Fein 200Hz Werkzeuge

[Lukas2046]

Moin,

Ich habe mir letztens in der Bucht ein paar Fein 200Hz/265V Werkzeuge ersteigert. Die habe ich heute an einem einphasigem FU getestet und sie funktionieren auch. Ich war auch sehr begeistert von der Laufruhe und der konstanten Drehzahl
Aber leider geben die bei 230V ja nicht die Nennleistung ab, also brauche ich einen 3-phasigen FU. Der muss dann auf eine Nennfrequenz von 300Hz parametriert werden um auf meine 265V bei 200Hz zu kommen. Das soll dann in eine kleine Kiste mit grünem CEE Wandstecker, eine tragbare „Powerbox“ sozusagen.
Jetzt zu meinen Fragen:
Wie kann ich das mit der Schirmung lösen? Schirmverschraubungen gibt es meines Wissen nicht bei CEE Steckern und Motorfilter jetzt auch nicht sonderlich preiswert und schwer. Oder einfach vernachlässigen, weil nur 5m Kabel
Und hat jemand vielleicht eine Idee um den 3-phasigen FU herumzukommen? Weil Schukosteckdosen sind überall, Drehstrom eher nicht so. Netzanpassungstrafo kommt nicht in Frage, weil zu teuer und zu schwer.
Weiß jemand zufällig wie die Fein HF Motoren verschaltet sind (Stern oder Dreieck), Polpaarzahl und wie Überlast und Überspannungs tauglich die sind?

Gruß Lukas

 

[Senkblei]

Das ist in solchem Falle eine reine EMV-Konfortmitätsfrage, dem Motor und dem FU ist es egal, sofern der Motor nicht eine alte Isolierung hat, die dann durch die Spannungsspitzen (durch hohe du/dt hervorgerufen) vorzeitig altern. Betrifft eher ältere Motoren ohne isoliertem Lager und empfindlicher Isolierung und ist auch nicht so genau voraussehbar.
Dazu kann man dann teure du/dt oder gar sehr teure Sinus-Filter einsetzen, wobei dann u.U. nur noch Skalar betrieben werden kann, also nicht mehr vektoriell (siehe FU Unterlagen). Ggf. zuerst mal Ferritkerne einsetzen).

In diesem Falle würde ich es mal versuchen, Motor ist onehin für FU Betrieb vorgesehen. Irgendwo ist mittlerweile eine Frequenzobergrenze bei den FU, damit die Iraner & Co. nicht Anreicherungs-Zentrifugen betreiben. Ist eine gesetzlich vorgeschrieben Firmware-Einschränkung, die man unter bestimmten Voraussetzungen durch den Hersteller des FUs inhibieren lassen kann, dies bedingt jedoch eine vom Staat erteilte Bewilligung. Früher gabs diese Einschränkung nicht, aber die Iraner basteln ja ungeniert seit über 20 Jahren an ihrer Atombombe und niemand greift ein (ausser mal den möglicherweise genialsten Virus aller Zeiten).

Für kurze Kabel und Leistungen sind Abschirmungen nur eine CE Konformitätsfrage, für hohe Leistungen muss man dann symmetrisch aufgebaute abgeschimte Kabel einsetzen... Und Potentialausgleich korrekt ausführen... Zumindest theoretisch, kenne grosse Anlagen, wo dies entgegen den Vorschriften nicht erfolgte weil das Inschenniööhrbüro halt nicht so top war und die Prüfer verstehen hier eh nix von Industrieanlagen. Viele befassen sich nur mit Villen und Wohnungen und sind verloren wenn es komplexer wird, die dürfen allerdings auch Anlagen kontrollieren von denen sie null Ahnung haben (früher vor der Liberalisierung des Marktes war es einheitlicher).

Bei kleinen FUs ist das Ganze relativ unproblematisch, bei grossen/sehr grossen (bis so ca. 2 MW, darüber sind es dann eher Mittelsspannungs-FU) muss man doch was vorsichtig vorgehen, und insbes. gewisse Einschränkungen beachten damit FU und/oder Motor nicht beschädigt wird. Betrifft dann auch den MS/NS-Trafo, usw.

 

[Drehmomentapostel]

Hi, ich habe genau das gemacht was du machen willst. Ich habe eine Kiste mit einem Danfoss FU mit EMV Filter gebaut. Wegen der Schirmung nutze ich geschirmte Kabel und 6pol Hartingstecker. Solltest du Material wie Stecker etc. brauchen meld dich bei mir.

Habe mir ein paar Bleche Plasmagebrannt

Dann einen Kasten mit ein paar Löchern drauß gemacht

Dann noch eine Frontplatte

Mittels einer russischen Verlängerung aus MK Hülsen wurden in angeschweißte Winkel Gewinde für den FU gebohrt.


Lack drauf

Dann alles mit Kabeln und so vollfüllt


Fertig

Habe sogar ein cooles Feature, nämlich den Drehschalter. Über ihn kann ich 20üHz oder 300Hz oder 50Hz auswählen. Letzteres um Motoren zu steuern. Die anderen beiden für HF Werkzeug.

Das Kästchen habe ich dann einfach hingestellt und per geschirmter Kabel an mein HF Netz angeschlossen. Wenn ich es wo anders brauche nehm ichs mit.


Bis jetzt funktioniert es einwandfrei. Ich liebe HF Werkzeuge.

 

[powersupply]

Hey. Klasse Umsetzung!

Habe sogar ein cooles Feature, nämlich den Drehschalter. Über ihn kann ich 20üHz oder 300Hz oder 50Hz auswählen. Letzteres um Motoren zu steuern. Die anderen beiden für HF Werkzeug.

Du solltest evtl auch erwähnen, dass Du auch die Motorspannung entsprechend angepasst hast.
200Hz Geräte sind mir mit 265V Strangspannung bekannt und 300Hz Frässpindeln mit nur 165V.
Da gibt es Sicherlich auch noch andere Varianten.

PS

 

[H. Gürth]

Die üblichen Spannungen für HF Werkzeuge waren/sind :
Alte 150 Hz Anlagen aussen vor.
200Hz - 265 V 300Hz - 200 V und 200Hz - 135 V (Gleiche Maschinen)
Suhner mit 400 Hz war eher ein Exot und nicht sehr verbreitet.

 

[Allesmassiv]

Bei Aliexpress gibt es Frequenzumrichter, die aus 230V Eingansspannung 400V am Ausgang machen können. Vermutlich haben die am Eingang eine Spannungsverdopplerschaltung.
Am besten nach "VFD 220V to 380V" suchen

z.B. hier als 2,2KW Version für ca. 77€+ 9€ Versand aus China.
Zieht der Zoll das Paket raus, kommen dann nochmal 19% Einfuhrumsatzsteuer drauf.
https://www.aliexpress.com/item/100...exp_id=e7e1d3e2-ca35-474c-8ed7-e5bc5abb902d-1

Etwas teuerer für gesamt ca.125€ gibts das ganze auch mit Versand aus Spanien, dafür kein Abholen beim Zoll.
https://www.aliexpress.com/item/100...exp_id=9db1e2d9-96e9-4e20-9375-6e034f70232b-9

Die nächste Größe wären dann 4KW, allerdings weiß ich nicht, wie gut der dann noch mit einer 16A Sicherung zusammenarbeitet.

Erfahrung habe ich mit den Dingern leider nicht, keine Ahnung wie gut die Qualität ist und ob sich die halbwegs einfach Parametrieren lassen, ist wohl teilweise nicht ganz einfach wenn die Dokumentation in schlechtem China-englisch verfasst wurde.

 

[Lukas2046]

Vielen Dank erstmal für die Resonanz, von China FUs würde ich erstmal Abstand nehmen, da mein Lenze schon 300 Seiten Benutzerhandbuch hat und sowas dann noch in schlecht übersetzt, nein danke.
Ich werde mich wohl an der Box vom Drehmomentapostel inspirieren, auch wenn nicht ganz so groß und in orange(muss ich mal bei Fein fragen nach dem Farbcode ).Es sollen wahrscheinlich dann zwei Schalter für JOG Betrieb (200Hz und 300Hz) rein, einer für die Freigabe und eventuell einer für Rechts-/Linkslauf. Not-Aus weiß ich nicht, ob das bei handgeführten Werkzeugen notwendig ist, aber das kann man ja noch als Öffnerkontakt in Reihe zum Freigabeschalter machen.
EMV Verträglichkeit werde ich erstmal außer Acht lassen und als Zuleitung ein 4x1 H07RN-F nehmen und da dran grüne CEE Stecker (4P 10h) machen, es ist nur ne Garagenanwendung und meine Bluetooth-Box hat auch noch funktioniert. Bei der Lösung mit den Harting Steckern wird der Schirm doch auch nur einseitig aufgelegt oder?
Zum Alter der Werkzeuge kann ich leider relativ wenig sagen, die Flex ist aus 2012 und die beiden Bohrmaschinen und der Geradeschleifer sind älter, wie alt keine Ahnung, weil diese HF Werkzeuge ja teilweise über 20—30Jahre gebaut wurden. Muss man halt probieren wie gut oder schlecht die Isolierung ist, wenn es abraucht, ist das so
Ein richtiger elektromechanischer Umformer ist ja leider schwer zu finden und die sind dann auch wieder komplett überdimensioniert für meine Anwendung.
Wenn jemand einen kleinen 3-Phasen FU liegen hat und den zu einem vernünftigen Preis abgeben möchte, gerne melden. Am liebsten was von Lenze, weil Lokalpatriotismus

Gruß Lukas

 

[powersupply]

Mit dem Lenze bist Du spannungsmäßig auf der sicheren Seite, aber...
Du vergibst dann Motorleistung. Denn ab ca 85% Drehzahl setzt der sogenannte Feldschwächbereich ein und das verfügbare Motordrehmoment sinkt etwas. Aber das solltest Du ja gut "erfühlen" können.

PS

 

[Lukas2046]

Ja ist glaub ich auch eine Parametierungssache. Man kann ja mit der Nennfrequenz noch etwas rumspielen, bisschen mehr Spannung können die ja auch bestimmt aushalten, mal abwarten.
Hab bei YouTube auch mal ein Video gesehen, da hat einer die 200Hz Maschinen an 400V/300Hz betrieben, vielleicht ist derjenige ja auch hier im Forum.
Aber eine Frage hab ich noch, ich habe noch ein anderes Projekt eine Flott Boy Bohrmaschine (für die ist auch der einphasige FU), kann ich da einen 230/400V Motor im Dreieck im 87Hz Betrieb laufen oder ist das nur sinnvoll bei 400V Dreieck? Ich habe da leider noch keine Antwort drauf gefunden und als ich mal meinen Ausbilder gefragt habe, meinte der nur: „Was das sollte und sowas hätte er noch nie gesehen…

Gruß Lukas

 

[H. Gürth]

da hat einer die 200Hz Maschinen an 400V/300Hz betrieben,

Schon richtig. Die Bertriebsspannung muss im gleichen Verhältnis wie die Frequenz angepasst werden.
Die 300 Hz 200 V Maschinen laufen auch problemlos mit 135 V 200 Hz.

Ich war etliche Jahre Kundendienstmann für Bosch HF Maschinen. In meinem Vorführbus war ein Frequenzumformer mit Läufererregung installiert. Je nach Drehrichtung des Erregerfeldes wurden 200 oder 300 Hz erzeugt. Mittels Trafo konnten somit alle Netzspannungen beim Kunden erzeugt oder geprüft werden.

 

[powersupply]

Aber eine Frage hab ich noch, ich habe noch ein anderes Projekt eine Flott Boy Bohrmaschine (für die ist auch der einphasige FU), kann ich da einen 230/400V Motor im Dreieck im 87Hz Betrieb laufen oder ist das nur sinnvoll bei 400V Dreieck? Ich habe da leider noch keine Antwort drauf gefunden und als ich mal meinen Ausbilder gefragt habe, meinte der nur: „Was das sollte und sowas hätte er noch nie gesehen…

Lange im Beruf und nur das Notwendige dazugelernt...

Klar funktioniert der Betrieb mit 230VDreieck! Du musst aber den FU entsprechend parametrieren.
Das wird, insbesondere bei Hubantrieben gerne gemacht um ein breiteres Drehzahlband besser ausnutzen zu können. Früher sprach man hier von einem Stellbereich von ca 10 : 1. Also bei 50 Hz gibt das 5Hz bis 50 Hz. Wenn Du den Antrieb mit 87Hz(230V Dreieck) an einem 400V FU betreibst kannst Du ebenfalls bis 5Hz runter. Die dabei vorhandene Strangspannung bleibt, bei richtiger Parametrierung gleich. Jedoch hast Du so nach oben einen Stellbereich mit ebenfalls vollem Drehmoment von 87Hz. Das 1,73-Fache. Wenn man dann, um im Heberbetrieb zu bleiben die Getriebeuntersetzung um denselben Faktor verkleinert hat man einen Stellbereich von 17 : 1. Also etwa 2,7Hz als minimale Drehzahl.
Angenehmer Nebeneffekt: Die maximale Motorleistung steigt bei höherer Maximaldrehzahl natürlich auch.

Eine weitere Anwendung können Pumpen sein die nur im Kurzzeitbetrieb laufen wie die meines Hauswasserwerkes. Die lasse ich bei der von dir genannten Einstellung mit ca 63Hz laufen. Damit hat die dann ca 1,1 - 1,2kW(quadratische Kennlinie beachten!) Ein Dauerbetrieb ist so natürlich nicht möglich, aber zum Füllen meines Druckspeichers ist es so optimal. Allerdings ist der Pumpenmotor auch für 100% Dauerbetrieb ausgelegt.

Edit:

da hat einer die 200Hz Maschinen an 400V/300Hz betrieben,

Schon richtig. Die Bertriebsspannung muss im gleichen Verhältnis wie die Frequenz angepasst werden.
Die 300 Hz 200 V Maschinen laufen auch problemlos mit 135 V 200 Hz.

Präge dir hierbei den Begriff Spannungszeitfläche ein. Das ist ein prima Hilfsmittel für den Kopf.
Die Spannungszeitfläche ist eine Charakteristische Größe für den Motor. Wenn die Spannung größer wird muss, um die Fläche gleich zu halten, die Sinuswelle kürzer werden und damit die Frequenz höher und umgekehrt.

PS

 

[Senkblei]

Die Danfoss sind so eine Referenz für einfache Anwendungen, sehr zuverlässig (Danfoss hat übrigens Vacon übernommen, die grossen modularen Vacon FU sind gute Produkte, da Support und das Administrative nicht klappte, wurde was anderes gewählt, 690 V FU mit rückspeisefähigem AFE über 1000 kW, zumindest meine Erfahrung).
Von Lenze will ich nichts hören, hatte in den 90er bereits Probleme damit, FU bereits Made in Asien (noch nicht China) und die Schraubelosen Klemmen brachen beim ersten Anschlussversuch, usw. Auch deren Getriebemotoren sind, na ja... Z.B. SEW ist da welten besser.

Bei grossen modularen FU entspricht die vollständige Doku mehrere tausend Seiten.

Übrigens liefert Danfoss gewisse Leistungselektronikbaugruppen an Schweissgerähersteller, die Leistungshalbleiter stammen dabei von irgendwelchen bekannten Herstellern.

Mit hochgezüchteten FUs kann man ziemlich viel automatisch optimieren, wichtig ist, dass man gewisse Motoren-Grundparameter richtig eingibt. Da feine Tuning erfordert jedoch viel Erfahrung, insbes. bei heiklen Anwendungen (hier im Leistungsantriebsbereich gemeint, nicht Servo, Servoantriebe sind noch was anderes).

 

[Lukas2046]

Präge dir hierbei den Begriff Spannungszeitfläche ein. Das ist ein prima Hilfsmittel für den Kopf.
Die Spannungszeitfläche ist eine Charakteristische Größe für den Motor. Wenn die Spannung größer wird muss, um die Fläche gleich zu halten, die Sinuswelle kürzer werden und damit die Frequenz höher und umgekehrt.

PS

Danke für den Tipp, Integrale sind ja doch wichtiger im Leben als man immer in der Schule gedacht hat

Ja ich werde mal gucken was ich an passenden FUs in der Bucht oder bei Kleinanzeigen finde und dann werde ich mal weiter berichten. Wahrscheinlich aber erst in den nächsten Wochen jetzt steht erstmal Abschlussprüfung an und Unterverteilung in der Garage bauen an.

Vielen Dank erstmal für eure Hilfe

Gruß Lukas

 

[Drehmomentapostel]

Ich würde immer wieder zu Danfosss greifen. Auch für mich, mit begrenzten Elektro und Programmierkenntnissen doch noch machbar (mit Hilfe aus dem Machbarforum)
Pass bei der Dimensionierung des FU's auf, eine HF Flex kann schon mal 2kW ziehen. Die Motoren ziehen durch bis zum Kippmoment.
Die 2kW heißen nicht, das ein 2kW FU reicht. Da die Spannung nur halb so groß ist wie normal (400V) muss der Strom doppelt so hoch sein. Daher braucht es große FU's. Meiner ist ein 7,5kW glaube ich. Und die Kiste ist (dank 2,5mm Blech ) echt schwerer als gedacht. Du musst auch aufpassen mit dem FU. Dieser erfordert einen FI Typ B oder B+. Ich habe sowas.

Hier und Hier habe ich ein bisschen berichtet und Fragen gestellt. Eventuell hilft dir das.

Edit: Du fragtest nach der Überlasttauglichkeit. Meine Fein haben so einen Knopf für den Motorschutz, hat man mir erzählt. Auch bei stundenlamgem Schleifen passiert nix. Die Winkelschleifer ziehen super durch, werden aber auch echt heiß. Das Getriebe kann man nicht mehr anfanssen.

 

[FastDriver]

Mal so ins blaue gefragt... währe ein Siemens Micromaster 420 geeignet für die Ansteuerung von 200HZ Werkzeugen?

 

[powersupply]

Der Umrichter ist bei variabler Motornennspannung bis auf max 650Hz Motornennfrequenz einstellbar.
Also alles Bestens.
Dem unteren Spannungsgrenzwert zufolge sollte man, eine geeignete Rückführung vorausgesetzt, auch eine 18V Akkumaschine zum Laufen bekommen.
Mit dem Strom wirds halt ein wenig knapp.



PS

 

[Drehmomentapostel]

Ich finde Micromaster 420 von 120W bis 11kW.
Welches Modell willst du nehmen?
Hat der mehrere Parametersätze und ist der für mehrere Motoren geeignet?

 

[FastDriver]

Ich finde Micromaster 420 von 120W bis 11kW.
Welches Modell willst du nehmen?
Hat der mehrere Parametersätze und ist der für mehrere Motoren geeignet?

Der 11kw liegt noch rum... mit den Parametersätzen ist so eine Sache, an einen rs232 Adaoter + entsprechende Software hab ich aktuell keinen Zugang...

 

[powersupply]

Du brauchst keine Software. Ein Bedienfeld sollte reichen. Ist halt Umständlicher.

PS

 

[Senkblei]

Der angegebene Leistungsbereich der Anschliessbaren Motoren ist je nach FU im unteren Leistungsbereich u.U. nur mit Einschränkungen möglich. Je nach Hersteller sind je nach Grundbetriebsart (z.B. skalar oder bzw. vektoriell) die zulässigen Mindestmotorleistungen unterschiedlich. Logischerweise sind Regelgüte und auch andere Betriebseigenschaften sub-optimal wenn der FU sehr stark überdimensioniert ist.

Bei Siemens kann man die Betriebsanleitungen sowie das Kompendium kostenlos downloaden.
Siemens und ABB FU sind recht gut dokumentiert. No-name, Lenze, usw. würde ich nicht empfehlen.

Gibt auch noch viele andere Hersteller, da muss man dann selbst entscheiden wo die Prioritäten sind.
Mit was Erfahrung laufen dann irgendwann die meisten mehr oder weniger gut und mit oder weniger Zeitaufwand.

Wichtig sind ausführliche Unterlagen sobald die Anwendung etwas anspruchsvoll wird. Für 08/15 Anwendungen in der üblichen Gebäudetechnik reichen recht primitive Geräte aus. Bei 690 V und 2500 kW multidrive Aufbau mit regenerativem Bremsen und Notbremsung über 3-phasige Bremsinverter bei Notstrom-Speisung braucht es was mehr.

Für einfache Anwendungen werden nur wenige der mehreren hundert Parameter abgeändert, für den Rest werden dann die default Werte übernommen oder der FU optimiert sie automatisch. Zwar kann man dann gewisse Parameter noch von Hand weiter optimieren, oft ist dies jedoch erst ab einer gewissen Komplexität der Anwendung sinvoll oder gar erforderlich.

Antriebsoptimierung ist eher eine Try-and-Error Sache die einiges an Erfahrung erfordert. Kurse, usw. habe ich nie absolviert und trotzdem allerlei Antriebe in Betrieb genommen von DC mit uralten SIMOREG und BBC / ABB Veritron bis zu hochdynamischen Serovantriebe.

Wichtig ist trotzdem mal die Doku durchzublättern und dann einfach mit was Vorsicht vorzugehen. Und übrigens die Firmware sowie die Parametriersoftware sind nie fehlerfrei.

EMV (EMC) wird z.T. übertrieben, ist auch teilweise eine Cover-My-Ass Frage bzgl. Normen. In der Praxis gilt eher die Regel dass die eigenen Anlagen nicht gestört werden dürfen, jenseits der werkseigenen Trafos sind die Störeinflüsse bereits gedämpft. Habe Anlagen gesehen wo die EMV Regeln nicht respektiert wurden und es lief dennoch alles problemlos.