Es liegt hier ein kleiner Motor vor mir. Er hat einen
Phasenschieberkondensator, zwei Statorwicklungen, wovon die eine direkt
mit 230V ~ gespeist wird, die andere mit einem Bein mit der ersten
Wicklung verbunden ist, mit dem anderen mit dem Kondensator.
Der Läufer ist als Kurzschlußläufer ausgeführt. Drehzahl auf dem
Typenschild 1500 U/Min.
Meine Auffassung ist die: der Motor "lockt" sich nach dem Start in die
Nenndrehzahl ein. Um in in einen Schlupf zu versetzen, ist ein
Mindestbremsmoment erforderlich um ihn aus der Mitnahmedrehzahl zu
bringen.
Ist diese Annahme richtig oder gibt es immer einen Schlupf? Ich kann den
Kondensator nach dem Start auch wegnehmen. Der Motor läuft weiter.
Versuche ich, ihn stark abzubremsen, bleibt er stehen.
Wie ist das bei der Asynchronmaschine mit Drehfeld (3Phasen)? Gibt es da
immer einen Schlupf? Spielt es eine Rolle, ob der Rotor verschränkt ist?
Grüße
Christoph
Der Unterschied zur Asynchronmaschine ist ein hartmagnetischer Rotor,
entweder mit Dauermagneten oder elektrisch erregt.
Bei solchen Motoren ist der Rotor meistens zweigeteilt, in den
hartmagnetischen Teil, der für den Synchronlauf verantwortlich ist und
als Anlaufeinrichtung ein Kurzschlußläufer. Der Kurzschlußläufer-Teil
wird nach dem Anlauf nicht mehr gebraucht und wird im Leerlauf
mitgenommen, er kann im Betrieb kein Drehmoment erzeugen. Er muß nur
stark genug sein, um den Motor so weit zu beschleunigen, daß er in den
Synchronlauf hineingezogen wird.
Edit:
Ein Synchronmotor hat keinen Schlupf. Wenn man ihn zu stark abbremst
bleibt er stehen. Bei Generatoren gibts den umgekehrten Effekt, wenn
z.B. bei Turbosätzen der Generator außer Takt fällt, geht die Turbine
durch und wird nur von den Schnellschlußventilen gerettet.
Den Kondensator kann man bei vielen Kondensatormotoren (1ph-Asynchron)
auch nach dem Start wegnehmen. Das kostet etwas Drehmoment, aber erstmal
läuft der Motor weiter. Nur wenn man ihn zu stark abbremst (wobei mit
sinkender Drehzahl auch das erzeugte Drehmoment sinkt) bleibt er stehen.
Ohne Kondensator schafft er auch den nächsten Anlauf aus dem Stillstand
nicht.
s_01 schrieb:> Das ist kein Synchronmotor, sondern ein Kondensatormotor.> Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormotor>> cu
Das Drehfeld ist hier aber nur zum Anlaufen notwendig.
Der Zweck des Motors ist der Einsatz als „Synchronmotor“. Seine Drehzahl
soll möglichst gut an die Frequenz der antreibenden Spannung gekoppelt
sein.
(1500 U/Min).
von ChristophKschrieb:
>Wie ist das bei der Asynchronmaschine mit Drehfeld (3Phasen)? Gibt es da>immer einen Schlupf?
Ja, deshalb heißt es ja Asynchronmaschine. Nur eine
Synchronmaschine hat keinen Schlupf.
Es gibt noch eine Variante, die z.B. in netzsynchron laufenden Uhren
Verwendung findet. Dabei handelt es sich vom prinzipiellen Aufbau her um
Asynchronmotoren, die "eigentlich" einen Schlupf haben müssten. Der
Rotor ist aber aus Eisen mit großer Hysterese. Der Motor läuft - wie
jeder andere Asynchronmotor an, aber sobald er nahe genug an die
Synchrondrehzahl gekommen ist, setzt sich der Drehfeldvektor -
anschaulich gesprochen - im Eisen fest. Dann ist das Eisen wie ein
Permanentmagnet aufmagnetisiert und der Motor läuft synchron weiter.
Große Drehmomente kann so ein Motor allerdings nicht liefern. Dann fällt
er in den Asynchronbetrieb zurück, mit schlechtem Wirkungsgrad, da die
Ummagnetisierungsverluste durch die große Hysterese hoch sind.
Die Frage des TO erinnert mich an meinen alten Schleifbock (Metabo).
Dieser hat keine 2870U/min oder so, sondern 3000U/min. Und bricht auch
bei hoher Belastung nicht ein Fuzzelchen mit der Drehzahl ein (das Ohr
ist da ja ein sehr empfindlicher Drehzahlsensor).
An einen Synchronmotor mit Permanentmagneten glaube ich bei dem alten
Ding kaum, aber wieso dann trotzdem ohne Schlupf, und wie funktioniert
der Anlauf?
Habe vor Jahren auch mal sog. Induktionsmotoren in Händen gehabt, die
ebenfalls keine Magneten/Schlupf gehabt haben.
Da muss es also noch mehr geben, als bisher besprochen.
Vereinfacht sieht das so aus: Das Drehfeld ist (idealerweise) ein
konstanter Feldvektor, der mit Synchrondrehzahl umläuft. Ein Käfigläufer
ist wie ein Kurzschlussring. Wenn sich das Feld gegenüber der Ringfläche
ändert, wird eine Spannung induziert und der dadurch fließende Strom
liefert das Drehmoment. Hat der Käfigläufer die gleiche Drehzahl wie der
Feldvektor, wird nichts induziert und keine Kraft übertragen. Deshalb
müssen Asynchronmotore einen Schlupf haben - und sei es nur, um die
Reibung zu überwinden. Ist der Läufer dagegen ein Permanentmagnet, so
stellt er sich genau in die gleiche Richtung wie der Feldvektor ein (wie
2 Permanentmagnete, die "zusammenhängen"). Das macht den Anlauf so
schwierig. Wenn der Feldvektor gerade so "vorbeikommt", dass er den
Permanentmagneten anzieht, kann der stillstehende Motor dem nicht
schnell genug folgen. Kurz darauf kommt der abstoßende Pol des
Feldvektors vorbei und bremst den Rotor gleich wieder ab.
Ein Sonderfall war der Motortyp, den ich weiter oben beschrieben habe.
Hier läuft der Motor asynchron an. Wenn er fast die Drehzahl des
Drehfeldes erreicht hat, magnetisiert sich das Eisen auf. Genau genommen
tat es das vorher auch schon, aber nun ändert sich die Richtung der
Magnetisierung im Eisen nur noch wenig und das Eisen wird wie ein
Stabmagnet aufmagnetisiert. Und dann verhält sich der Motor wie ein
Synchronmotor. Das klappt aber nur, wenn sich das Eisen gut
magnetisieren lässt. Weichmagnetische Stoffe kann man dafür nicht
verwenden. Die Leute, die sich das Prinzip vor vielen Jahren überlegt
haben, kannten sich mit den Materialeigenschaften und dem, was man
dadurch machen kann, sehr gut aus. Respekt! (Auf die Idee wäre ich wohl
nicht gekommen.)
Günni,
schön erklärt, aber ich habe ein paar Fragen:
Drehfeld
--------
Wenn ich den Kondensator nach dem Hochlaufen abklemme, habe ich ja kein
Drehfeld mehr.
Wo ist jetzt der Unterschied zur Asynchronmaschine? Ist der Rotor
anders?
Denn das Drehfeld existiert ja genauso (mit Kondensator). Wodurch
entsteht der Schlupf bei der Asynchronmaschine?
Magnetisierung im Eisen
-----------------------
Das muß doch auch ein Wechselfeld sein? Der Ursache entgegengerichtet,
also gegenphasig, oder?
Ingo L. schrieb:> Es wird eine Synchronmaschine
Und wo ist das Magnetfeld des Rotors?
Nach Angaben des TOs gibt es weder eine Wicklung noch einen
Permanentmagneten auf dem Läufer.
ChristophK schrieb:> Wenn ich den Kondensator nach dem Hochlaufen abklemme, habe ich ja kein> Drehfeld mehr.
natürlich hast du ein Drehfeld. Nach einer Halbwelle polt sich das
Magnetfeld um. Durch das Trägheitsmoment des Rotors läuft er. Nur im
Anlauf benötigt er die zusätzliche Hilfswicklung.
Das kann man sich vorstellen wie beim Schaukeln. Wenn man mal schaukelt
ist es einfach. Das schwierige ist die erste Bewegung.
Das ist wahrscheinlich ein normaler 230V Asynchronmotor mit Anlauf oder
Betriebskondensator.
Wenn du Bilder machen würdest oder wenigstens sagen woher (aus welchem
Gerät) der Motor stammt, könnte man dir vieleicht besser helfen.
Ich würde es verneinen, daß nach Wegnahme des Kondensators weiter ein
Drehfeld besteht. Da hat der Rotor nichts mit zu tun, würde ich in
erster Näherung sagen.
Würde ich den Rotor und den Kondensator wegnehmen, hätte ich dann ein
Drehfeld?
Bilder und nähere Spezifikation folgen.
Grüße
Christoph
ChristophK schrieb:> Günni,>> schön erklärt, aber ich habe ein paar Fragen:
Die Frage, wo das Drehfeld nach dem Abklemmen des Kondensators ist, hat
Udo S. schön erklärt.
Der Unterschied zur Asynchronmaschine liegt tatsächlich im Rotor -
genauer im Material des Rotors. Bei Asynchronmaschinen besteht der Rotor
aus einer Kurzschlusswicklung, die auf einem Trägerkörper aus einzelnen
Eisenblechen (ähnlich wie bei einem Trafo) aufgebracht ist. Die
"Wicklung" darf nicht zu niederohmig sein, sonst läuft der Motor nicht
an. (Das liegt an der Phasenverschiebung zwischen im Rotor induzierter
Spannung und dem Strom, der das Magnetfeld des Rotors aufbaut. Deshalb
gibt es große Asynchronmaschinen, bei denen die Läuferwicklung über
Schleifringe nach außen geführt ist. Für den Anlauf werden dort
Widerstände angeschaltet, wenn die Maschine läuft, werden diese dann
kurzgeschlossen.) Als Kompromiss wird bei kleinen und mittleren
Maschinen die Kurzschlusswicklung aus einer Aluminiumlegierung
ausgeführt. Meist erkennt man die nicht als Wicklung, weil das Aluminium
einfach in entsprechende Nuten des Eisenkerns eingespritzt wird. Ich
habe mal als Job in einer Motorenfirma gearbeitet. Dem Rotor sah man
nicht gleich an, dass er eigentlich einen Eisenkern mit
kurzgeschlossenen Wicklungen darstellte - funktioniert haben die Motoren
aber gut. Ich habe leider kein Bild von solch einem Rotor. Sonst könnte
ich das besser darstellen.
Bei dem Motor, der nach dem Hochlauf synchron weiterläuft, nimmt man für
den Rotor eine andere Eisenlegierung. Für Trafos und die Rotoren von
Asynchronmaschinen nimmt man ein Eisen, welches die Magnetisierung
leicht wieder verliert. Sonst müsste man das mit Energieaufwand immer
wieder ummagnetisieren. Bei den synchron weiterlaufenden Maschinen nimmt
man eine Legierung wie sie früher (vor AlNiCo und Neodym) für die
Herstellung von Hufeisenmagneten verwendet hat (oder auch für
magnetische Schraubendreher). Diese halten die Magnetisierung besser und
werden - wenn der Rotor dem äußeren Feld gut genug folgt - zu einer Art
Dauermagnet. Dann ist der Aufbau ähnlich wie bei einem Synchronmotor mit
Permanentmagnet.
Also für mich klingt das schon ziemlich nach Kondensatormotor.
ChristophK schrieb:> Ich würde es verneinen, daß nach Wegnahme des Kondensators weiter ein> Drehfeld besteht. Da hat der Rotor nichts mit zu tun, würde ich in> erster Näherung sagen.>> Würde ich den Rotor und den Kondensator wegnehmen, hätte ich dann ein> Drehfeld?
Der Kondensatormotor hat wenn man den Kondensator wegnimmt, zwar kein
Drehfeld mehr (der Kondensator erzeugt ja die um 90° gedrehte zweite
Phase), aber immer noch ein Wechselfeld. Ich denke das verhindert das
die Drehzahl abnimmt. Das Wechselfeld kann nur keine Drehrichtung
erzeugen. Deshalb läuft der Motor auch ohne Kondensator nicht an. (Aber
normlaerweise reicht es ihn an zu schubsen)
hinz schrieb:> Es gibt ja auch noch Reluktanzmotoren
das sind die Kleinmotoren, wie sie z.B. früher in der Steuerung voon
Waschmaschinen verwendet wurden.
Der Läufer ist eine am Rand leicht gezahnte Scheibe.Der Anlaufvorgang
klappt wie bei einem asynchron-Läufer.
Weil im Bereich der Zahnspitzen der Luftspalt kleiner ist und damit die
Durchlässigkeit (Reluktanz) für die magnetischen Feldlinien, richtet
sich der Läufer nach dem kleinsten Luftspalt aus und läuft dann mit dem
Drehfeld mit.
Das gleiche kann auch bei einem Asynchronläufer passieren, wenn der
Läufer magnetisch unrund ist. Allerdings reicht eine geringe Belastung,
um den Läufer wieder in den normalen Asynchronbetrieb zu bringen, also
das"lock-in" zu beenden. Meist wird es aber auch durch zur Längsachse
des Läufer schräge Nuten verhindert.
Die Erklärung von Peter R. beschreibt eine weitere Spielart von Motoren
sehr gut. Die Motoren in der Firma, in der ich mal gejobbt habe, hatten
genau aus dem Grund die beschriebenen schrägen Nuten. Die Erklärung war
klasse.
Dieser Motortyp ist schon fast der Übergang zu den Schrittmotoren, die
das Verhalten nur weiter ausgebaut haben. So haben einige Firmen für
Sonderanwendungen recht exotische Zwischenbauformen entwickelt. Und in
der Mikromechanik werden diese Ideen teilweise wieder aufgegriffen, nur
dass dort die Kräfte statt mit magnetischen mit den (schwächeren)
elektrischen Feldern übertragen werden.
„... zwar kein Drehfeld mehr, aber ein Wechselfeld“,
genau das habe ich doch sagen wollen und auch gesagt. :)
Wir haben dann ein stationäres Wechselfeld, auf das sich der Rotor auf
Grund seines mechanischen Trägheitsmoments „einschwingt“.
Jetzt bleibt die Frage, wann der Motor schlupft. Ich kann feststellen,
daß es eine leichte Schwebung gibt, wenn ich die Welle mir der Hand
abbremse.
Gibt es grundsätzlich einen Schlupf wie bei der Asynchronmaschine oder
setzt der Schlupf erst nach Überwinden eines bestimmten Bremsmomentes
ein?
Der Läuferkäfig hat 32 Sprossen, der Stator hat 24 Pole, wenn ich mich
nicht verzählt habe.
Die schrägen Nuten haben auch noch andere Vorteile, wie das der Motor
leiser läuft (vor allem kein extremes Nutenpfeifen beim Hochlauf) und
daß er weniger anfällig dafür ist, beim Schweranlauf (Ventilatoren,
manche Pumpen) bei einer Satteldrehzahl kleben zu bleiben.
Ansonsten hast Du beim Kondensator ohne den Kondensator kein Drehfeld
mehr, das stimmt. Du hast aber das Wechselfeld und den drehenden Rotor.
Kann man sich auch gut anhand einer Dampfmaschine mit nur einem Zylinder
vorstellen. Wenn der Kolben an einem der Totpunkte steht, würde seine
Kraft genau auf die Radwellen-Ebene wirken. Man zieht oder drückt
sozusagen gegen einen Metallstab, drehen wird sich da nie was. Wenn man
das Pleuel aber ein Stück auslenkt, so daß der Kolben nicht im Totpunkt
steht, dann kommt Bewegung in die Sache - je weiter der Kolben vom
Totpunkt entfernt ist, umso mehr Drehmoment wird (bei konstanter Zug-
oder Druckkraft) erzeugt. Im Normalbetrieb reicht dann dieses rhytmische
Anschieben aus, um die Dampfmaschine in Bewegung zu halten, die
Totpunkte werden durch den Schwung überwunden. Bremst man das Ding nun
ausreichend stark ab, wird der Schwung nicht mehr reichen um die
Totpunkte zu überwinden und das Ding bleibt in diesem Bereich stehen,
läuft ggf. sogar ein Stück rückwärts weil es nicht mehr im Tritt ist.
Muß man sich wie einen kurzgeschlossenen Trafo vorstellen, der Stator
erzeugt im Rotor durch sein Magnetfeld Kurzschlußströme im Käfig bzw.
den Nutenstäben, die ihrerseits ein Magnetfeld erzeugen. Wenn das System
eingeschwungen ist (drehender Motor) reicht ein Wechselfeld um den Rotor
wegen der sich rhytmisch anziehenden und abstoßenden Magnetfelder am
Laufen zu halten. Bringt man das System ausreichend stark durcheinander,
fällt alles außer Tritt und das Drehmoment sinkt rapide, der Motor
bleibt stehen.
Im Stillstand reicht das Wechselfeld nicht, da sich der Rotor mit seinem
Magnetfeld nicht weiterbewegt. Das Magnetfeld in Stator und Rotor wird
zwar auf- und abgebaut, aber eben stationär, was in eine Richtung
aufgebaut wird, wird genau gleich auch wieder abgebaut, daher kommt der
Rotor nicht vom Fleck. Wenn er sich drehen würde ergäbe sich ein
Phasenversatz durch das sich drehende Magnetfeld des Rotors und damit
könnte der Motor anlaufen. Das ist zwar kein schönes rundes Drehfeld wie
bei Dreiphasen-Wechselstrom, die Kräfte entstehen stark elliptisch, aber
es ist ein Drehfeld.
Es gibt auch Motoren, die genau auf diese Weise betrieben werden, z.B.
in Kühlschrankkompressoren mit PTC-Starter (RSIR - resistor start
induction run). Beim Start ist der PTC kalt, Haupt- und Hilfswicklung
bekommen Strom, durch den resistiven Anteil des PTC entsteht ein
Phasenversatz zur Hauptwicklung, damit läuft der Motor an. Durch den
Strom erhitzt sich der PTC bis er ein Niveau erreicht, auf dem nur noch
so viel Strom durch ihn (und die Hilfswicklung) fließt um ihn auf dieser
"Betriebstemperatur" zu halten. Das sind nur wenige mA. Als Folge davon
können Kühlschrankkompressoren nicht kurz nach dem Abschalten erneut
gestartet werden (der Gegendruck des Kältemittels spielt auch eine
Rolle, aber keine so entscheidende). Probiert man es trotzdem oder das
Netz fällt kurz aus, zieht der Motor einen hohen Blockierstrom (etwa
5..10A) und wird vom Klixon-Überlastungsschutz abgeschaltet. Bis dieser
abgekühlt ist und wieder einschaltet, ist auch der PTC abgekühlt und ein
erfolgreicher Anlauf somit möglich.
Der Läufer ist so ähnlich wie diejenigen, die ich kennengelernt habe.
Die Kurzschlusswicklung ist in die "Sprossen" des Rotors im
Spritzgussverfahren eingebracht und dabei hat man gleich die
"Kühlflügel" mit ausgebildet. Diese Motore hatten bei Betrieb mit einem
"normalen" Drehfeld oder auch als Kondensatormotor immer einen
(leichten) Schlupf, da dieser für die Kraftübertragung zwingend nötig
war. Wenn die Rotornuten aber nicht schräg verlaufen, kann das von Peter
R. unten beschriebene Verhalten (gewollt oder auch ungewollt) auftreten:
Peter R. schrieb:> Das gleiche kann auch bei einem Asynchronläufer passieren, wenn der> Läufer magnetisch unrund ist. Allerdings reicht eine geringe Belastung,> um den Läufer wieder in den normalen Asynchronbetrieb zu bringen, also> das"lock-in" zu beenden.
Interessant ist nun was passiert, wenn nach dem Anlauf nur noch ein
Wechselfeld gemeinsam mit der Rotorträgheit den Weiterlauf - wie oben
beschrieben - aufrecht hält. Dann hängt es tatsächlich von den
Eiseneigenschaften ab, ob der Motor dann synchron oder asynchron
weiterläuft. Die beobachtete Schwebung beim (leichten) Abbremsen kann
auch das Pendeln zwischen Synchron- und dem normalen Asynchronbetrieb
sein, das Peter R. erwähnt hat. Eigentlich müsste man jetzt die Drehzahl
aufzeichnen und dann deren Verlauf für die verschiedenen beobachteten
Betriebzustände analysieren. Da könnte man viel über die "inneren Werte"
dieses Motors erfahren. Mit bliebe jetzt nur noch die Spekulation - mit
der Gefahr, mich zu irren.
Obwohl ich mich mit Motoren recht gut auskenne, habe ich durch diesen
Thread noch ein paar weitere interessante Details dazugelernt. Deshalb
danke ich für diese Fragestellung.
ChristophK (Gast) schrieb:
> Drehfeld> --------> Wenn ich den Kondensator nach dem Hochlaufen abklemme, habe ich ja kein> Drehfeld mehr.
Das dann vorhandene Wechselfeld kann man sich aber aus zwei gegensinnig
umlaufenden Drehfeldern zusammengesetzt denken.
Bei Asynchronmaschinen ist dann die bekannte Kennlinie
https://www.google.de/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fwww.elektro-archiv.de%2Farchiv%2Fd%2Fdrehstrom-asynchronmaschine%2F&psig=AOvVaw19dYH7IlSe4hJZheqLVg7y&ust=1595604280033000&source=images&cd=vfe&ved=2ahUKEwi9yeOj1-PqAhWEwAIHHal2D-0Qr4kDegUIARCrAQ
eben auch zweimal vorhanden, eine um die Ordinate gespiegelt.
Wirksam ist die Summe.
1) Beim Betrieb gewöhnlicher Asynchronmaschinen ist der Fehler
"läuft auf 2 Phasen" berüchtigt. (In diesem Fall ist natürlich
wg. nicht angeschlossenem Nulleiter nur eine Phase vorhanden,
je nach Last kann der Motor aber laufen, ggf. mit Überstrom.
2) Der klassische Antrieb eines Kühlschrankes war ein Asynchronmotor
mit "Widerstandshilfsphase":
Nach dem Hochlauf wurde dann letztere abgeschaltet, und der
Dauerbetrieb erfolgte einphasig. -
Heute nutzt man z.T. Kondensator(en) zum Hochlauf und ggf.
Betrieb oder auch drehzahlgeregelte Motoren.
ChristophK schrieb:> Der Läuferkäfig hat 32 Sprossen, der Stator hat 24 Pole, wenn ich mich> nicht verzählt habe.
Der Wickelkopf sieht nach 4 Polen aus. Die Teilwicklungen eines Pols
sind eigentlich immer auf mehrere Nuten verteilt. Die Zahl der Nuten ist
meist wesentlich größer als die der Pole. Hier sechs Nuten für einen Pol
und drei Teilspulen für einen Pol.
Wie Wicklungen bei Drehstrommotoren hergestellt werden, kann man bei
Youtube doch wunderschön sehen.
Auch dass die Wicklung für einen Pol in mehrere Spulen verteilt in
aufeinander folgende Nuten gelegt wird.
ChristophK schrieb:> Jetzt bleibt die Frage, wann der Motor schlupft. Ich kann feststellen,> daß es eine leichte Schwebung gibt, wenn ich die Welle mit der Hand> abbremse.
Das könnte so sein. Wenn der Läufer inhomogen ist (magnetisch oder durch
ungleichmäßige Wicklung bedingt, könnte man auch die Frequenz des
Schlupfs spüren. Aber die Schrägnutung des Läufers unterdrückt auch
diese Möglichkeit weitgehend.
Zur Kontrolle des Schlupfs: leuchte eine mit der laufende Welle
gekoppelte Scheibe mit einer von Wechselstrom gespeisten LED an (oder
besser mit einem Stroboskop).
Bei einem "guten" Motor ist der Schlupf aber nicht mechanisch spürbar.
Dafür sorgen die schräg geführten Ankernuten und die auf viele Nuten
verteilten Wicklungen.
Ein spürbarer Schlupf ist aus akustischen Gründen unerwünscht, da
zittert ja die ganze Umgebung mit wenigen Hz, auch die EVUs mögen die
dazu gehörigen Lastschwankungen überhaupt nicht.
Peter R. schrieb:> ChristophK schrieb:>> Jetzt bleibt die Frage, wann der Motor schlupft. Ich kann feststellen,>> daß es eine leichte Schwebung gibt, wenn ich die Welle mit der Hand>> abbremse.>> Das könnte so sein. Wenn der Läufer inhomogen ist (magnetisch oder durch> ungleichmäßige Wicklung bedingt, könnte man auch die Frequenz des> Schlupfs spüren. Aber die Schrägnutung des Läufers unterdrückt auch> diese Möglichkeit weitgehend.
Ich bin mir nicht sicher, ob der Läufer eine Schrägnutung hat. Leider
schwer zu messen. Müßte mal ein Infrarotbild machen. Die Sprossen sind
aus Alu, das ganze in Eisen und die Kappen in Zinkspritzguß, vermute ich
mal.
>> Zur Kontrolle des Schlupfs: leuchte eine mit der laufende Welle> gekoppelte Scheibe mit einer von Wechselstrom gespeisten LED an (oder> besser mit einem Stroboskop).>
Werd ich mal machen. Habe eine Stroboskop App auf dem iPhone.
> Bei einem "guten" Motor ist der Schlupf aber nicht mechanisch spürbar.> Dafür sorgen die schräg geführten Ankernuten und die auf viele Nuten
Da würde ich gerne noch mal nachhaken: welche Wirkung hat diese
"Verschränkung" der Ankernuten? Bei diesem Motor sieht man gar keine
Nuten. Es ist alles mit Eisen abgedeckt.
> verteilten Wicklungen.>> Ein spürbarer Schlupf ist aus akustischen Gründen unerwünscht, da> zittert ja die ganze Umgebung mit wenigen Hz, auch die EVUs mögen die> dazu gehörigen Lastschwankungen überhaupt nicht.
Zum Wickelkopf: Du hast sicher recht mit Deiner Annahme zur Polzahl. Ich
meinte mit "Polen" nur die Eisenfüßchen.
ChristophK schrieb:>Bei diesem Motor sieht man gar keine> Nuten. Es ist alles mit Eisen abgedeckt.
Bist Du Dir da wirklich sicher?
> Da würde ich gerne noch mal nachhaken: welche Wirkung hat diese> "Verschränkung" der Ankernuten?
Bei Nuten in exakt axialer Richtung am Anker gibt es immer Stellen des
Drehwinkels, wo ein Eisenbereich auf ganzer Länge gegenüber einem des
Stators liegt. Da würde das ein richtiges Einrasten erzeugen.
Außerdem: Wegen der Nutung steigt das Feld im Stator relativ zum
Drehwinkel treppenförmig an. Durch dies Verschränkung der Ankerrnuten
ergibt sich eine Überbrückung dieser Treppenstufen. Es ergibt einen
stetigeren Drehmomentverlauf.
ChristophK schrieb:> Die Sprossen sind> aus Alu, das ganze in Eisen und die Kappen in Zinkspritzguß, vermute ich> mal.
Der Läufer ist aus Eisen geblecht. Die "Wicklung" wird in einem
Arbeitsgang oft mit den Kühlflügeln zusammen aus reinem Alu in einem
Schritt gegossen. Die Leitfähigkeit des Läufers so gut wie möglich sein,
deshalb reines Alu. Sonst ist es ja kein Kurzschlussläufer. Zweimal
gießen, dann mit irgendeiner Zinkspritzlegierung gäbe Probleme mit dem
Materialübergang zum Alu.
ChristophK schrieb:> Schrägnutung hat. Leider> schwer zu messen.
Nimm einen kleinen Dauermagneten und taste damit den Läufer ab. Da wirst
Du wohl spüren, dass da sich Eisen und Alu abwechseln und dass eine
Verschränkung vorliegt.
Peter R. schrieb:> ChristophK schrieb:>> Die Sprossen sind>> aus Alu, das ganze in Eisen und die Kappen in Zinkspritzguß, vermute ich>> mal.>> Der Läufer ist aus Eisen geblecht. Die "Wicklung" wird in einem> Arbeitsgang oft mit den Kühlflügeln zusammen aus reinem Alu in einem> Schritt gegossen. Die Leitfähigkeit des Läufers so gut wie möglich sein,> deshalb reines Alu. Sonst ist es ja kein Kurzschlussläufer. Zweimal> gießen, dann mit irgendeiner Zinkspritzlegierung gäbe Probleme mit dem> Materialübergang zum Alu.
Ich kann Zinkspritzguß sehr wohl von Alu unterscheiden und man sieht
deutlich die Aluenden der Sprossen, die sich abheben vom Verguß.
Siehe mein gepostetes Foto.
Ben B. schrieb:> Sieht trotzdem nicht aus wie ein echter Synchronmotor.>> Wahrscheinlich ist das ein China-Motor. 1500 U/min draufschreiben,> aber nur 1450 U/min machen.
Nein, nix China. Beste US-Produktion aus den 70ern.
Zweck dieses Motors ist, möglichst exakt auf der Netzfrequenz zu laufen.
Jeglicher Schlupf ist unerwünscht.
Solche Motore (USA, 80er) kenne ich auch aus vielen Spektrophotometern,
Dauerbetieb 24/7 geeignet. Dort war ein zweiflügliger Sektorspiegel für
Meß- und Vergleichs-Strahl montiert. Die Motore waren Kondensatormotore
mit 2 gleichen Wicklungen, MP-Kondensator aber fest verdrahtet. Der
Rotor bestand aus einem Alnico-Magnet und nebendran einem
Kurzschlußläufer. Der Läufer war etwa doppelt so lang wie der Magnet
(ich hätte andersrum vermutet).
Interessanterweise konnte man durch einfaches Umpolen der AC-Zuleitung
eine 90°-Phasenverschiebung erreichen, sodaß Proben- und
Vergleichsstrahl auch vertauscht wurden. Eine Intensitätsanzeige war
normalerweise fest mit dem Vergleichstrahl verbunden, nach Umpolen
konnte man die Intensität auch im Probenstahl messen. Das war für den
Service hilfreich, weil man damit beurteilen konnte, ob Reinigen oder
Justage der umfangreichen Spiegeloptiken nötig war. Für den Kunden war
das hilfreich beim Einsetzen und Justieren von Zusatzgeräten in den
Probenstrahl.
Gruß - Werner
Zur Verschränkung des Käfigs. Mit einen kleinen Magneten da etwas zu
messen ist unmöglich. Habe mal eine IR-Aufnahme gemacht und man sieht -
mit etwas Phantasie-, daß die Sprossen parallel bzw. in Flucht zur Achse
verlaufen.
ChristophK schrieb:> Zur Verschränkung des Käfigs. Mit einen kleinen Magneten da etwas> zu messen ist unmöglich. Habe mal eine IR-Aufnahme gemacht und man sieht> - mit etwas Phantasie-, daß die Sprossen parallel bzw. in Flucht zur> Achse verlaufen.
Muß mich korrigieren: strukturelle Abnutzungen auf der Eisenoberfläche
deuten darauf hin, daß die Sprossen um 1 versetzt sind.
Hast Du einen Drehzahlmesser? Wenn Du schon eine IR-Kamera hast, dann
bestimmt auch einen Drehzahlmesser. Miss doch bitte mal nach, ob das
Ding bei 50Hz tatsächlich exakt 1500 U/min läuft - am besten mit
leichter Last, dann wird der Unterschied größer.
Irgendwie sieht mir das immer mehr exakt wie ein
ganz normaler Asynchronmotor aus.
Ben B. schrieb:> Hast Du einen Drehzahlmesser? Wenn Du schon eine IR-Kamera hast,> dann> bestimmt auch einen Drehzahlmesser. Miss doch bitte mal nach, ob das> Ding bei 50Hz tatsächlich exakt 1500 U/min läuft - am besten mit> leichter Last, dann wird der Unterschied größer.>> Irgendwie sieht mir das immer mehr exakt wie ein> ganz normaler Asynchronmotor aus.
Ich hatte meine Stroboskop-App (iPhone) mal draufgerichtet und auf
1500^-1 (wie schreibt man eine hoch minus 1 hier im math/Latextformat?)
eingestellt. An der Welle ist so eine Marke, die ich im freien Lauf
beobachten konnte. Sie wanderte ganz langsam (0,03Hz, also 1 Umdrehung
in vielleicht 30 Sek.) entgegen der Drehrichtung. Auch beim Versuch,
etwas Reibung auf die Welle anzuwenden, blieb die Drift in diesem
geringen Bereich. Weiß natürlich nicht, wie genau die Strobo-App ist.
Grüße
Christoph
Hier die Abschrift des Etiketts:
HOWARD INDUSTRIES
MSL INDUSTRIES, INC.
SPN 5-26-0020
10 M HP milli-Horse Power (0,01 PS = 7,35W Abgabeleistung)
1500 RPM
50 CY (Hz) 1 PH (Phase)
FRAME & TYPE P....A24ZS0
MADE IN USA PATENT #3.002.794
MOTOR GROUP CONT. 40°C
AMP. .185 (Amperage 0,185A)
VOLTS 230
MFD. 1.25 (microfarads)
VAC 660 (Volt Wechselspannung) des Kondensators
34 Watts
Der Motor erinnert mich stark an einen Antrieb eines Fernschreibers der
Teletype Corporation.
Die stellten auch Geräte für den Export mit 230V 50 Hz her.
Siehe z.B. die präzise und detailiert Anleitung mit
Explosionszeichnungen für das Modell Teletype-28, wo allerdings stärkere
Motoren (25-80 mHP) mit 3000 / 3600 RPM verwendet wurden. Es kann sein,
dass in späteren Modellen kleinere Motoren verbaut wurden. Sie
verwendeten ein Start-Relais.
http://www.navy-radio.com/manuals/tty/295B-6504.pdf
Diese kleinen 0,01 PS-Motoren wurden in späten Hammond-Orgeln verbaut:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hammond_self_starting_synchronous_motor.jpg
