Kühlkonzept eines Induktionsmotors

[Kolja L. (kolja82)]

Hallo

Ich habe einen kleinen 0,22kW Motor und verstehe nicht wo der die Luft 
durchzieht und warum.

Hinten unter der Abdeckung ist ein rudimentärer Lüfter, die Abdeckung 
ist gelocht und etwas größer als das Gehäuse.

Durch das Gehäuse kann auch Luft durch, aber warum sollte sie...

Es fühlt sich so an, das die Luft hinten abgesaugt wird und am Gehäuse 
vorbei strömt.

Irgendwie klappt das mit dem Upload der Fotos nicht, sorry.

Meine Frage, warum strömt die Luft nicht durch den Motor, sondern außen 
am Gehäuse entlang?
Kühlrippen gibt es keine.

[Kolja L. (kolja82)]

Oh, sorry. Ist wohl bei den ganzen Upload versuchen wieder auf default 
gesprungen.

Die Gehäuse außen Temperatur stieg von 25 auf fast 50 Grad nach 13 
Minuten Leerlauf.

[Giovanni (sqrt_minus_eins)]

Kolja L. schrieb:
> Meine Frage, warum strömt die Luft nicht durch den Motor, sondern außen
> am Gehäuse entlang?
> Kühlrippen gibt es keine.

IC Code  411 oder 416  nach IEC 60034-6

siehe zB:  https://www.menzel-motors.com/de/kaefiglaeufer/ic411-ic416/

oder: 
https://www.w-winkelmann.de/fileadmin/user_upload/w-winkelmann/images/pdf_dokumente/technische_Erlaeuterungen/kuehlarten.pdf

[H. H. (hhinz)]

Kolja L. schrieb:
> Die Gehäuse außen Temperatur stieg von 25 auf fast 50 Grad nach 13
> Minuten Leerlauf.

Das wird auch unter Last nicht viel mehr. So winzige Motoren haben einen 
grausam schlechten Wirkungsgrad.

[Kolja L. (kolja82)]

Giovanni schrieb:
>>
>
> IC Code  411 oder 416  nach IEC 60034-6

Super, Dankeschön vor allem für den zweiten Link.

H. H. schrieb:
> Das wird auch unter Last nicht viel mehr.

Viel Last werde ich ihm nicht abverlangen.
Mein Messgerät zeigte allerdings nur 100W im Leerlauf an.

[H. H. (hhinz)]

Kolja L. schrieb:
> Mein Messgerät zeigte allerdings nur 100W im Leerlauf an.

Unter Nennlast werden es gut 300W sein.

[J. T. (chaoskind)]

Harald K. schrieb im Beitrag #7921561:
> Welchen Microcontroller verwendest Du dafür?

Welche Hilfestellung bietet dein Beitrag?

Andreas M. schrieb im Beitrag #7921566:
> Das Finden des richtigen Bereichs auch nicht!

Genau wie dir das Finden der Tasten die einen hilfreichen Beitrag 
ergeben mißlungen ist.



Hahaha watt waren wir wieder witzig.

An den TO:

Wenn so ein Motor so ein rudimentäres Lüfterrad hat, mag er es meist 
nicht so gern blockiert zu werden.

Evtl ist das bisschen Luftstrom ums Gehäuse schon das gesamte 
Kühlkonzept, wird schon etwas mehr als stehende Luft sein. Dafür 
brauchts ne Mindestdrehzahl.

Je nachdem was für ein Motor es ist, wird bei steigender Last die 
Drehzahl einbrechen, auf jeden Fall aber wird der Strom ansteigen.
Mehr Strom = mehr warm. Wenn dann noch die Drehzahl einbricht -> mehr 
Strom -> weniger Drehzahl -> noch mehr warm.

Aber so dramatisch wirds schon nicht werden und wie es scheint misst du 
ja auch die Leistung.

[Kolja L. (kolja82)]

J. T. schrieb:
> Wenn so ein Motor so ein rudimentäres Lüfterrad hat, mag er es meist
> nicht so gern blockiert zu werden.

Dank Dir Chaoskind 👍,

blockieren wird der wohl nicht, es soll nur ne Schleifscheibe drauf.

Aber ich habe den heute noch mal laufen lassen, leider ohne die Kappe 
über dem Lüfter.
Als ich nach ca 10 Minuten gemessen habe, hatte das Gehäuse 90 Grad.
Es sind hier aber auch fast 30 Grad Lufttemperatur.

Nach ein paar Stunden zur Abkühlung waren Drehzahl und Stromaufnahme 
noch genauso wie vorher (1490 U/min und 0,5A).

Jetzt überlege ich, ne aktive Lüftung einzubauen.

[Björn W. (bwieck)]

Kolja L. schrieb:
> Aber ich habe den heute noch mal laufen lassen, leider ohne die Kappe
> über dem Lüfter.

DUMM! Das IST die aktive Kühlung.

[Kolja L. (kolja82)]

Björn W. schrieb:
> DUMM!

Ja, danke für den Hinweis.

Aber du hast Recht, ich meinte Fremdkühlung.

[Giovanni (sqrt_minus_eins)]

Ein Blick auf das Typenschild:

* Elektrisch: 230Volt x 1.1Amps = 253 VA
* Mechanisch: 220W
* Isolation Klasse E = 120°C
* Kühlmitteltemp. max 60°C

Messungen im Leerlauf 10min;  90°C an der Oberfläche bei 30°C Umgebung

Also aus der Distanz hätte ich dem Ding einen Wirkungsgrad im Bereich 
von <70% zugeteilt. Hier jedoch nahe 90% - und hohe Erwärmung?

Irgendwas passt hier nicht.

Zeig bitte mal ein Bild vom Lüfter mit demontierter Kappe.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Giovanni schrieb:
> Irgendwas passt hier nicht.

Das ist vermutlich unter den Knubbel, bei Dir rechts vom Bild.

[Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)]

von Kolja L.schrieb:
>Ich habe einen kleinen 0,22kW Motor und verstehe nicht wo der die Luft
>durchzieht und warum.

Such dir mal einen starken Raucher, der ordentlich Qualm
macht und den Motor anpustet, dann siehst du wo die Luft
angesaugt wird und wo sie hin strömt.

[Kolja L. (kolja82)]

Giovanni schrieb:
> Zeig bitte mal ein Bild vom Lüfter mit demontierter Kappe.

Gerne

[H. H. (hhinz)]

Giovanni schrieb:
> Irgendwas passt hier nicht.

Zweifellos.

[Armin X. (werweiswas)]

Dann betreibe den Motor doch mal unter Last. Je nach Auslegung des 
Kondensators kommen diese kleinen Motörchen schon mal in die Näher der 
Resonanz und dann fließen zwischen Motor und Kondensator Steöme die Du 
in der Zuleitung gar nicht siehst.

MfG

[Kolja L. (kolja82)]

Armin X. schrieb:
> Dann betreibe den Motor doch mal unter Last.

Okay, mache ich später.
Last erzeugen durch Reibung, bis 150W benötigt werden?

Habe das mit der (zusätzlichen) Fremdbelüftung probiert.
80mm PC Lüfter mit 1500 U/min.
Es wird fühlbar mehr Luftstrom erzeugt, aber nach 15 Minuten erreicht 
das Gehäuse außen wieder 60°C.

Nach dem Abkühlen wiederhole ich das nochmal mit abgeklebtem Spalt 
zwischen Lüfter und Gehäuse.

[Kolja L. (kolja82)]

Günter L. schrieb:
> Such dir mal einen starken Raucher, der ordentlich Qualm
> macht und den Motor anpustet, dann siehst du wo die Luft
> angesaugt wird und wo sie hin strömt.

Einweg EZigarette von unten reinpusten klappt prima, danke für die 
Vorlage 👍

[Kolja L. (kolja82)]

Kolja L. schrieb:
> Nach dem Abkühlen wiederhole ich das nochmal mit abgeklebtem Spalt
> zwischen Lüfter und Gehäuse.

Machte keinen wirklichen Unterschied..

[Torsten B. (butterbrotstern)]

Es ist eine Mischung zwischen IC01 (Eigeninnenkühlung) und IC411 
(Eigenoberflächenkühlung). Durch die Zentrifugalwirkung wird die von 
hinten angesaugte Luft nach außen gedrückt, sie fließt
 - außen am Motor vorbei.
 - durch die 4 Schlitze in das Innere des Motors und kommt vorne wieder 
heraus.
Giovanni, wie kommst Du auf IC416 (Fremdoberflächenkühlung)? Es ist kein 
fremdangetriebener Lüfter vorhanden, außer dem später erwähnten 
80mm-PC-Lüfter.

60°C finde ich noch unbedenklich. Wenn Du nicht viel Leistung brauchst 
und Dich die Erwärmung stört, baue einen echten (keinen elektronischen) 
12V oder 24V-Halogentrafo als Spartrafo davor (alternativ einen 
20-50µF-Motor-Betriebs-Kondensator), dann läuft der Motor mit 218 oder 
206V kühler.
Wenn Du Drehstrom zur Verfügung hast: ein echter 3phasiger hat einen 
deutlich besseren Wirkungsgrad als dieser Kondensatormotor.
Wie immer ist die Dimensionierung eines Antriebes ein Kompromiss aus 
Kosten, Effizienz (Betriebskosten) und Lebensdauer.

[Kolja L. (kolja82)]

Torsten B. schrieb:
> 60°C finde ich noch unbedenklich.

In den letzten beiden Tests heute, habe ich den Motor bei 60 Grad (nach 
15min) ausgestellt.
Der wird bestimmt noch wärmer.

Torsten B. schrieb:
> alternativ einen 20-50µF-Motor-Betriebs-Kondensator

Genau das wollte ich noch fragen, ob eine geringere Kapazität ein wenig 
die Leistung reduziert.

Aber warum vergrößern?

[H. H. (hhinz)]

Kolja L. schrieb:
> Genau das wollte ich noch fragen, ob eine geringere Kapazität ein wenig
> die Leistung reduziert.

Reduziert nur das Anlauf- und Kippmoment.


> Aber warum vergrößern?

Keine gute Idee.

[J. T. (chaoskind)]

Kolja L. schrieb:
> In den letzten beiden Tests heute, habe ich den Motor bei 60 Grad (nach
> 15min) ausgestellt.
> Der wird bestimmt noch wärmer.

Wenn der Motor nicht all zu groß ist, könnte er nach 15min schon nahe am 
thermischen Äquilibrium sein.

Die Temperatur steigt ja mit dem Einschalten am schnellsten, um dann 
asymptotisch dem Endwert entgegenzukriechen.

[H. H. (hhinz)]

Und entscheidend ist ja die Temperatur der Wicklung. Die könnte man 
durch Vergleich der ohmschen Widerstände der Wicklung in kaltem und 
warmem Zustand mit ausreichender Genauigkeit ermitteln.

[Torsten B. (butterbrotstern)]

Ich meinte natürlich den Zusatz-C als Vor"widerstand" zu verwenden. Oder 
denkt ihr, dass es Resonanz-Probleme geben könnte?
Hinz, genau das habe ich schon oft gemacht. Man könnte den jeweiligen 
Spulenstrom als DC einprägen und die Spannung messen und daraus den 
Widerstand und daraus Delta-T und daraus und Tamb Tspule berechnen. Aber 
aufpassen, der Betriebskondensator sperrt DC, also die Hilfswicklung 
getrennt messen. Vorteil ist, dass die Wicklung während der Messung kaum 
abkühlt.

[Giovanni (sqrt_minus_eins)]

Warum verdient dieser Motor soviel Aufmerksamkeit? Ein neuer 4-poliger 
0.22kW kostet 3~ <100€ und 1~ <150€.

Ober wurde er aus einem Gerät ausgebaut (Vermutung) und soll jetzt eine 
neue Verwendung finden?

Auffällig ist das Typenschild, die hohe Erwärmung und das unklare 
Kühlkonzept.

Ist der Kondensator OK? Der Leerlaufstrom liegt bei 50% (bei 100W 
aufgenommen) - ist schon hoch.

[Kolja L. (kolja82)]

Giovanni schrieb:
> Warum verdient dieser Motor soviel Aufmerksamkeit?

Wenig Spielgeld, Motor kommt von Kleinanzeigen für 25€.

Den Kondensator könnte ich nur mit einem Multimeter messen, aber das 
ergab 5.9uF.
Bei 6uF angegeben.

[Kolja L. (kolja82)]

Kleines Update:

Habe jetzt erstmal die Schleifscheibe montiert und einen Schutz 
zusammengeklöppelt.

Zum Glück, denn der Motor ist gefühlt zu langsam mit seinen 1500 U/min.

Also doch die laute Bohrmaschine?

[Kolja L. (kolja82)]

Achso, Vorlage ist die hier:
https://www.kaindl-shop.at/werkzeug-shop/maschinen-und-anlagen/sichtschleif-maschine-sm-180/

[J. T. (chaoskind)]

Kolja L. schrieb:
> Zum Glück, denn der Motor ist gefühlt zu langsam mit seinen 1500 U/min.

Stand denn bei der Schleifscheibe eine 
Drehzahl/Schnittgeschwindigkeitsangabe?

Sieht mir aus wie so ne Diamanttrennscheibe für den Dremel, nur in nicht 
ganz so winzig.

Dimantschleifmittel mögens gern gekühlt, sonst brennen dir die Diamanten 
weg (bei hohen Drehzahlen).

[Kolja L. (kolja82)]

J. T. schrieb:
> Stand denn bei der Schleifscheibe eine
> Drehzahl/Schnittgeschwindigkeitsangabe?

Auf der Scheibe (110mm) steht max 5200 U/min, aber da die SM180 auch nur 
1500 Umdrehungen hat, dachte ich, passt schon.
Aber die Scheibe ist deutlich größer, 180mm und hat damit eine höhere 
Schnittgeschwindigkeit.

[Armin X. (werweiswas)]

Also ich habe hier einen Seitenkanalverdichter der einen ähnlichen 
Motor, ebenfalls ohne Kühlrippen, angebaut hat. Der wird im Dauerbetrieb 
kaum warm.
Vielleicht hat dein Motor einfach schon einen Defekt...

[Kolja L. (kolja82)]

Armin X. schrieb:
> Vielleicht hat dein Motor einfach schon einen Defekt...

Irgendwie vermute ich das auch...

[Kolja L. (kolja82)]

Hab zufällig noch ein paar alte Lüfter gefunden und irgend so ein Papst 
Server Ding lässt den Motor nicht über 55 Grad aufheizen.
Das Problem mit der zu geringen Drehzahl bleibt...
Auch ist die Drehrichtung falsch 🥴