleifer mit hoher Drehzahl (auch 3mm Trennscheiben) 
glüht nichts und der Schnitt ist viel sauberer, kann es mir nur anhand 
der Drehzahl erklären.

Ich hätte echt Lust die Säge zu modifizieren, da die ansonsten super 
stabil und exakt ist, aber leider ist das alles nicht so plug and play 
machbar...

von oszi40 (Gast)


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Jonas schrieb:
> 300er 3mm Trennscheibe

und diese gleiche Scheibe benutzt Du in der Flex? Es gibt auch dünne 
Scheiben für Edelstahl. Die schneiden bei mir besser.

von Jonas (Gast)


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Nein in der Flex ist eine 230er 3mm Scheibe.
In der Elu eine 300er 3mm Scheibe.

von Elektrofan (Gast)


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> Wünschenswert wäre eine Drehzahl von ca. 5500 U/min, ...

Asynchrondrehstrommaschine kann halt bei 50 Hz nur ca. 2950/min.

von Michael B. (laberkopp)


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Jonas schrieb:
> Aber dann würde das Drehmoment ja proportional sinken oder?
> D.h. ich liege später so bei 2Nm...

Natürlich, wo willst du auch sonst die erhöhte Leistung herzauben ?

Einfach mal dem Motor abverlangen ?

Jonas schrieb:
> Problem ist halt nur, dass bei der geringen Drehzahl scheinbar zu wenig
> Kühlung da ist. Das Material fängt an zu glühen

Tut es meiner Meinung nach immer, wenn man langsam einen Schnitt macht.

Daher zum Trennen von Material die Trennscheibe nur schnell über das 
Material rutschen lassen so daß sie nur eine kleine Kerbe macht, so 1mm, 
dabei wird so wenig Wärme frei daß es ohne glühen abgeht, und dann immer 
wieder drüberrutschen bis das Material ganz durch ist.

Ja, das geht nicht mit einer Kreissäge, aber mit einer Zug-Kappsäge.

: Bearbeitet durch User
von Holm T. (Gast)


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...ich schalge na andere Riemenübersetzung vor, Dahlander Motoren 
funktionieren nach meiner eigneen Erfahrung mit Frequenzumrichtern nicht 
gut, schon gar nicht ohne Umschaltung der Parameterfelder für die Beiden 
Motorbetriebsarten.

Wenn es ein Normmotor sein sollte kommt dessen Wechsel in Verbindung mit 
einem FU freilich in Frage..aber lohnt das noch?

Gruß,

Holm

von Jonas (Gast)


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Hab mir grad mal nen Bosch Winkelschleifer mit 300er Trennscheiben zum 
Vergleich angeschaut, der hat 5000 U/min bei 2400W Aufnahmeleistung.
Das entspricht ca. 4,5 Nm..
Wenn ich dann mit meinen 2Nm gerade so hinkomme, wenn ich die 
Übersetzung ändere, wird die Drehzahl in in den Keller fallen und dann 
bin ich wieder da wo ich angefangen hab.. Wird also wohl nichts.

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


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Ich vermute mal, der Motor dieser Kreissäge läuft mit Synchrondrehzahlen 
von 1500 und 3000 U/min. Bedeutet für das Ding eine Untersetzung von 
etwa 0,7. Für 5500 U/min müsste der Motor also mit 7860 U/min laufen. 
Das wären 135Hz. In der Praxis hast Du Glück, wenn ein 50Hz-Motor mit 
80Hz läuft ohne zuviel an Kraft zu verlieren. Das wird also nichts.

Was Dir bleibt wäre ein Umbau der ganzen Säge. 2900 U/min Motor und dann 
mit Riemenantrieb hoch auf Deine 5500 U/min. Und dann auch gleich einen 
Motor mit 4 oder 5,5kW nehmen, sonst geht Deinem Maschinchen die Puste 
aus wenn es nicht nur im Leerlauf drehen soll.

von Jonas (Gast)


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Hab gesehen dass es die Maschine unter der gleichen Bezeichnung (MGS72) 
auch mit 3850 U/Min bei 2,2kW gibt.. D.h. es muss ja Motoren geben die 
da passen würden.
Das wäre ja genau was ich brauche.. Über die aktuelle Riemenübersetzung 
käme ich dann auf ca. 4500 U/Min am Sägeblatt..

von oszi40 (Gast)


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Jonas schrieb:
> Das wäre ja genau was ich brauche.

Der ständige Umbau zwischen Säge und Flex wird Dich bald nerven. Seitdem 
habe ich 2 Sägen und 2 Flex.

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


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> auch mit 3850 U/Min bei 2,2kW gibt..
> D.h. es muss ja Motoren geben die da passen würden.

Nö. Vorausgesetzt das ist ein Drehstrommotor, wird der wohl knapp unter 
seiner Synchrondrehzahl von 3000 U/min laufen und dann geht's per Riemen 
oder Getriebe hoch auf 3850 U/min.

von Holzwurm (Gast)


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Michael B. schrieb:
> das geht nicht mit einer Kreissäge, aber mit einer Zug-Kappsäge.

Sägeblatthöhenverstellung + Schlittenführung (oder notfalls 
Gummi-Anpreßrollen-Vorschub, oder etwas sehr stabiles selbst 
konstruiertes -notfalls ohne aktiven Vorschub) wäre mir lieber als die 
Kappsäge...
wobei auch hier keine ohne Höhenverstellung geht, sollte klar sein.

Hier Mini-KS ohne Schlitten, aber anpressende Führung wäre trotzdem
möglich. Eine ELU ohne Höhenverstellung... gibt's die überhaupt?  :)

von Jonas (Gast)


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Ich hab in der Säge ein Anschlussschema gefunden. Es ist also ein 
Dahlandermotor.
Im Internet lässt sich leider nichts über Minimalgeschwindigkeiten von 
Trennscheiben und Mindeatdrehmomente finden, das wär mir dann etwas zu 
gewagt die Übersetzung zu ändern um dann festzustellen dass es nicht 
geht.

Alternativ zu den Trennscheiben hatte ich erst überlegt den FU zu nehmen 
um die Drehzahl auf ca. 50 U/min zu reduzieren, damit ich dann spezielle 
Metall-Sägeblätter benutzen kann. Dazu noch ne selbstgebaute 
Kühlungsvorrichtung. Dafür brauche ich eine Frequenz von 5Hz im 
Dreieckbetrieb...
Kann sowas funktionieren oder ist die Frequenz zu gering?

von Holm T. (Gast)


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Metallsägen haben wegen des nötigen Drehmomentes üblicherweise 
Untersetzungsgetriebe. Was Dein Motor mit irgendeinem FU anstellt wirst 
Du schon selber rausbekommen müssen, mir glaubst Du ja nicht.

Gruß,

Holm

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


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> Kann sowas funktionieren oder ist die Frequenz zu gering?
Wie schon gesagt wurde, leider nein. Du wirst den Motor sehr schnell 
überhitzen, zumal der bei 5Hz sowieso kaum Drehmoment liefern kann.

Diese Art Metallsäge ist meistens mit einem 4poligen Motor 
(Synchrondrehzahl 1500 U/min) und einem Schneckengetriebe ausgerüstet. 
Der Motor hat dabei gar nicht so viel Leistung, die Kraft kommt allein 
durch das Getriebe zustande.

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Läuft dein Motor überhaupt mit 230 Volt im Dreieck? Das ist das, was 
dein FU rausbringt.

von Holzwurm (Gast)


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Welches Gestein oder welche Keramik überhaupt willst/mußt Du denn so
überaus maßhaltig bearbeiten (und wieso)? Reine Neugier.

Jonas schrieb:
> Aktuell ist da 17 Zähne an der Motorwelle und 13 Zähne an der
> Sägeblattwelle verbaut.
> Dann müsste ich auf 17 : 34 wechseln und die Wellen nach außen
> verlängern weil es sonst nicht rein passt..

Dafür kann man doch ein Schutzblech hinbiegen, lackieren, schrauben.
Über das angegebene (Zahn-)Verhältnis sollte man noch mal nachdenken...
man braucht hier doch höhere, nicht niedrigere Drehzahl - oder? :)


Was übrigens primär zählt, ist die richtige Schnittgeschwindigkeit.
Diese bestimmt sich über Blattumfang und Drehzahl. Vergleiche mit der
Schnittgeschwindigkeit der Flex, und sorge für ein dazu passendes,
insgesamt möglichst nahe kommendes Übersetzungsverhältnis. Ein paar
Prozentpunkte Abweichung sind da kein Drama, aber mehrere schon...

Mit dem Drehmoment des Motors bei "Normaldrehzahl" ginge das schon.
Man kann nämlich über die Vorschub-Geschwindigkeit (auch händisch) das
nötige Drehmoment in Grenzen beeinflussen. Das sollte hier drin sein,
mal rein überschlägig. Man braucht halt ruhige Hände - wie immer.

Andreas M. schrieb:
> Läuft dein Motor überhaupt mit 230 Volt im Dreieck? Das ist das, was
> dein FU rausbringt.

Von der FU Idee würde ich mich so oder so verabschieden.

von wendelsberg (Gast)


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Jonas schrieb:
> Aber dann würde das Drehmoment ja proportional sinken oder?

Natuerlich, das passiert bei allen Methoden.
Die Physik laesst sich nicht ueberlisten.
Es gilt: Leistung = Geschwindigkeit * Kraft

Jonas schrieb:
> Ich habe die Daten mal in einen Drehmomentrechner eingegeben und komme
> bei 2050 U/min auf 5,4 Nm.
> Wenn ich die Daten eines 230mm Winkelschleifers in Relation setze, dann
> liegt dieser bei 6000 U/min und 1,5kW bei etwa 2,5Nm.
>
> Nun zur Frage:
> Um auf eine Drehzahl von 5500 U/min zu kommen, müsste ich mit 130Hz
> ansteuern. Wieviel Drehmoment würde mir da verloren gehen? Lässt sich
> das sinnvoll errechnen?

Natuerlich, siehe oben. Allerdings kommt noch dazu, dass 130Hz an der 
Induktivitaet des Motors kaum noch Strom_ fliessen laesst und _der 
erzeugt das Magnetfeld und damit das Drehmoment.

wendelsberg

von Elektrofan (Gast)


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> Du wirst den Motor sehr schnell
> überhitzen, zumal der bei 5Hz sowieso kaum Drehmoment liefern
> kann.

Auch dann kann er sogar das Nennmoment liefern, und zwar bei
(etwas mehr als) 10% der Nennspannung.
Durch die niedrige Drehzahl ist ggf. die Lüftung unzureichend, dafür
sind die Eisenverluste niedriger.

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