Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frässpindel Drehstrommotor ansteuern? 60000 UpM pro 1000 Hz


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von Andre K. (anjoku)


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Hallo,
zwar wurde diese Frage bereits in der Vergangenheit ähnlich gestellt, 
aber die Elektronik hat sich ja weiter entwickelt.....

ich habe einen KAVO SF4005 "Fräsmotor" und leider ist die 
Versorgungseinheit kaputt.
Heute hatte ich mit KAVO telefoniert um genaueres über die Ansteuerung 
zu erfahren und habe folgende Informationen erhalten.

Er benötigt ein Drehstromfeld max. 24 Volt, 85 bis 1000 Hz. Leistung 
max. 200 Watt.

Ich dachte an einen Frequenzumrichter aus "China" aber ich habe kein 
Model gefunden, bei dem die Ausgangsspannung auf ca. 26 Volt eingestellt 
werden kann und den Frequenzbereich abdeckt.

Oder würden die "Modelbau Motoregler" funktionieren, die es günstig 
gibt?

Weiß jemand, ob der Motor mit Sinus oder evtl. auch mit Rechteckspannung 
betrieben werden kann?

Danke und beste Grüße
Andre

: Verschoben durch Moderator
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Das müsste schon mit einem Modellbauregler funktionieren - man muss nur 
den zu deinem Motor passenden finden.
Was für einen Motortyp hast? Asynchron (also mit Kurzschlussläufer) 
Permanent/Elektromagnet als Rotor?

von hinz (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Versorgungseinheit kaputt.

Reparieren?

von Georg (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Er benötigt ein Drehstromfeld max. 24 Volt, 85 bis 1000 Hz. Leistung
> max. 200 Watt.

Das sind "Schnellfrequenzmotoren", die sind für Bohrspindeln üblich, wie 
z.B. von Kavo oder Precise. In den Spannungen und Frequenzen 
unterscheiden die sich natürlich erheblich von den üblichen 
Frequenzumformern für normale Drehstrommotoren für Frequenzen um 50 Hz 
und 230 V. Das ist ein Spezialgebiet u.a. für die 
Leiterplattenfertgigung und für Billigchinesen nicht von Interesse.

Die Spindelhersteller verkaufen natürlich zu ihren Produkten passende 
Stromversorgungen, aber die sind selbstverständlich nicht billig.

Andre K. schrieb:
> Weiß jemand, ob der Motor mit Sinus oder evtl. auch mit Rechteckspannung
> betrieben werden kann?

Grob sinusähnlich genügt sicher. Die nötige Spannung hängt von der 
Drehzahl ab, für höhere Drehzahl höhere Spannung. Man könnte sich einen 
solchen Wechselrichter mit einstellbarer Frequenz und Spannung bauen und 
angefangen mit niedriger Spannung experimentieren. Geht man vorsichtig 
vor wird es die Spindel sogar überleben.

Andre K. schrieb:
> Oder würden die "Modelbau Motoregler" funktionieren, die es günstig
> gibt?

Dass im Modellbau Drehstrommotoren verwendet werden habe ich noch nie 
gehört, aber das besagt nichts.

Georg

von Andre K. (anjoku)


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hinz schrieb:
> Andre K. schrieb:
>> Versorgungseinheit kaputt.
>
> Reparieren?

eine Option, die ich nicht möchte. Das ist mindestens 30 Jahre alte 
Technik und dementsprechend groß und auch nicht besonders effizient. Ich 
hätte gerne etwas kleineres.

> Die nötige Spannung hängt von der
> Drehzahl ab, für höhere Drehzahl höhere Spannung

Laut KAVO nicht. Die Drehzahl hängt von der Frequenz ab.

Bei 1000 Hz dreht sich der Motor mit 60000 UpM

: Bearbeitet durch User
von Wahlschweizer (Gast)


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Hallo Andre,

vielleicht wisrt Du hier fündig: 
https://www.bmr-gmbh.de/frequenzumrichter.htm

Gruss

Uli

von Georg (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Laut KAVO nicht. Die Drehzahl hängt von der Frequenz ab

Wenn du faktenresistent bist musst du das auch nicht glauben. Selbst bei 
normalen Umrichtern für 50Hz usw. ist bei höherer Frequenz(=Drehzahl!!!) 
die Spannung höher, das wird automatisch so geregelt. Offensichtlich ist 
dir das Konzept Drehstrom völlig unbekannt.

Aber wenn du sowieso alles besser weisst, was ist dann deine Frage? Für 
mich ist der Thread erledigt.

Georg

von hinz (Gast)


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Georg schrieb:
> Selbst bei
> normalen Umrichtern für 50Hz usw. ist bei höherer Frequenz(=Drehzahl!!!)
> die Spannung höher, das wird automatisch so geregelt.

Hauptsächlich wegen der Magnetisierung. Sein Motor wird aber permanent 
erregt sein.

von Udo S. (urschmitt)


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hinz schrieb:
> Sein Motor wird aber permanent
> erregt sein.

Das ist das Problem. Es fehlt jetzt die genaue Info. Welche Technologie 
ist es. Wenn permanenterregt, ist er sensorlos oder sensorgeführt.

Andre K. schrieb:
>> Reparieren?
>
> eine Option, die ich nicht möchte. Das ist mindestens 30 Jahre alte
> Technik und dementsprechend groß und auch nicht besonders effizient. Ich
> hätte gerne etwas kleineres.

Stichwort "effizient" welche Kosten erwartest du denn durch einen 
modernen effizenteren Umrichter einzusparen?

von hinz (Gast)


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Udo S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Sein Motor wird aber permanent
>> erregt sein.
>
> Das ist das Problem. Es fehlt jetzt die genaue Info. Welche Technologie
> ist es. Wenn permanenterregt, ist er sensorlos oder sensorgeführt.

Kein BLDC, ein Synchronmotor.

von Pandur S. (jetztnicht)


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>> Reparieren?
>
>eine Option, die ich nicht möchte. Das ist mindestens 30 Jahre alte
Technik und dementsprechend groß und auch nicht besonders effizient. Ich
hätte gerne etwas kleineres.

Ja, dann mach's. Wenn's ohne Aufwand, schnell gehen muss wuerde ich mal 
bei Apex reischauen.
https://www.apexanalog.com/
zB
https://www.apexanalog.com/products/sa53.html
https://www.apexanalog.com/products/mp106.html

von Georg G. (df2au)


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Andre K. schrieb:
> groß und auch nicht besonders effizient

Vermutlich ist eine Reparatur die schnellste Lösung. Kannst du näheres 
über den Defekt sagen? Wie groß / schwer sind Motor und Steuerung? Gibt 
es Schaltbilder? In welcher Ecke der Welt wohnst du (PLZ)? Dann könnte 
sich das ein Fachmann mal ansehen.
Neu kaufen kannst du dann immer noch.

von Christian Erker (Gast)


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Georg schrieb:
> Dass im Modellbau Drehstrommotoren verwendet werden habe ich noch nie
> gehört, aber das besagt nichts.

BLDC-Motoren, also permanenterregte Drehstrom-Synchronmaschinen, sind 
seit spätestens Mitte der 90er verfügbar und seit ~2005 der absolute 
Standard. Zusammen mit Lithiumakkus haben sie elektrische Antriebe zur 
technisch überlegenen Antriebslösung für alles außer sehr großen 
Modellen gemacht, wo Benzin-Verbrennungsmotoren noch geringfügige 
Vorteile haben, hauptsächlich bzgl. Systemkosten und der nötigen 
"Infrastruktur".

Die zuvor dominierenden Methanol-Verbrennungsmotoren wurden, außer für 
Liebhaber, ziemlich verdrängt und über Bürstenmotoren denkt, abgesehen 
von extrem kleinen Mikroantrieben, niemand mehr nach.

Gruß,
Christian

von MaWin (Gast)


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Christian Erker schrieb:
> technisch überlegenen Antriebslösung f

Oje.

Ja, ich erinnere mich an die Zeit, in der das übliche Problem eines 
Modellbauers die Frage war, wie er den Scheiss Methanolmotor endlich an 
bekommt, und wie er ihn je nach Witterung, Sprit und Wochentag so 
einstellt, dass er nicht in Betrieb wieder aus geht, sondern tatsächlich 
auf maximaler Leistung laufen kann und sauber drosselbar bleibt.

Ja, diese kleinen Motoren zu beherrschen war die hohe Kunst und die 
allermeisten Modellbauer waren glücklich, als endlich Elektromotoren 
verfügbar waren, deren Leistungsgewicht wenigstens zum abheben reichte, 
weil sie so viel einfacher zu verstehen und benutzen waren und nicht so 
stanken und Krach machten.

Aber technisch leistungsmässig war und ist das ein erheblicher 
Rückschritt, Akkus sind halt ständig leer (Dronenflugzeit: Akkubasiert 2 
Stunden, Verbrenner 10 Stunden) und brauchen länger als tanken zum 
wiederauffüllen.

Daher laufen auch heute alles was kein Spielzeug ist sondern seriöser 
Modellbau mit Verbrennern,
http://hmc-hannover.de/Modellsport/modellsport.html
oder

von Andre K. (anjoku)


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Georg schrieb:
> Wenn du faktenresistent bist musst du das auch nicht glauben. Selbst bei
> normalen Umrichtern für 50Hz usw. ist bei höherer Frequenz(=Drehzahl!!!)
> die Spannung höher, das wird automatisch so geregelt. Offensichtlich ist
> dir das Konzept Drehstrom völlig unbekannt.

Tja Georg, ich weiß, wie ein Drehstrommotor funktioniert.

Der Fräsmotor, der von Kavo ist (SF4005) ist ein Drehstrommotor und die 
Techniker von Kavo haben mir die Information gegeben.
Leistung Max 200 Watt.
Betriebsspannung 26 Volt.
5000 UpM bei 85 Hz
60000 UpM bei 10000 Hz

Motor hat keine Postionsrückmeldung. Die Motordrehzahl ist nur von der 
Frequenzabhängig.

Wenn du es besser weißt, dann kannst du gerne schreiben, wie der Motor 
funktioniert.
Der Kavo 4005 wurde für Zahntechniker entwickelt, bauähnliche Motoren 
wurde auch für CNC Fräsmaschinen gefertigt und genauso angesteuert.

Die Steuerung die dabei ist, ist ein EWL 4420.
Bei dem Steuergerät fliegt nach ca. 30 Sekunden der LS-Automat.

Sicher könnte ich das reparieren, wenn nichts am Trafo ist.

Aber ich hatte halt die Hoffnung, es mit einem "preiswerten" FU umgehen 
zu können.
Leider haben "die üblichen Verdächtigen" bei ebay und Amazon keine 
einstellbare Ausgangsspannung - bsp. 0-Uin Volt - und dann meist auch 
nicht den Bereich 85 Hz bis 1000 Hz.

Wenn ich solch einen FU unter 100 Euro finden würde, der würde sicher 
passen.

Oder eine Schaltung, die ein Signal, Sinus 26 Volt 120° verschoben, 100 
Hz bis 1000Hz und ca. 6 bis 8 A belastbar, erzeugen würde.


Gruß Andre

: Bearbeitet durch User
von rogerz (Gast)


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... ein mSLR-36-16 könnte das mit Leichtigkeit, wenn die Spindel einen 
permanenterregen 3-Phasen-Synchronmotor als Antrieb hat.

- 100.000 U/min, sensorlos
- max 36V Eingangsspannung
- max 16A Ausgangsstrom
- max ca. 500W.

https://www.sinusleistungssteller.de/Docu/mSLR-36-16_Manual_en.pdf
https://www.sinusleistungssteller.de/SLR_High.html

Der Motor müßte auf dcen Regler eingemessen werden.
Über die Kosten fürs Einmessen lassen wir mit uns reden ...

www.SinusLeistungsSteller.de

von Georg (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Wenn du es besser weißt, dann kannst du gerne schreiben, wie der Motor
> funktioniert.

Ich weiss zwar, dass man für eine bestimmte Spindel eine Kennlinie 
einstellen sollte, aber was solls wenn hier alle anderer Meinung sind, 
das ist mir einen Schitstorm nicht wert. Ist ja nicht meine Spindel.

Kavo-Spindeln habe ich schon verwendet, als die "Elektronik" noch aus 
einem Gleichstrommotor gekoppelt mit einem Drehstromgenerator bestand. 
Muss 40..50 Jahre her sein.

Georg

von Andre K. (anjoku)


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Georg schrieb:
> Ich weiss zwar, dass man für eine bestimmte Spindel eine Kennlinie
> einstellen sollte, aber was solls wenn hier alle anderer Meinung sind,
> das ist mir einen Schitstorm nicht wert.

Hallo Georg,

ich habe doch auch nur die Eckdaten, die ich von Kavo habe.
Was meinst du denn mit Kennlinie einstellen?
Ich gehe halt davon aus, dass sich der Motor ähnlich verhält, wie ein 
Drehstrommotor, beisp. an einer Bohrmaschine, den ich an 230 Volt 
betreibe. Also grob, Frequenzumrichter an 230 Volt, Motor an den FU. 
Ausugangsspannung vom FU bleibt gleich und mit der Frequenz, wird in 
gewissen Rahmen, die Drehzahl eingestellt.

Nun ist der KAVO Motor fast genauso Aufgebaut, hat aber eine kleiner 
Spannung und eine höhere Frequenz.  Meinst du, meine Annahme ist sooo 
falsch?

Ich habe einen FU (0,75kW) gefunden, bei dem kann man die 
Ausgangsspannung von 0 - Uin und die Frequenz von 0 bis 3200 Hz 
einstellen.
Warum sollte das nicht funktionieren?  Kosten knapp über 100 Euro.


rogerz schrieb:
> ein mSLR-36-16 könnte das mit Leichtigkeit, wenn die Spindel einen
> permanenterregen 3-Phasen-Synchronmotor als Antrieb hat.

danke, jedoch ist das im Vergleich zu einem kompletten FU doch zu teuer 
:-)


Gruß

Andre

von Rainer V. (a_zip)


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Ich kann nicht ganz verstehen, warum sich der TO so grundsätzlich gegen 
eine Reparatur des Steuergeräts sträubt. Die Chance, eine "spottbillige" 
Fertiglösung zu finden - auch mit Hilfe des Forums  - ist doch ehr 
gering! Dagegen läßt die lapidare Fehlerbeschreibung gerade auch bei 
einem älteren Gerät doch mehr als hoffen. Da ist doch was rund um das 
Netzteil kaputt. Warum also nicht einfach mal schaun? Außerdem ist der 
Hersteller bekannt und er lebt noch. Schaltbild wird sich sicher finden 
lassen. Also los oder?!
Gruß Rainer

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