Wie funktioniert die Drehzahlregelung beim Allstrommotor

Kommt auf die Motorart an. Habe eine 2 Gang AEG SB2E600 mit Magnetring auf dem Anker, natürlich Drehzahlregelung.Musste sie erst etwas umbauen die Hauptspindel hatte axial Spiel,hinten war eine Druckfeder eingebaut. Hans

Bei meinem Hilti Abbruch Hammer ist eine Drehzahlregelung mit Magnetscheibe drin. Habe mich auch gewundert das der immer gleich konstant lief und beim einschalten immer kurz "überdreht" hat, PID heißt das oder so.... Ob das in der alten Bohrmaschine der Fall ist wage ich zu bezweifeln.

Ulrich W. schrieb:

Wird für eine solch genaue Regelung die Drehzahl gemessen?

Üblicherweise wertet man dafür die induzierte Spannung im Motor selbst aus, die drehzahlabhängig ist. In anderer Form hat sowas jeder Kompakt-Kassetten-Recorder dazumals gemacht.

ps: Wenn sie aber wirklich "absolut konstant" bleibt, spricht das eher für eine externe Variante der Drehzahlmessung.

In meiner alten AEG ist eine Elektronik mit Hallswitch + Magnetring mit 8 Polen oder mehr verbaut.Passt prima in meine Bohrständer.Die SB2E600 wird machmal in den Kleinazeigen für kleingeld angeboten. Hans

Ulrich W. schrieb:

wie funktioniert eigentlich die Drehzahlregelung bei Handbohrmaschinen oder ähnlichen Handwerkzeugen?

Unterschiedlich, meist nur einfacher Phasenanschnitt.

Habe eine alte AEG von 1980 geerbt, die hält die Drehzahl bei niedrigster Einstellung auch unter Last absolut konstant.

AEG Atlas Copco hat sich oft Mühe gegeben und statt einfacher Phasenanschnittsteuerung einen U2010 mit Belastungsausregelung eingesetzt.

Wird für eine solch genaue Regelung die Drehzahl gemessen?

Das bekommst du eher bei Kress, wie der FME1050, oder Wabeco F1200.

Dieter schrieb:

Ganz einfach per Phasenanschnitt mit Triac, weil es sich um einen Universalmotor handelt. https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap4/Kapitel4.html

Nachfrage März 2024: Wenn ich diesem Link folge, dann finde ich die Abbildung "4.1B Dimmer(fast) ohne Hysterese" mit Diac und Triac. Ist diese Schaltung gemeint, die man für alte Bohrmaschinen ohne Tachosignal nutzen könnte, um die Drehzahl zu regeln und einigermaßen stabil zu halten, jedenfalls stabiler als mit einem einfachen China Thyristor Leistungsregler in der Bucht? Und: ist ein Bohrmaschinenmotor ein Asynchronmotor, eigentlich schon, oder? Danke für österliche Antwort, ciao Basti

In den alten Erklärungen zu der einfachen Thyristorregelung für Elektromotoren taucht immer wieder der Begriff "Gegen-EMK" auf. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft

Ich habe den Eindruck, die Autoren wussten selbst nichts genaues. Jedenfalls gab es schon früh Schaltungsvorschläge z.B. in RPB-Büchern oder Elektor dafür.

Da gibt es viel Auswahl. Mit EMK, oder ohne, Thyristorsteller, oder mit Triac. Oder mit U2008B,U2010B. Lese mal die Datenblätter. Ist jedenfalls besser al der Chinamist.

Ein DIMMER ist für eine rein Ohmsche Last gedacht deren (Innen)Widerstand sich nicht so drastisch und unvorhersehbar ändert wie bei einem Universalmotor bei Belastung. Ein einfacher "Steller" kann das nicht regeln!

Zum regeln bedarf es eines Feedbacksignals, z.B. in Form eines Drehzahlmessers (jede Menge Versionen zur Wahl). Oder man behilft sich mit der Auswertung der Gegen EMK, die in gewissem Umfang aus dem Motor zurück ins Netz gespeist wird (grob vereinfacht). Mit einigem Elektronikaufwand (daher die alten U Spezial ICs) kann diese Rückspeisung ausgewertet und als Regelabweichung ausgewertet werden. Der Regler macht aus Führungsgröße - Regelabweichung dann die Stellgröße und hält damit die Drehzahl konstant.

Da die Gegen EMK aber allen möglichen Störeinflüssen unterliegt, wird viel häufiger eine "echte" Drehzahlmessung verwendet.

Basti schrieb:

. Ist diese Schaltung gemeint, die man für alte Bohrmaschinen ohne Tachosignal nutzen könnte, um die Drehzahl zu regeln und einigermaßen stabil zu halten, jedenfalls stabiler als mit einem einfachen China Thyristor Leistungsregler in der Bucht

Nein, das ist dieselbe Schaltung.

Ein U2008 kann die Drehzahl ohne Drehzahlsensor auch unter Belastung weniger einbrechen lassen, in dem bei steigender Stromaufnahme der Phasenwinkel vergrössert wird, wird z.B. bei besseren Bohrmaschinen gemacht.

Einfacher siehe http://www.soloelectronica.net/triac/APPCHP6.PDF Back EMF Feedback Circuits

Christoph db1uq K. schrieb:

Ich habe den Eindruck, die Autoren wussten selbst nichts genaues. Jedenfalls gab es schon früh Schaltungsvorschläge z.B. in RPB-Büchern oder Elektor dafür.

Na ja, Elektor nicht, Philips schon.

Der Text auf Seiten 47-52 beschreibt "Back EMF Feedback Circuits" zur Drehzahlkonstanthaltung. Geht dasselbe auch mit Triacs? Hier wird ein AC-Motor ja nur maximal zu 50% versorgt, weil es nur Thyristoren sind.

Im Gegensatz zu Dimmern sitzt der Motor unter dem Thyristor, damit kann sich die Gegen-EMK auf die Ansteuerspannung auswirken.

Irgendwo hatte ich mal einen Schaltplan wo der Thyristor über eine Graetzbrücke den Motor steuert. Also beide Halbwellen, und mit EMK. Finde ich leider nicht mehr. Zu viel Papierkram hier bei mir.

Es geht um Regelungstechnik, ich denke hauptsächlich eine Proportionalregelung. Die hat eine Schleifenverstärkung, die mit der primitiven Schaltung nicht sehr groß sein dürfte.

Operationsverstärker in der üblichen Beschaltung als lineare Verstärker haben eine Verstärkung der aufgetrennten Gegenkopplungsschleife von 100000 bis zu 1 Million, die ist hier wesentlich kleiner. Damit darf man auch keine gute Ausregelung in allen Belastungssituationen erwarten. ICs wie die oben genannten Telefunken-Typen können das besser.

Thomas B. schrieb:

Irgendwo hatte ich mal einen Schaltplan wo der Thyristor über eine Graetzbrücke den Motor steuert. Also beide Halbwellen, und mit EMK.

Innerhalb einer Graetzbrücke, ja? Da reichte aber schon ein Mosfet (keine Rückwärtsleitfähigkeit, Bodydiode totgelegt), oder auch BJT (niedrige Rückwärtssperrfähigkeit belanglos).

Mindert natürlich nicht das Interesse an evtlem. Schaltplan ...nur muß in der Mitte halt kein Thyristor drinstecken. ;)

taucht immer wieder der Begriff "Gegen-EMK" auf.

Das ist die Spannung die ein Kommutatormotor selbst erzeugt wenn er sich dreht. Der Motor ist ja im Prinzip auch Generator. Bei einer bestimmten Drehzahl wird irgendwann die selbst erzeugte Spannung so groß wie die von außen angelegte Spannung und der Strom wird Null. Wenn man zwei gleich große Spannungen parallel schaltet fließt kein Strom. Das führt dazu, daß bei einen Motor mit Dauermagnet oder bei einen Nebenschlußmotor (Erregerwicklung und Läufer sind Parallel), die Drehzahl sehr stabil ist. Bei einen Reihenschlußmotor (Erregerwicklung und Läufer sind in Reihe geschaltet) ist die Drehzahl nicht stabil, die wird immer schneller und schneller, weil wenn der Strom kleiner wird, daß Magnetfeld vom Erreger auch kleiner wird und die Drehzahl zwangsläufig größer werden muß, um genügend "Gegen-EMK" auf zubauen.

Ein interessanter Aspekt. Es war speziell nach Allstrommotor gefragt, also fällt der DC-Motor mit Permanentmagnet weg, ebenso ein "Kondensatormotor" nur für AC. Schrittmotoren wären noch ein Sonderfall.

Wo werden im Haushalt eher Reihenschlussmotoren benutzt?

von Christoph db1uq K. schrieb:

Wo werden im Haushalt eher Reihenschlussmotoren benutzt?

Staubsauger, Handbohrmaschine, Küchenmaschinen, all die Geräte die so hochtourig laufen mit Kommutator und Kohlebürsten. Auch manchmal bei Waschmaschinen. Ich habe schon alte Waschmaschinen ausgeschlachtet und den Motor für andere Zwecke benutzt. Den habe ich dann mit Gleichspannung betrieben. Die Reihenschaltung der Erregerwicklung und Läufer habe ich aufgetrennt, die Erregerwicklung an 6V angeschlossen und den Läufer mit 24V oder 60V betrieben. Auch mit Staubsaugermotore kann man das so machen. Wenn man das nicht macht, dann wird die Drehzahl ohne Belastung extrem hoch, und kann bis zur Zerstörung gehen.

Ulrich W. schrieb:

Wird für eine solch genaue Regelung die Drehzahl gemessen?

Wenn es eine Regelung ist, wird auch gemessen ‒ wie willst Du sonst regeln? Ohne Messung hast Du nur eine Steuerung.

Christoph db1uq K. schrieb:

Wo werden im Haushalt eher Reihenschlussmotoren benutzt?

Überall wo es Krach machen kann und nur kurzzeitig haltbar sein muss.

Also zunehmend, früher gab es mehr leise langlebige (Kondensator, Drehstrom) Motore (z.B. in Waschmaschinen, Küchengeräten).

Inzwischen gibt es auch BLDC, aber ob die länger halten steht in den Sternen und inzwischen gibt es mehr Permanentmagnet-DC Motoren (Kaffeemaschinen, Staubsauger) die genau so kurzlebig Krach machen aber trotz Gleichrichter billiger sind.

Ordentliche Maschinen (Industrie) verwenden keine Bürstenmotore.

Wobei die "Messung" in dem einfachen Fall aus der Ausnutzung der Generatorspannung des Motors bestehen kann. Die wirkt auf die Thyristor- oder Triacschaltung ein, damit hat man eine Regelschleife.

Mein alter Progress-Staubsauger Bj. 1960 hat jedenfalls noch Kohlebürsten, mittlerweile die mindestens dritte Generation. Eine vierte wird er nicht mehr erleben, die Einkerbung im Kupfer ist zu tief.

Michael B. schrieb:

Überall wo es Krach machen kann und nur kurzzeitig haltbar sein muss.

Ist nur ein Aspekt. Ein anderer ist, dass ein Reihenschlussmotor ein sehr großes Anzugsmoment aufbringen kann, viel mehr als ein einfacher (Kurzschlussläufer-) Drehstrom-Asynchronmotor.