Hallo zusammen, Problemstellung, ein Elektromotor 380V 4KW treibt ein Rührwerk an, es wird flüssiges Material gerührt und die Konsistenz wird nach gewisser Zeit fester. Mit welchen Möglichkeiten könnte dieser Vorgang messbar bzw. digital angezeigt werden? um hier die Konsistenz im gleichem Maß zu erzeugen. vielen Dank für Vorschläge. Grüße Georg
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Hallo Herr Hinz, dh. wärend des Vorgangs immer die Stromaufnahme des Motors messen, bzw. den Wert verfolgen, dieser würde bei steigender Kraft, weil die Konsistenz fester wird steigen. mit welchen Möglichkeiten könnte ich es dann auf dauer anzeigen? Danke, Grüße Georg
Georg D. schrieb: > mit welchen Möglichkeiten könnte ich es dann auf dauer anzeigen? Man nehme einen Stromwandler und ein passives, analoges Meßinstrument. Wenn man ein Dreheiseninstrument nimmt, braucht man nicht mal einen Gleichrichter.
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Stromzange.jpg
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Für erste Tests würde ich eine Stromzange an eine Phase hängen. Man weiß ja noch nicht genau, wie stark sich der Wert durch die andere Konsistenz ändert. Anschließend kann man ein geeignetes Dreheiseninstrument suchen, wo man den Punkt der Änderung noch sieht. https://de.wikipedia.org/wiki/Dreheisenmesswerk
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Damit das mit der Strommessung funktioniert, muss aber der Behälter immer mit der exakt gleichen Menge befüllt werden.
Gute Überlegung. Sonst muß er eine Tabelle machen bei welcher Füllung, welcher Wert zu erwarten ist.
Ist die Konsistenz Temperaturabhängig? Falls ja, auch Temperatur messen.
Wulf D. schrieb: > Damit das mit der Strommessung funktioniert, muss aber der Behälter > immer mit der exakt gleichen Menge befüllt werden. Man muss ja nur den anfänglichen Stromwert messen und dann den prozentualen Anstieg erfassen. Dabei sollte natürlich der Leerlaufverbrauch rausgerechnet werden...
> ... und dann den prozentualen Anstieg erfassen.
Reicht leider nicht aus, da der Motorstrom beim 3~Asynchronmotor
nicht linear mit dem Drehmoment steigt,
der Magnetisierungsstrom bleibt (näherungsweise) konstant.
Der Leistungsfaktor wird mit weniger Drehmoment kleiner.
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Uwe schrieb: > Reicht leider nicht aus, da der Motorstrom beim 3~Asynchronmotor > nicht linear mit dem Drehmoment steigt Um den Anstieg einer zu messenden Größe erfassen zu können, muss die zu erfassende Größe linear steigen. Der Strom wird mit mehr Drehmoment auf jeden Fall größer sein als bei weniger Drehmoment (konstante Drehzahl vorausgesetzt). Ob das nun für 3 mehr Viskosität 3 mehr Drehmoment sind ist doch völlig wurscht. Man schmeißt das Rührwerk an, liest Strom x ab, nach ner Stunde rühren ist das Zeugs zäher und der Strom größer.
> Um den Anstieg ... muss die zu erfassende Größe linear steigen. > Der Strom wird mit mehr Drehmoment auf jeden Fall größer sein als bei > weniger Drehmoment (konstante Drehzahl vorausgesetzt). Ja, grösser schon. Aber eben nicht linear (Stichwort: Ossanna-/Heyland-Kreis). Und die Drehzahl geht in diesem Fall (3~Asynchronmotor direkt am Netz) auch etwas zurück.
Uwe schrieb: > Ja, grösser schon. Aber eben nicht linear Ja das "nicht" ist mir irgendwie flöten gegangen. Gesagt haben wollte ich "eine Größe muss nicht linear wachsen, um messen zu können, dass sie größer wird." Warum sollte es hier wichtig sein, dass der Strom linear mit der Viskosität steigt? Oder auch nur mit dem Drehmoment? Uwe schrieb: > 3~Asynchronmotor direkt am Netz ist nur deine Vermutung, der TO hat keinen Motortyp erwähnt.
Rüdiger B. schrieb: > Mit Steigender Last sinkt evt. die Drehzahl(Schlupf). Dann muss man wohl man ein zwei Testläufe machen und schauen was passiert. Auch Drehzahlen gehören zu den Größen, die sich messtechnisch erfassen lassen.
Hallo zusammen, Danke für die vers. Ansätze, Lösungsvorschlägen, die Situation wäre wie folgt, es handelt sich um eine Eismaschine/Speiseeis der Eismix wird flüssig in die Rührtrommel gegeben, in unserem Fall immer ca. 4-5Ltr. das Rührwerk startet, bzw. die Kühlung kommt noch dazu. nach ca. 7-9 Minuten wäre das Eis fertig, dh. die Konsistenz wäre duchgefroren und es kann entnommen werden. mein Gedanke war, dass durch die festere Konsistenz zum Ende hin, auch der Motor ca. 4KW nochmalerweise mehr Leistung dazu braucht um zu rühren, ob sich dass über ein Signal zbsp. 10 Punkte von Links nach rechts abbilden lässt, dh. geringe Konsistenz wäre links, wenn die Konsistez steigt wandert der Leuchtpunkt weiter nach rechts, oder die Leuchtpunkt werden nach rechts hin voll. Dass würden wir an unserer Maschine anbauen, wenn es tech. möglich wäre. schöne Grüße Georg
Lothar M. schrieb: > Wulf D. schrieb: >> Damit das mit der Strommessung funktioniert, muss aber der Behälter >> immer mit der exakt gleichen Menge befüllt werden. > Man muss ja nur den anfänglichen Stromwert messen und dann den > prozentualen Anstieg erfassen. Dabei sollte natürlich der > Leerlaufverbrauch rausgerechnet werden... Auch wenn das keine Geradengleichung wird, finde ich Lothars Ansatz hochinteressant. Man müsste halt eine kleine Messreihe fahren und schauen wie man die Stromaufnahme modellieren kann.
Wulf D. schrieb: > Man müsste halt eine kleine Messreihe fahren Das schrieb ich schon weiter oben: Stromzange, Tabelle machen. Es kommt jedoch erschwerend noch hinzu, dass es dünne Wasser-Mischungen und Mischungen mit viel Pulver geben kann. Somit werden wohl viele Messreihen erforderlich sein. Im Endeffekt Aufwand > Nutzen?
Der Aufwand ist doch eher gering. Ein Stromwandler, 10 Leds und ein kleiner µP (z.B. Mega8) Der kann dann auch gleich den Leerlaufstrom abziehen und evt die Phasenverschiebung erfassen um den Kleinlastbereich besser darstellen zu können. Der Nutzen ist 'Nice to have', auch das jeder erkennen kann ob das Eis bald fertig ist oder die Maschine überlastet ist, so das ganze zu einen Klumpen wird, weil der Motorschutz auslösen wird ;-)
Achim H. schrieb: > Der Aufwand ist doch eher gering. Ein Stromwandler, 10 Leds und ein > kleiner µP (z.B. Mega8) Der kann dann auch gleich den Leerlaufstrom > abziehen und evt die Phasenverschiebung erfassen um den Kleinlastbereich > besser darstellen zu können. Es geht sogar noch einfacher: Das Drehmoment, das die Käfigläufer-Asynchronmaschine bei Betrieb am starren Netz abgibt, ist in guter Näherung proportional zum Schlupf, Siehe Abb. 8.7 in https://bookdown.org/martin_pischtschan/skript_atrt1/asm.html Die Nenndrehzahl steht auf dem Typschild, das Nennmoment kann aus Nennleistung (Typschild) und Nenndrehzahl berechnet werden. Der Nennschlupf ist die Nenndrehzahl bezogen auf die (ideale) Leerlaufdrehzahl (also 3000/min dividiert durch die Polpaarzahl). Da die Drehzahl gemessen wird, kann auch die aktuelle Leistung berechnet werden. Grüßle, Volker Nachtrag: Bei einer kalten Maschine können die Werte abweichen.
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> Da die Drehzahl gemessen wird, kann auch die aktuelle Leistung > berechnet werden. Möglich, dass das ungenau wird... (Die aktuelle Netzspannung geht da auch noch ein -quadratisch-). Und, wie gesagt, der Leistungsfaktor ist auch nicht konstant.
Uwe schrieb: > Und, wie gesagt, der Leistungsfaktor ist auch nicht konstant. Die Blindleistung ist aber bei der Auswertung des Schlupfes unerheblich, ganz im Gegensatz zur Auswertung des Stroms. Für eine qualitative Aussage sollte es genügen. Wenn der TO seinen Prozess exakt führen will, sollte er einen Umrichter mit feldorientierter Regelung verwenden. Die besseren Modelle können dann Wirkleistung bzw. abgegebene mech. Leistung an die Prozesssteuerung ausgeben. Grüßle, Volker
nun ich denke mir bei einem 4KW Motor und 4L Volumen wird sich der Strom nicht wesentlich ändern. Da dürfte das Getriebe die größte Last darstellen. Aber Versuch macht klug.
Wenn es gut werden soll, dann gibt es für sowas dynamische Drehmomentmessgeräte. Die messen das Drehmoment direkt an der drehenden Achse. Aber das gibt es jedoch nicht zum Billigpreis, obwohl das Prinzip dahinter relativ einfach ist. Es ist halt leider kein Massenartikel… Auch sollte man in etwa wissen wo sich das maximal Drehmoment ausbildet, um den richtigen Messbereich zu bekommen. Dazu kommt der mechanische Aufwand, den Sensor in die Welle ordentlich einzukoppeln. Viele Grüße Ove
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