@ nearperf:
Wir müssen systematisch vorgehen. Sag mir, was für einen Motor Du hast und ich (wir) sage(n) Dir, wie man ihn regeln kann.
In Frage kommen 3 Arten von Motoren:
1. Drehstrommotor
Erkennungsmerkmale:
- Betrieb mit Drehstrom (ja gut, ist banal...)
- eine Nenndrehzahl, die sich aus einem ganzzahligen Teilungsverhältnis vom 3000 U/min + Schlupf ergibt
- 3000, 1500, 1000... - auf dem Typenschild stehen dann Zahlen wie 2890, 1460, 960
So etwas kann man nur über die Frequenz des Speisestromes regeln, was recht aufwendig ist. Der Frequenzumrichter macht folgendes:
- Drehstrom gleichrichten
- aus dieser Zwischenspannung wird mit Hilfe einer Drehstrombrücke aus 6 Transistoren (MOSFET oder IGBT - bei Interesse googlen, aber für Dich erst mal egal - es sind eben schnelle elektronische Schalter) eine neue Frequenz und Amplitude moduliert
- für die Ansteuerung gibt es einen Mikrocontroller, der auf den entsprechenden Motor programmiert werden kann bzw. muß
- es muß z.B. die Amplitude des Effektivwertes über die Frequenz angepaßt werden
- entsprechend der Dynamik des Motors / Antriebes (Massenträgheit) muß man max. Rampensteilheiten festlegen etc. - mit der entsprechenden Software aber keine Hexerei zumal Du keine Anforderungen an die Dynamik der Drehzahlregelung hast
Die klingt alles aufwendig, ist aber für den Dauerbetrieb das beste Konzept.
Kühlung:
Die Kühlung erfolgt standardmäßig mit einem Gebläse, das direkt von der Motorwelle angetrieben wird. FU's ermöglichen den Betrieb mit deutlich geringeren Drehzahlen, als der Nenndrehzahl. Dementsprechend verringert sich die Förderleistung des (meistens) Axialverdichters (aka Lüfterflügel...) ohne daß sich die Verlustleistung des Motors verringert.
Es gibt für Standard-Asynchronmotoren Lüfterkappen für den FU-Betrieb. Originale Gebläsekappe und Lüfterflügel ab, Gebläse drauf, bekommt extra Strom, fertig - ist aber etwas länger.
2. Einphasen-Asynchronmotor
Den findest Du vielleicht in Deiner Ständerbohrmaschine vor.
Erkennungsmerkmale:
- Betrieb mit normalem Einphasenstrom
- Drehzahlen siehe Drehstrommotor
- keine Schleifkohlen
- Anlaßkondensator
Eine Regelung per FU ist zumindest bei kleinen Leistungen möglich. Der FU muß das können (Datenblatt) und relativ zur Motorleistung bzw. seiner Nennleistung an einem Drehstrommotor überdimensioniert sein. Es wird abgesehen von der Hilfwicklung zum Start nur eine Phase des FU belastet. Umverdrahtung: Kondensator weg, zusätzliche Kabel für die Hilfs- bzw. Anlaßwicklung. Ist eigentlich eine Notlösung - geht aber durchaus.
3. Universalmotor, Reihenschlußmotor
Wie in fast jeder Maschine, die man in die Hand nimmt (und deren geringe Masse wichtig ist) und mit Netzspannung betrieben wird.
Universalmotor bedeutet, daß man ihm mit Gleich- und Wechselspannung betreiben kann.
Genau genommen ist es ein Gleichstrommotor mit Feldwicklungen, der für den Betrieb mit Wechselspannung ausgelegt ist - z.B. bzgl. eines geblechten Statorkerns.
Im Web findest Du sicher wunderbare Zeichnungen dazu. Siehe auch: Reihenschlußmotor
Erkennungsmerkmale:
- Betrieb mit normalem Einphasenstrom
- i.a. hohe Drehzahlen, fast immer ein Getriebe vorhanden
- Schleifkohlen
- oftmals vorhandene Drehzahlregelung
Beispiele: Handbohrmaschine, Staubsauger...
Die Drehzahl dieses Motors hängt vom Effektivwert der Betriebsspannung und der Last ab.
Eine Drehzahlregelung ist einfach. Mit Triacs oder Thyristoren baut man Phasenanschnittschaltungen auf. Grundsätzlich sind Triacs und Thyristoren elektronische Schalter, die normalerweise nur elektrisch eingeschalten werden können. Ein Ausschaltung ist nur durch eine Unterbrechung des Stromflußes möglich. Das ist bei Wechselspannung bei jedem Nulldurchgang der Fall. Man braucht also nichts weiter zu tun, als den Zündzeitpunkt zu variieren, was mit wenigen Bauteilen möglich ist. Zündet man so zeitig wie möglich, hat man die volle Leistung - zündet man später, ist es entsprechend weniger. Mit der Amplitude hat das wenig zu tun - es geht um den Effektivwert.
Einfache Lösungen wie etwa im Staubsauger haben keine Regelschaltung. Die Drehzahl einer Bearbeitungsmaschine würde stark lastabhängig schwanken. Bei Handbohrmaschinen etc. betreibt man etwas mehr Aufwand, um bei Lastschwankungen die Drehzahl konstant(er) zu halten.
Phasenanschnittschaltungen müssen immer mit einem Netzfilter gegen Störungen betrieben werden.
Grundsätzlich sind Universalmotoren bzgl. Verschleiß und Lebensdauer problematisch. Ein Drehstrommotor hat außer seinen Kugellagern dagegen praktisch keinen Verschleiß. Das muß man bei häufigem Einsatz berücksichtigen. Oftmals rechnet sich dadurch ein FU. Vor allem bei größeren Leistungen kann das ins Geld gehen. Ich würde ggf. nach einem gebrauchten Ausschau halten. Auch einer mit defektem Bremskreis wäre für Dich geeignet. Da fackeln oft nur die Widerstände ab. Normalerweise hättest Du ja gar keine Bremse. Markenhersteller von FU's bieten oft einigermaßen kostengünstige Pauschalreparaturen an. Also diesbzgl. vorher schlau machen und dann bei iBäh etc. zuschlagen.
Gruß
Thomas