Dadurch, dass ich in diesem Forum schon ausgezeichnete Erfahrungen gemacht habe. Würde ich gerne noch einmal ein Thema, das mich in den vergangenen Tagen beschäftigt, mit euch teilen.
Wichtig: Ich habe wenig Ahnung von Elektronik.
Also, ich habe eine kleine CNC-Fräsmaschine von der Firma Stepcraft, und zwar die M500.
Diese Fräsmaschine möchte ich in Japan nutzen.
Der Maschinenhersteller bietet einen Fräsmotor für den amerikanischen und europäischen Markt an, allerdings nicht für den japanischen.
Der amerikanische Fräsmotor, den ich aktuell mit einem Spannungswandler nutze, wird mit 120 Volt und einer Frequenz von 60 Hz betrieben. (siehe Bild)
In Japan liegt die Spannung bei 100 Volt und in dem Gebiet, wo ich sie einsetzen möchte, habe ich eine Frequenz von 50 Hz.
Bevor ich die Maschine in Japan betreibe, würde ich gerne vorerst die Maschine hier testen, mit der entsprechenden Frequenz sowie der Spannung.
Wie kann ich die Maschine hier vor Ort testen, um sicherzustellen, dass der Fräsmotor in Japan funktioniert?
Bevor ich die Maschine in Japan betreibe, würde ich gerne vorerst die
Maschine hier testen, mit der entsprechenden Frequenz sowie der
Spannung.
Wie kann ich die Maschine hier vor Ort testen, um sicherzustellen, dass
der Fräsmotor in Japan funktioniert?
Ich bedanke mich im Voraus.
Wo ist "Hier"?
Wenn in Europa oder einer anderen Gegend mit 50v Netz:
Am einfachsten mit ein Stelltrafo. Bei modellen ohne galvanische Trennung (Spartrafo) ist ein Strom von 10A nicht zu exotisch, geht noch bei kompakter Bauform.
Zu kaufen nicht all zu teuer, bei vielen Elektronikern auch irgendwo in der Ecke stehen.
Damit die Spannung auf 100v einstellen und dann Motor eine ganze Zeit unter last laufen lassen. Je nach dem welches Motorprinzip vorliegt und wie sehr der auf Kante genäht ist, kann es gut sein das er mit 50Hz klarkommt oder auch nicht.
(Bei nicht wird er auch laufen, aber zu schnell zu heisst werden)
Der amerikanische Fräsmotor, den ich aktuell mit einem Spannungswandler
nutze, wird mit 120 Volt und einer Frequenz von 60 Hz betrieben. (siehe
Bild)
Das ist nur das Typenschild der Frässpindel. D.h. der Motor hätte gerne 120V bei 60Hz. Interessanter wäre welchen Spannungswandler du benutzt.
Wenn es nur ein Transformator ist, der von ~230V auf 120V transformiert, dann benützt du den Motor schon immer bei 50Hz.
Wenn du wirklich sicherstellen willst, dass die Frässpindel auch bei 100V funktioniert, dann wäre das einfachste ein Stelltransformator.
Ich beuge mich mal weit aus dem Fenster und sage der wird genau so laufen.
Wenn auch nicht mit voller Leistung vielleicht bissel langsamer / Schwächer.
Ich beuge mich mal weit aus dem Fenster und sage der wird genau so
laufen.
Wenn auch nicht mit voller Leistung vielleicht bissel langsamer /
Schwächer.
Denke ich auch, wenn der Motor direkt aus der AC betrieben wird. Wenn der Motor mit 50Hz statt 60Hz betrieben wird (1/6 weniger), dann würde der zwar magnetisch stärker in die Sättigung gehen, aber dafür ist ja auch die Spannung 1/6 weniger, womit beide Effekte sich 100%ig aufheben dürften.
Dass er dann natürlich nicht mehr dieselbe Kraft/Drehzahl hat, dürfte klar sein, aber das war ja nicht die Frage.
Wenn dagegen ein Frequenzumrichter dazwischen ist, dann sieht es natürlich u.U. ganz anders aus.
Diesen Spannungswandler nutze ich aktuell.
Ich merke wieder, dass es eine gute Entscheidung war, euch zu fragen. Das ist doch klar 50 Hz nutze ich ja, das bedeutet über die Frequenz sollte ich mir keine Sorge machen. Wenn der Spannungswandler 110 Volt Output hat, wird die Frässpindel bei 100 Volt auch funktionieren, oder?
Wenn ich zu 100 % sichergehen will, müsste ich mir so wie ich es verstanden habe einen Stelltransformator besorgen, ist das richtig?
Dessen Wert wird aber wegen 1/6 weniger Frequenz und 1/6 weniger
Spannung dem Wert bei 120V/60Hz sehr nahe kommen.
Kann man einschätzen, ob die Lebensdauer der Spindel dadurch leiden wird?
Ich gehe davon aus, dass ich die Frässpindel ungefähr 6 Stunden / Tag mit kurzen Unterbrechungen am Stück laufen lassen werde.
In Japan liegt die Spannung bei 100 Volt und in dem Gebiet, wo ich sie
einsetzen möchte, habe ich eine Frequenz von 50 Hz.
Für das Eisen der Trafos und er Motore bedeuten die 50 Hz eine um 60/50 höhere Magnetisierung (bzw. Beanspruchung).
Wenn die Wicklungen großzügig ausgelegt sind, macht das nichts aus.
Kontrolle: der Magnetisierungsstrom (Leerlaufstrom)der Trafos oder Motoren sollte bei 50Hz nicht wesentlich mehr als um den Faktor 6/5 ansteigen gegenüber dem Wert bei 60Hz.
Das andre ist die Leistung: Bei der niedrigeren Spannung muss die notwendige Leistung an der Spindel mit entsprechend höherem Strom erbracht werden. Das bedeutet bei der niedrigeren Spannung eine Erwärmung der Wicklungen durch den Strom um den Faktor 6/5 im Quadrat, also 36/25.
Beide Abweichungen von 120 und 60 auf 100 und 50 bedingen also eine höhere Belastung, bezogen auf die Leistung an der Frässpindel.
Es hängt also davon ab, wie großzügig die Kühlung bzw. die Leistungsbegrenzung ausgelegt ist, ob bei zähem Material, stumpfer Schneide des Fräsers usw. ein Trafo oder ein Motor überhitzt wird.
Bevor ich die Maschine in Japan betreibe, würde ich gerne vorerst die
Maschine hier testen, mit der entsprechenden Frequenz sowie der
Spannung.
Klingt nach einer Schnappsidee.
Die Spindel wird bei 100V/50 Hz wahrscheinlich funktionieren. Sollte sie wider erwarten durchbrennen, musst Du "dort" sowieso eine neue kaufen.
Sollte Dein Test zeigen, dass sie dort funktioniert, hast Du das Geld für den Variac völlig umsonst bezahlt.
Sollte Dein Test zeigen, dass sie dort nicht funktioniert und durchbrennt, hast Du zusätzlich zur neuen Spindel auch noch das Geld für den Variac bezahlt.
Das andre ist die Leistung: Bei der niedrigeren Spannung muss die
notwendige Leistung an der Spindel mit entsprechend höherem Strom
erbracht werden.
Nein, mechanische Leistung ist ja Drehzahl * Drehmoment
Die Drehzahl wird wegen der langsameren Rotation des Magnetfeldes nur 50/60 der Nenndrehzahl sein.
Da wie oben überschlagen der Strom etwa gleich bleiben wird, wird auch ca. 50/60 der Leistung erreicht werden.
Für Effekte auf Erwärmung wird nur ein eventuell fest montiertes Lüfterrad auf dem Spindelmotor wirksam, das 50/60 der Drehzahl hat.
Wenn es einen extra angetriebenen Lüfter gibt, muss man dessen Drehzahl und Einfluss betrachten.
Ami_Variante.jpeg
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