Standbohrmaschine auf FU-Betrieb umrüsten

[kar]

Ich dachte immer, die FUs würden ausschließlich die Frequenz ändern und die Spannung konstant lassen.

 

[freakbaer]

Ich dachte immer, die FUs würden ausschließlich die Frequenz ändern und die Spannung konstant lassen.

Jain

Dazu muss man die funktinosweise eines FU`s kennen.

hier ne kurze erklärung.
Der FU hat eingangseitig normales Netz also 400V drehstrom
Daraus wird intern über GLeichrichter eine Zwischenkreisspannung erzeugt (ca 560V DC)
diese Spannung wird getaktet an den Motor gegeben.

Soganannte Pulsweitenmodulation.
soll der Motor langsamer drehen werden ihm Quasi weniger bzw kürzere Pulse verpasst.
Soll er Schneller Drehen werden die die Pulse verlängert.

Es ändert sich also die am Motor Spannung bzw genau genommen die Effektivspannung.

Deshalb kann man auch nicht mit einem gewöhnlichen Multimeter an einem FU betriebenen Motor die Spannung Messen.

 

[kar]

Danke Freakbaer,

dank meiner Vorkenntnisse und deiner zusätzlichen Erklärung habe ich das Prinzip eines FU - denke ich - verstanden.

Ich versuche es mal in meinen Worten zu beschreiben:

Die Eingangswechselspannungen der drei Phasen werden über Dreiphasengleichrichter gleichgerichetet. Dann bekommt man sowas raus:

Das was hinten aus dem Gleichrichter herauskommt, (rote Linie) ist schon relativ glatt, dank der drei gegeneinander verschobenen Phasen. Man könnte die Spannung durch Kondensatoren noch etwas mehr glätten, wenn es sein müsste. Nach perfekter Glättung hätte man eine Gleichspannung die exakt dem Spitzenwert des Sinus der Eingangswechselspannung entspricht, also 560V.

Die Gleichspannung wird nun zerhackt, indem sehr schnelle elektronische Schalter (Transistoren, IGBTs...) die ganze Zeit geöffnet und geschlossen werden.
Die Effektivspannung der Rechteckspannung, die hinten herauskommt ergibt sich aus dem Zeitverhältnis der Ein- zu den Ausphasen. (für Rechteckspannung) Lange Ausphasen bei kurzen Einphasen ergeben niedrige Effektivspannungen und umgekehrt. Wenn man das ganze glättet, kann man beliebige Gleichspannungen zwischen 560V und 0V erzeugen. Wenn man die Ein/Ausphasen mit einer Frequenz von sagen wir 10-100Hz sinusmoduliert, hat man dann seine Wechselspannung mit der neuen Frequenz. Wenn man davon drei Schaltungen hat, die alle einen schönen Sinus erzeugen die dann noch um 120° phasenverschoben sind, hat man seinen gewünschten Drehstrom.

Theoretisch könnte man durch die modulierte Taktung der Ein/Ausphasen jede Wellenform mit jeder Spannung zwischen 0 und 560V erzeugen. Extrem theoretisch könnte man sogar die Taktung durch ein Musiksignal modulieren lassen und hinten anstatt eines Motors einen riesigen Lautsprecher anschließen.

Wo mein Verständnis aufhört ist Folgendes:
Muss in einem Frequenzumrichter zur Drehzahlsteuerung von Drehstrommotoren die Ausgangsspannung erhöht oder erniedrigt werden, wenn man die Frequenz ändert? Dass man es kann ist klar, aber die Frage ist, ob man es muss/sollte bzw auch tut.

 

[freakbaer]

das ist alles soweit richtig

Ja moderne Umrichter sind U/f gesteuert
Also Spannung zur Frequenz.


Es gab früher I/f Umrichter also Stromgesteuerte.


diese vion dir erwähnte Sinusspannung am ausgang des FU`s könnte man durch einen sinus Filter erreichen gibt es von den meisten FU herstellern auch zu kaufen.
Dann kannst du tatsächlich je nach Frequenz eine andere SPannung messen.
0Hz= 0V bis 400V = 50Hz linear steigend

Danke Freakbaer,

dank meiner Vorkenntnisse und deiner zusätzlichen Erklärung habe ich das Prinzip eines FU - denke ich - verstanden.

Ich versuche es mal in meinen Worten zu beschreiben:

Die Eingangswechselspannungen der drei Phasen werden über Dreiphasengleichrichter gleichgerichetet. Dann bekommt man sowas raus:

Das was hinten aus dem Gleichrichter herauskommt, (rote Linie) ist schon relativ glatt, dank der drei gegeneinander verschobenen Phasen. Man könnte die Spannung durch Kondensatoren noch etwas mehr glätten, wenn es sein müsste. Nach perfekter Glättung hätte man eine Gleichspannung die exakt dem Spitzenwert des Sinus der Eingangswechselspannung entspricht, also 560V.

Die Gleichspannung wird nun zerhackt, indem sehr schnelle elektronische Schalter (Transistoren, IGBTs...) die ganze Zeit geöffnet und geschlossen werden.
Die Effektivspannung der Rechteckspannung, die hinten herauskommt ergibt sich aus dem Zeitverhältnis der Ein- zu den Ausphasen. (für Rechteckspannung) Lange Ausphasen bei kurzen Einphasen ergeben niedrige Effektivspannungen und umgekehrt. Wenn man das ganze glättet, kann man beliebige Gleichspannungen zwischen 560V und 0V erzeugen. Wenn man die Ein/Ausphasen mit einer Frequenz von sagen wir 10-100Hz sinusmoduliert, hat man dann seine Wechselspannung mit der neuen Frequenz. Wenn man davon drei Schaltungen hat, die alle einen schönen Sinus erzeugen die dann noch um 120° phasenverschoben sind, hat man seinen gewünschten Drehstrom.

Theoretisch könnte man durch die modulierte Taktung der Ein/Ausphasen jede Wellenform mit jeder Spannung zwischen 0 und 560V erzeugen. Extrem theoretisch könnte man sogar die Taktung durch ein Musiksignal modulieren lassen und hinten anstatt eines Motors einen riesigen Lautsprecher anschließen.

Wo mein Verständnis aufhört ist Folgendes:
Muss in einem Frequenzumrichter zur Drehzahlsteuerung von Drehstrommotoren die Ausgangsspannung erhöht oder erniedrigt werden, wenn man die Frequenz ändert? Dass man es kann ist klar, aber die Frage ist, ob man es muss/sollte bzw auch tut.

 

[kar]

Dann habe ich wieder was dazu gelernt. Danke!

 

[powersupply]

@kar
Eine ganz einfache Erklärung zur benötigten Spannung ergibt sich, wenn Du dir den Sinusverlauf einer Wechselspannung in einem Diagramm anschaust.
Da kann man unter dem Sinus eine Fläche bilden. Diese Fläche nennt man Spannungs-Zeitfläche und diese Charakterisiert einen Motor. Im weitesten Sinne.
Wird nun die Frequenz kleiner muss nun, damit die Fläche gleich groß bleibt, die Spannung sinken. Bei größerer Frequenz entsprechend andersrum.

PS

 

[kar]

Diese Fläche nennt man Spannungs-Zeitfläche und diese Charakterisiert einen Motor. Im weitesten Sinne.
Wird nun die Frequenz kleiner muss nun, damit die Fläche gleich groß bleibt, die Spannung sinken. Bei größerer Frequenz entsprechend andersrum.

Nicht dass ich die Sache mit der veränderten Spannung in Frage stellen will. Aber die Argumentation oben kann ich nicht nachvollziehen. Es sollte eigentlich eher umgekehrt sein. Wird der Sinushöcker kürzer wegen höherer Frequenz, dann müsste man die Spannung erhöhen, wenn de Fläche pro Höcker gleich bleiben soll. Wenn man nicht nur einen Höcker sondern die Summer aller Höcker über einen längeren Zeitraum betrachtet, dann sollte die Fläche unabhängig sein von der Frequenz, denn dafür dass die Höcker schmaler, kürzer und spitzer sind, werden es halt mehr Höcker.

 

[moto4631]

Ich unterbreche euch ja nur ungern in eurem Elektronikstudium, aber ich hätte da mal eine Frage

Was spricht dagegen als Gehäuse für den FU den rechten Werkzeugschrank meiner Werkbank zu misshandeln?

Ich war heut ein bissl einkaufen bei Conrad und hab mir nicht wirklich ein passendes Gehäuse gefunden.
Entweder zu klein oder abartig teuer.

Hier mal wie das aussieht:

Es ist direkt neben der Maschine, komplett getrennt von den restlichen Schränken, groß genug und abschließbar.
Spricht irgendwas drastisches dagegen?
Natürlich würde ich den Innenraum komplett mit nicht leitendem Kunststoff auskleiden (oder nimmt man dafür was anderes?)

Das hab ich heute schon mal vorsorglich geordert:

Not Aus Schalter

Digitale Temperaturanzeige

Hutschienentrafo

Kabelverschraubungen

Jetzt sollte der FU noch kommen dann kanns endlich losgehen

Hab heute auch schon mal die Güde angefangen ein bischen zu zerlegen.
Der Kabelsalat im Inneren ist ja der Hammer.
Wenn ich fertig bin mit dem Umbau befindet sich nur ein einziges Kabel in der Maschine und das geht nur von der Fernbedienung zum FU.
Dann hat der chinesische Kabelschrott ausgesorgt.

 

[H. Gürth]

Also ich will ja nicht hetzen, aber statt dem hier "Not Aus Schalter"
würde ich einen Fuss-Not-Aus bevorzugen. Oder parallel dazu.

 

[moto4631]

Das ist nicht hetzen das ist Mitdenken!

Wo genau ich den Schalter hinmache ist mir noch nicht klar.
Gut, ich hab drüber nachgedacht ihn in den Schaltschrank zu integrieren.

Heute beim Rumfummeln wie man ihn am Besten erreichen könnte kam mir der Platz aber nicht mehr so optimal vor.
Da ich noch nicht genau weiß wie groß der Schalter ist, warte ich mal bis der Postmann klingelt und entscheide dann.

Theoretisch ist es auch überhaupt kein Problem den Schalter ins Klemmgehäuse der Güde zu pflanzen sofern er dort Platz hat.

 

[H. Gürth]

ihn in den Schaltschrank zu integrieren

Ich denke jetzt mal laut:
Moto ist mit Fräsarbeiten beschäftigt. Recht hohe Drehzahl, dass das Fräsbild sauber ist. Trotzdem rubbelt der Fräser etwas und der Konus löst sich und flattert in der Bohrwelle. Moto steht aber etwas versetzt am Kreuzsupport an der Maschine.
Und nun...............
Mit der Hand den Ein/Aus-Schalter suchen...........
Zum Schaltschrank laufen....Not-Aus drücken.....
Den Not-Aus Knopf oben in der Frontplatte suchen..............

Fuss-Not-Aus treten und Ruhe ist.

Ich meine ja nur...........

 

[moto4631]

Sowas da an die Seite der Güde geschraubt (wo die anderen Modelle es auch haben) dürfte auch reichen:

Klick!

Die spinnen ja die Römer was die für einen Fuß-Notaus veranschlagen

 

[H. Gürth]

Ich dachte an So etwas oder solch einen

 

[moto4631]

Nach einer Nacht drüber schlafen ist mir eingefallen daß ich ja an der Güde dann ein externes Bedienpaneel vom FU verbaut habe.

Auch dort kann ich die Maschine ausschalten, sollte reichen.
Oder denkst Du das ist zuwenig?

 

[freakbaer]

guten morgen zusammen,

da kaufst ja ganz schön ein Moto
Bei deinem Tempanzeige musst du noch beachten das eigentlich die temperatur im Motor ausschlaggebend ist.
Also wenn du es außen oder am besten im Klemmbrett irgendwo anbringst solltest dir vielleicht die grenze von 70° setzen.
Und keine angst das ist nicht zuviel.

Bei uns heist es immer ein Motor ist erst dann auf Betriebstemperatur wenn du ihn nicht mehr anfassen kannst

Den FU in den Schrank zu setzen ist Eigentlich möglich. Groß genug ist er ja (wegen Wärmeentwicklung).
Und beachte bitte unbedingt den Schtuzleiter korrekt am Umrichter aufzulegen.

Da du dir jetzt noch einen Notaus gekauft hast kannst du den auch gleich an die bohrmaschine schrauben
Glaube da hat H. Gürth schon recht. Das Bedienteil ist zwar in greifbarer nähe aber den Ausschaltknopf am Bedienteil musst im Notafall schnell erreichen können bzw bei vielen knöpfen ist die verwechslungsgefahr groß.

Mit deinen Notaus kannst du einmal über klemme 37 (safe Stop, trennen des Wechselrichters im FU und Sperren des FU`s, kein wideranlauf ohne alarm Reset möglich)) am FU die Notausfunktion realisieren.
Oder/UND (da der Notaus 2 Öffnerkontakte hat) kannst du das Schütz abfallen lassen.

 

[moto4631]

Den Fühler hätte ich wahrscheinlich in eine der Kühlrippen geklebt?

 

[freakbaer]

Den Fühler hätte ich wahrscheinlich in eine der Kühlrippen geklebt?

Das ist ja auch möglich nur misst du dann eben nicht den wichtigen Wert-nämlich den der Wicklung. Deswegen würde ich dann sagen 70° und dann solltest du mal ne Zigarettenpasue machen

Bei Motoren welche einen Thermistor eingebaut haben-also nen Temperaturfühler- ist der neben der Wicklung eingebaut.

 

[moto4631]

Das sagt er mir jetzt mit den 70 Grad

Gestern hab ich mir einen Wolf gesucht nach Thermometern die bis 150 Grad anzeigen

 

[freakbaer]

Das sagt er mir jetzt mit den 70 Grad

Gestern hab ich mir einen Wolf gesucht nach Thermometern die bis 150 Grad anzeigen

hehe
jaaaaaa schon aber damit war natürlich die wicklung gemeint

 

[powersupply]

Diese Fläche nennt man Spannungs-Zeitfläche und diese Charakterisiert einen Motor. Im weitesten Sinne.
Wird nun die Frequenz kleiner muss nun, damit die Fläche gleich groß bleibt, die Spannung sinken. Bei größerer Frequenz entsprechend andersrum.

Nicht dass ich die Sache mit der veränderten Spannung in Frage stellen will.

Du darfst
Habs natürlich so gemeint wie Du schreibst

PS