Frequenzumrichter und zweistufiger Motor

[Joschie]

Hallo,

wisst ihr ob man einen normalen Frequenzumrichter (FU) an einem zweistufigen (930 + 1400 UpM) Drehstrommotor betreiben kann? Muss hier auf irgendwas speziell geachtet werden beim kauf des FU's?

Die Geschichte ist die, ein sehr guter Freund von mir hat mich gebeten mich nach einem FU für seine Standbohrmaschine ausschau zu halten und ihm bei der Montage behilflich zu sein da er weder Englisch kann noch mit Computern umgehen kann. Er ist Elektromeister sowie Maschinenbaumeister i.R. (seit 1993 in Rente), von daher sollte die rechtliche Seite abgedeckt sein.

Es ist uns klar das der normale Fehlerstromschutzschalter (FI) durch einen "Allstromsensitiven" FI getauscht werden muss und ein Netzentstörglied eingebaut werden muss. Ebenso das der Elektromotor durch einen seperaten Lüfter gekühlt werden muss.

Könntet Ihr mir bitte bei der Frage mit dem zweistufigen Motor helfen?

Gruß und Dank

Josef

 

[powersupply]

Hallo

Eine Standbohrmaschine mit einem zweistufigen Motor, ich nehme mal an mit zwei getrennten Wicklungen ist schon etwas ungewöhnlich. Zumal die Drehzahlen doch sehr nah beieinander liegen(2-polig und drei-polig)
Ich würde mit der FU-Lösung die Umschaltbarkeit zwischen den Drehzahlen eliminieren und die Wicklung mit dem stärkeren Drehmoment weiterverwenden.
Andererseits sollten heutige FUs es locker abkönnen wenn die Last spontan zugeschaltet wird. Ich würde dies aber trotzdem nur im Stand vornehmen da ein mit hoher Drehzahl laufender Motor wenn er durch einen FU abgebremst werden muss sehr viel generatorische Energie zurückspeist die einen FU zum Abschalten bringen kann.

Um einen Motor an einem FU in Betrieb zu nehmen benötigt man mit einer deutschsprachigen Anleitung keine Englisch- und auch keinerlei Computerkenntnisse. Die allermeisten lassen sich problemlos per Bedienpanel parametrieren und in Betrieb nehmen.

Für die Bohrmaschine empfehle ich einen FU welcher eine Feldregelung hat. Das bedeutet der FU erkennt anhand der EMK in der jeweils nicht bestromten Wicklung ob der Motor mehr oder weniger stark belastet ist und regelt dementsprechend den Stromfluß. Das hat den Vorteil, dass der Motor auch bei langsamer Drehzahl nahezu das volle Drehmoment entwickelt.
Die minimale Drehzahl würde ich sowieso nicht unter 5Hz einstellen.

Als Vorschlag von mir könnte dieser Danfoss FU dienen. Der hat schon das Bedienpanel dabei und die Anleitung sollte auch in Deutsch verfügbar sein. Masterrick hat meines Wissens auch einen Danfoss an seiner umgebauten Bohrmaschine im Einsatz.

Gruß PS

 

[Cayjack]

Grundsätzlich möglich aber...
Mehrschichtmotoren haben zeitweilig sehr eigentümliche Schaltungen.
Deswegen wären nen Paar Daten vom Typschild wären noch ganz Hilfreich.
Spannung, Schaltung, Isolationsklasse.

 

[MasterRick]

Hallo,

Masterrick hat meines Wissens auch einen Danfoss an seiner umgebauten Bohrmaschine im Einsatz.

ich habe mich mit einem Lenze FU rumgeschlagen, davon hat mittlerweile schon der 2. FU Verwendung gefunden.
Anleitungen gibt es auch bei Lenze alle auf deutsch, da steht dann eigentlich alles sehr gut drin erklärt. Ich denke da gibt es bedienfreundlichere FU's als Lenze, weiss es aber nicht, da ich nur Lenze kenne.

Mfg MasterRick

 

[powersupply]

Ahhrg
Ich dachte Lenze und schrieb Danfoss...

@Cayjack
OK, es könnte sich natürlich auch ein Motor mit einer Dahlanderschaltung dahinter verbergen.
Aber auch für den gilt das oben gesagte.
Allerdings liese sich ein solcher Motor nicht einfach mit einem Schalter umschalten. Mir ist zumindest keinFall bekannt in dem es mit einem Schalter ohne Schütze realisiert worden wäre.

Gruß PS

 

[Cayjack]

Nope kein Dahlander ist nen 2-Schicht Motor mit Getrennten Wicklungen
4&6 Pol
Was ich meinte ist das die Wicklungen evt intern geschaltet sind und da dann enorme schwierigkeiten bestehen die an den FU zu Koppeln da du ja nunmal Dreieckbetrieb am FU brauchst.
Deswegen ja das Typschild
Aus der Praxis heraus werden die grosse Drehzahl für sowas genommen.

 

[chris11]

Sollte mit einem neueren FU kein Problem sein. Ob der Motor Stern oder Dreieck ist, ist Wurst. Der FU stellt de gleichen 400V zur Verfügung wie das Netz bei 50Hz.

 

[powersupply]

Nope kein Dahlander ist nen 2-Schicht Motor mit Getrennten Wicklungen
4&6 Pol
Was ich meinte ist das die Wicklungen evt intern geschaltet sind und da dann enorme schwierigkeiten bestehen die an den FU zu Koppeln da du ja nunmal Dreieckbetrieb am FU brauchst.

Hi

Entweder ist es ein Dahlander bei dem die Wicklungen intern verschaltet sind
oder
es ist ein Motor mit zwei getrennten Wicklungen bei denen nichts geschaltet wird, da nur die Eine oder die andere Wicklung am arbeiten ist.
Diese können wiederum problemlos entweder die Eine oder die andere an den FU angeschlossen werden

PS

 

[Joschie]

Hallo,

ich danke euch für eure Antworten.

Also ich habe heute mit meinem Freund nochmals gesprochen. Er ist der Meinung das der E-Motor über eine "Dahlander-Schaltung" in der Drehzahl geregelt wird.
Die Drehzahl wird bisher über einen 3Poligen Nockenstufenschalter und einem Hauptschalter geschaltet.

Ich könnte mir aber auch Vorstellen das hier Siemens evtl. mal wieder eine "Sonderlösung" gefunden hat (Firmen die einen Lufthaken bauen können traue ich alles zu
).

Ich habe mir auch schon gedacht den bisherigen Siemens-Schuckert Motor (BJ um 1960) durch einen moderneren normalen Drehstrommotor zu ersetzten.

Beim FU habe ich mich auf die Suche nach einem Danfoss, Hitachi oder Lenze gemacht.
Worin ist eigendlich der genaue Unterschied zwischen U/F und Vector Steuerung?

Die Probleme mit dem Englisch und den Computerkenntnissen sind nicht bei mir sondern bei meinem Freund vorhanden, er ist inzwischen 76 Jahre alt und diesbezüglich nicht mehr sehr lernfreudig, für ihn muss das einfach sein (Drehzahlpoti und Drehrichtungsumschalter am Gerät reicht).

Gruß und Dank

Josef

 

[powersupply]

Hi

Schön nach alter Väter Sitte. Nur kein Kupfer verschenken.
Der alte Elektromeister wird schon wissen was da verbaut wurde
Das mit dem Englich und dem Meister hab ich mir schon gedacht und nehms dem alten Herrn auch nicht übel. Im Gegenteil, ich kann ihn verstehen!

Im Grunde genommen kann der Motor drinbleiben. Der Cheffe sollte da nicht bekannt ist wann welche Brücke zuerst schliesst dann eben vermeiden zu schalten solange der Motor läuft.

Im Idealfall sollte der Motor in einer getränkten Version vorliegen. Dann habt ihr die größten Chancen dass Euch beide überlebt. Also eben laufen lassen bis ihr den Eindruck habt dass der Motor defekt ist.

Der Unterschied zwischen U/F und Vektor ist folgender:
Stell Dir einen einfachen Wechselstrom im Koordinatensystem vor.
Da kannst Dufür die jeweils positive und die negative Halbwelle eine Fläche bestimmen. Diese Fläche ist die sogenannte Spannungszeitfläche. Veränderst Du nun die Frequenz muß, damit die Fläche gleich groß bleibt sich zwangsweise die Spannungshöhe ändern.
Nimmst Du die Frequenz zurück wird die Zeitachse länger und demzufolge muss die Spannung zurückgehen damit die Fläche wieder gleich groß bleibt.
Steigt die gewünschte Frequenz und damit die Drehzahl(Die Zeitachse wird gestaucht) muss zwangsläufig die Spannung steigen.
Nach genau diesem Schema berechnet der U/F FU die jeweils augenblicklich erforderlichen Spannungswerte.
Daher kann man auch leicht berechnen, dass ein Motor der bei 50Hz 230V Nennspannung benötigt der selbe Motor bei 87HZ ca 400V benötigt um sein volles Drehmoment zu entfalten(Parameter wie I*R und Boost mal aussen vor gelassen).

Der Vektor FU hat darüberhinaus noch die Möglichkeit über die Messung induzierten Spannung in der jeweils nicht bestromten Wicklung den Belastungszustand bzw. den augenblicklichen Schlupf zu ermitteln und passt den erforderlichen Strom dem jeweiligen Feldvektor an. Das Ganze führt dann zu einer wesentlich besseren Drehzahlstabilität insbesondere bei geringen Drehzahlen und ist bei einer Bohrmaschine zu bevorzugen.

Sollte mir in meiner Ausführung ein Fehler unterlaufen sein bitte ich um freundliche Korrektur.

Gruß PS

 

[Joschie]

Hallo PS,

danke für deine ausführliche Beschreibung.

Der Motor ist vor zwei Jahren neu gelagert worden, der überlebt mich mit Sicherheit. Die Bohrmaschie übrigens auch (Hahn&Kolb Getriebebohrmaschine).

So, nächste Woche werde ich mich mal daran machen einen Vektorgesteuerten FU zu besorgen damit wir das mal zu Ende bekommen und die nächste Baustelle angreifen können

Gruß und nochmals Dank an alle

Josef

 

[Joschie]

Hallo,

kleines Update,

der FU ist bestellt und unterwegs.

Wenn wir ihn montieren mache ich ein paar Bildchen der Maschine und vom Umbau.

Gruß

Josef

 

[freakbaer]

Hallo,

hätte dir günstig einen Danfoss FU (Typ FC 302) sowie einen allstromsensitiven FU beschaffen können.

Mit dem Daten vom Motortypenschild hätte ich dir in der auswahl geholfen.

Habe beruflich sehr viel mit FU`s zutun.
Haben sehr oft Danfoss FU`S welche nur ein paar Wochen gelaufen sind zu verkaufen (teils für den halben Neupreis)


Falls du noch Tips oder hilfe brauchst, kann ich dir gerne weiterhelfen.

Grüße

 

[Joschie]

Hallo Freakbaer,

der FU ist inzwischen provisorisch montiert und funktioniert, die versprochenen Bilder liefere ich sobald alles korekt montiert ist.

Gruß

Josef