Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahl variieren bei Nebenschlussmotor


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von Arthur Fleck (Gast)


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Ich habe diesen Thread von dem 
Beitrag "Warum kann Motordrehzahl 4500 UpM sein?"
abgespaltet. Ich überlege, ob ich einen Universalmotor als 
Nebenschlussmotor mit Wechselstrom betreiben könnte. Der Motor hat eine 
gewisse Schwungmasse, wenn der Mikrocontroller die Drehzahl umschaltet, 
müsste er einmal beim Beschleunigen mehr Strom aus dem Netz ziehen. Beim 
Abbremsen müsste er dann Energie ins Netz zurückspeisen können, bis die 
Energie aus der Schwungmasse aufgebraucht ist.

Worauf es mir ankommt ist der Kondensator, der durch seine 
Phasenverschiebung es ermöglicht, dass das Erregerfeld in Phase mit der 
Netzspannung ist.

: Verschoben durch Moderator
von Arthur Fleck (Gast)


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Oh, verflixt, dies sollte eigentlich nach "Analoge Schaltungen". :-(

Ob ein netter Moderator da kurz helfen könnte?

:-)

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


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Jaja, großer Meister der Elektroalchemie.
Du wirst das mit der freien Energie schon machen, alle anderen waren ja 
schließlich zu bescheuert dazu, nur Deine brilliante Idee wird 
funktionieren................................ **kotz**

von Arthur Fleck (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Jaja, großer Meister der Elektroalchemie.
> Du wirst das mit der freien Energie schon machen, alle anderen waren ja
> schließlich zu bescheuert dazu, nur Deine brilliante Idee wird
> funktionieren................................ **kotz**

@Ben B. :Soll das hier deine Eintrittskarte ins Land der unfreundlichen 
Trolle werden?

Hier ist nirgends von freier Energie die Rede, die Anwendung ist, einen 
billigen Motor ohne FU und ohne Bremswiderstände schnell von einer 
Drehzahl auf eine niedrigere bringen zu können. Wenn dabei ein paar 
Joule ins Netz zurückgespeist werden, ist das kein Hexenwerk, sondern 
der gute alte Energieerhaltungssatz!

Bitte störe meinen Thread nicht mehr! Danke.

Beitrag #6528726 wurde vom Autor gelöscht.
von Elektrofan (Gast)


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> Ich überlege, ob ich einen Universalmotor als
> Nebenschlussmotor mit Wechselstrom betreiben könnte.

Unzweckmässig, dann wäre der Phasenwinkel zwischen Feld- und Ankerstrom
so gross, dass kaum Drehmoment zustande käme

von Arthur Fleck (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Unzweckmässig, dann wäre der Phasenwinkel zwischen Feld- und Ankerstrom
> so gross, dass kaum Drehmoment zustande käme

Arthur Fleck schrieb:
> Worauf es mir ankommt ist der Kondensator, der durch seine
> Phasenverschiebung es ermöglicht, dass das Erregerfeld in Phase mit der
> Netzspannung ist.

Siehe Kondensator C im anfangs geposteten Bild.

von Udo S. (urschmitt)


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Arthur Fleck schrieb:
> die Anwendung ist, einen
> billigen Motor ohne FU und ohne Bremswiderstände schnell von einer
> Drehzahl auf eine niedrigere bringen zu können.

Die preiswertesten Motore sind Drehstrom Asynchronmotore.
Der Umrichter kostet halt Geld.
Aber dein billiger Universalmotor ist eine Reihenschlussmaschine, das 
heisst du benötigst mindestens eine spannungsreduzierung und 
Phasendrehung für die Feldwicklung.
So ganz klar ist mir der Sinn deiner Idee noch nicht.

von Arthur Fleck (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Die preiswertesten Motore sind Drehstrom Asynchronmotore.
> Der Umrichter kostet halt Geld.
Viel Geld will ich nicht ausgeben.
Der Umrichter kann aber nicht ins Netz zurückspeisen, will man bremsen, 
braucht man einen Bremswiderstand, der verheizt die Energie.

> Aber dein billiger Universalmotor ist eine Reihenschlussmaschine,

Kann man hoffentlich umbauen?

> das heisst du benötigst mindestens eine spannungsreduzierung

Ich habe einen Spartrafo mit vielen Anzapfungen

> und Phasendrehung für die Feldwicklung.

Die wollte ich mit einem Kondensator bewerkstelligen.
Oder ein Allpassfilter.
Oder gibt es andere Möglichkeiten? Das ist der eigentliche Gegenstand 
dieses Threads. Ich hätte besser die Überschrift gewählt: Wie Strom in 
der Feldwicklung um 90° drehen?

> So ganz klar ist mir der Sinn deiner Idee noch nicht.

Ein hochdynamischer Antrieb.
Brauche zwei verschiedene Drehzahlen, die sich etwa alle zwei Sekunden 
abwechseln.

von Werner H. (werner45)


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Nimm zwei Gleichrichter und betreibe mit Gleichstrom.
Ist das zu einfach?

von Arthur Fleck (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Nimm zwei Gleichrichter und betreibe mit Gleichstrom.
> Ist das zu einfach?

Kann so nicht rückspeisen.

von Helmut L. (helmi1)


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Arthur Fleck schrieb:
> Kann so nicht rückspeisen.

Das kann er eh nicht. Eine Nebenschlussmaschine kann zwar mit 
Wechselsspannung laufen (Universalmotor), aber er kann keine 
Wechselspannung erzeugen. Waere das so haetten die alten E-Loks keine 
Bremswiderstaende auf dem Dach.

von Günni (Gast)


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Helmut L. schrieb:
> Das kann er eh nicht. Eine Nebenschlussmaschine kann zwar mit
> Wechselsspannung laufen (Universalmotor), aber er kann keine
> Wechselspannung erzeugen. Waere das so haetten die alten E-Loks keine
> Bremswiderstaende auf dem Dach.

Kann er schon und das wurde bei Straßenbahnen auch ausgenutzt. Die 
Widerstände sind nötig, um auch eine Bremswirkung zu haben, wenn der 
Kontakt zwischen Bahn und Schiene durch Sand (zur Erhöhung der Reibung) 
oder Laub verloren geht, das Netz die Energie gerade nicht abnehmen kann 
oder der Kontakt zwischen Oberleitung und Stromabnehmer kurzfristig 
unterbrochen wird.

von menge (Gast)


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Wie groß ist denn die Energiemenge, die Du durch die Rückspeisung 
einsparen willst?
Kann sich das lohnen?

von Günter Lenz (Gast)


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von Arthur Fleck schrieb:_
>Worauf es mir ankommt ist der Kondensator, der durch seine
>Phasenverschiebung es ermöglicht,

Der macht aber keine Phasenverschiebung zwischen
Erreger und Läufer.

von Günni (Gast)


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Ohne Tafel ist das schwer erklärbar, aber hier ein (kläglicher) Versuch:
Damit der Motor (Wirk-)Leistung abgeben kann, muss der Phasenwinkel 
zwischen angelegter Spannung und dem (gesamten) aufgenommenen Strom 
klein sein. Durch die Rückwirkung zwischen Anker- und Statorfeld 
verhalten sich beide nicht wie "normale" Spulen. Mit Kondensatoren 
irgendwelche Phasen zu verschieben ist nicht sinnvoll. Die 
Drehzahlregelung erfolgt über den Erregerstrom - üblicherweise mit Hilfe 
von Vorwiderständen oder durch Ändern der Spannung mittels dem von 
Arthur Fleck genannten Spartrafo mit Anzapfungen.

Man könnte (theoretisch) durch eine Art PWM den Erregerstrom verlustarm 
steuern, die PWM-Schaltung muss aber so entworfen werden, dass der Strom 
immer Sinusform hat und mit der Versorgungsspannung in Phase ist. Das 
ist aufwändig und nicht als käufliche Baugruppe erhältlich.

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


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> Ein hochdynamischer Antrieb.
> Brauche zwei verschiedene Drehzahlen, die sich etwa alle
> zwei Sekunden abwechseln.

Sowas macht man mit Servoantrieben, z.B. Simodrive/Siemens. Die 
verwenden Drehstrom-Asynchronmotoren mit Encodern/Rotorlageerkennung, 
können mit voller Leistung beschleunigen und unter Rückspeisung bremsen, 
natürlich alles vollständig parametrisierbar.

Nebenschlussmotoren sind eigentlich nur was für Gleichstrom, da haben 
sie eine sehr starre Drehzahl über ihren Leistungsbereich und können 
auch als Generator laufen. Die Drehzahl ist bei wechselnder Last 
konstanter als bei permanenterregten Gleichstrommotoren.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Arthur Fleck schrieb:
> Bitte störe meinen Thread nicht mehr! Danke.

Der Name erinnert an einen Teilnehmer als Gast, der vor nicht all zu 
langer Zeit mit der freien Energie so nervte, dass jeweils der ganze 
Thread sinnvollerweise gelöscht wurde.

Also der Nebenschlussmotor kann zurückspeisen, wenn Deine eingezeichnete 
Spule als Spartransformator arbeitet. Dafür brauchst Du erstmal den 
Kondensator nicht.

Wenn das Übersetzungsverhältnis der untersten Stufe bei 1:4 sein sollte, 
dann kannst Du auf diese Art bis auf 25% der Drehzahl nutzbremsen. Aber 
um das durchzuführen hast Du zu wenige Stufen zum Herunterschalten. Die 
zwei Stufen sind viel zu wenig.

Es gibt mit einem Asynchronmotor mit angeschlossenen Elkos eine Methode 
diesen als Insel-Generator arbeiten zu lassen. Etwas ähnliches geht auch 
mit einem Universalmotor (Trafo zum hochtransformieren wird benötigt), 
aber dessen Frequenzverhalten und Lastverhalten ist konfus.

von Arthur Fleck (Gast)


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Hallo, schönes Neues Jahr. Danke für eure vielen Antworten. Irgend ein 
Frequenzumrichter kommt preislich nicht infrage. Wichtig ist mir das die 
Komponenten preiswert sind und vor allem, das ich beim Bremsen ins 
normale 230V~ Netz zurückspeisen kann.

von Joergk (Gast)


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Ist klassische Gleichstromtechnik:
Maschine auf Fremderregung umklemmen und mit Gleichstrom erregen 
(klassische B2H).
Ankerkreis mit antiparalleler B6C speisen.
Dein Verbrauch an Thyristoren und Sicherungen bis DU das zum Laufen hast 
wird allerdings den Preis eines Umrichters um Längen überschreiten.

Oder Du besorgst Dir einen gebrauchten Stromrichter (z.B. Siemens 6RA70 
oder 6RA24) und hast alles fertig: Parametrieren, Anker- und Feldkreis 
anschließen - Läuft!

Jörg

von hinz (Gast)


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Arthur Fleck schrieb:
> Hallo, schönes Neues Jahr. Danke für eure vielen Antworten. Irgend
> ein
> Frequenzumrichter kommt preislich nicht infrage. Wichtig ist mir das die
> Komponenten preiswert sind und vor allem, das ich beim Bremsen ins
> normale 230V~ Netz zurückspeisen kann.

Du willst Gold zum Preis von Blei^WLuft...

von Arthur Fleck (Gast)


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Joergk schrieb:
> Ist klassische Gleichstromtechnik:
> Maschine auf Fremderregung umklemmen und mit Gleichstrom erregen
> (klassische B2H).
> Ankerkreis mit antiparalleler B6C speisen. Dein Verbrauch an Thyristoren
> und Sicherungen bis DU das zum Laufen hast wird allerdings den Preis
> eines Umrichters um Längen überschreiten.
>
> Oder Du besorgst Dir einen gebrauchten Stromrichter (z.B. Siemens 6RA70
> oder 6RA24) und hast alles fertig: Parametrieren, Anker- und Feldkreis
> anschließen - Läuft!
>
> Jörg

Hi, danke für ausführliche Antwort! Hab mich sehr gefreut! Ist mit B2H 
dieses gemeint, siehe Bild?
Ist mit B6C dieses gemeint, siehe Bild?
Was ist in diesem Fall mit "antiparalleler" B6C gemeint? Danke schon 
mal!

von wendelsberg (Gast)


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Helmut L. schrieb:
> Eine Nebenschlussmaschine kann zwar mit
> Wechselsspannung laufen (Universalmotor)

Nein, genau das kann sie nicht. Das koennen nur Reihenschlussmaschinen, 
aber das war ja auch schon das Ergebnis des im OP genannten Threads.

wendelsberg

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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wendelsberg schrieb:
> Nein, ...

Mit dem darauf bezogene Beitrag kann leicht mißverstanden werden.

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


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> Insel-Generator [..] mit einem Universalmotor
Geht nicht. Universalmotoren sind Wechselstrom-Reihenschlussmotoren 
(also mit geblechtem Statorpaket) und die können nach vorherigem 
Motorbetrieb nur als Generator laufen wenn ihre Rotorwicklung umgepolt 
wird. Danach müssen sie mit einem Stromstoß erregt und ihr Bremsmoment 
über den dann erzeugten Strom geregelt werden. Viel Spaß, ist nicht so 
trivial wie es aussieht oder mit z.B. einem Drehstrom-Asynchronmotor 
(z.B. Dahlander-Motor) möglich wäre.

> Irgend ein Frequenzumrichter kommt preislich nicht infrage.
Soso.

> Wichtig ist mir das die Komponenten preiswert sind und vor allem,
> das ich beim Bremsen ins normale 230V~ Netz zurückspeisen kann.
Ach. Wichtig vor allem.

Ich fürchte hier wirst Du Kompromisse in Kauf nehmen müssen, vor allem 
finanzielle. Weil selbst wenn Du es ohne Regelung mit einem 
polumschaltbaren Motor oder so hinbekommst, müssen die Lastmomente 
geregelt werden, da Du den Motor sonst ständig in Überlast betreibst. 
Das wird der nicht lange gut finden und irgendwann platzt ihm der Arsch.

Du kannst Dir also aussuchen ob Du gleich etwas mehr Geld für eine 
passende Regelung (z.B. wie ich schon schrieb einen Servoantrieb) 
ausgibst oder ob Du Dir gleich eine ganze Palette Motoren kommen lässt, 
weil die alle nach ein paar Minuten abrauchen.

> Ist klassische Gleichstromtechnik
Yo, er kann sich ja mal anschauen wie Antriebe in Walzwerken aussehen. 
Da hat man das gleiche Problem (beschleunigen, walzen, abbremsen, 
beschleunigen in Gegenrichtung) und das wurde sehr lange mit 
Gleichstrom-Nebenschlußmotoren bewerkstelligt. Geht auch wunderbar ohne 
Umrichter - mit einem Leonardsatz! So ein Ding im Bastelkeller und Du 
bist der absolute King in der Gegend. Und der einzige, der einen 10kV 
Hausanschluss braucht.

von Arthur Fleck (Gast)


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(•‿•)

von Joergk (Gast)


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Arthur Fleck schrieb:
> Hi, danke für ausführliche Antwort! Hab mich sehr gefreut! Ist mit B2H
> dieses gemeint, siehe Bild?
Genau, halbgesteuerter 2-Puls-Gleichrichter .
> Ist mit B6C dieses gemeint, siehe Bild?
Genau, vollgesteuerter 6-puls-Gleichrichter.
> Was ist in diesem Fall mit "antiparalleler" B6C gemeint? Danke schon
> mal!
Ein vollgesteuerter Stromrichter läßt Betrieb im 1. Quadranten (vorwärts 
Treiben) und 3. Quadranten (rückwärts Bremsen) zu. Du benötigst aber ja 
vorwärts Bremsen (4. Quadrant).
Daher werden 2 Stromrichter ausgangsseitig parallel geschaltet, aber mit 
gedrehter Polarität.

Jörg

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