Stufenlose Drehzahlregelung

Sind die Varioantriebe wirklich nur FU-Lösungen, sind das nicht verstellbare Getriebe?

Ernst

Hallo Walter!

Leider konnte ich zu dem Thema im Netz nicht's brauchbaren finden, Google finden garnichts, bei Siemens habe ich auf Deutsch auch keine Info's zu "Meisterantrieb VC" gefunden, nur eine spanische (?) Infoseite habe ich bei Siemens gefunden, die konnte mir aber mangels Spanisch- Kenntnissen auch nicht wirklich weiterhelfen. Was mir bekannt ist, ist dass bei sehr geringer Frequenz die Spannung am Motor abgesenkt wird, damit der Strom nicht zu groß wird und dass bei höherer Frequenz der Motorstrom (bei Nennspannung) kleiner ist als im Nennbetrieb, weil der induktive Widerstand höher ist. Ist das vielleicht mit Feldschwächung gemeint?

mfg. Markus

Markus Haastert schrieb:

Sorry, ein kleiner Rückfall meinerseits in die Zeit als $iemen$ sich noch standhaft gegen die englische Sprache gewehrt hat. Damals wurde noch auf Biegen und Brechen alles ins Deutsche übersetzt. ;-) Heute benutzt diese Firma latürnich auch kewles Englisch und darum heisst es richtig "Masterdrives VC". Vorsicht, das Handbuch, als PDF im Support auf

Die Funktionspläne waren ursprünglich auch in Simovis, der Software für Service und Inbetriebnahme enthalten. Damit konnte man online alle Funktionen des Umrichters verfolgen und beeinflussen. Mit den passenden Datensätzen liess sich das Programm aber auch offline nutzen. Leider wurde dann dies Programm "Simovis" von DOS auf Windows(95) portiert und dabei ist es zu einem unnützen Spielzeug mit bunten Parameterlisten verkommen.

Das sind die einfachen f/U-Kennlinien.

Nein, die Feldschwächung besitzt einen eigenen Regler mit viel Drumherum, das ich aber nicht wirklich alles verstehe. Diese Umrichter haben je nach Ausstattung 1000 und mehr Parameter, an denen man im Expertenmodus herumschrauben kann. :-/

Ciao Walter

Aber 60° sind nun mal nicht 90°, womit der Motor nicht ganz richtig betrieben wird. Am normelen Netz, wenn man einen Sternpunkt hat, klemmt man so einen Motor mit der Haupwicklung zwischen einem Außenleiter und Neutralleiter, die um 90° versetzte Hilfswicklung wird an einen Trafo 400V/230V angeschlossen, dessen 400V Seite an die anderen beiden Phasen kommt. Bei einem Frequenzumrichter ist leider kein Sternpunkt vorhanden, und so sollte man in diesem Fall zwei entsprechen dimensionierte Einphasentrafos, um ein entsprechendes Drehstromsystem mit 90° Phasenversatz zu erzeugen. Prinzipiell wäre auch eine andere Ansteuerung des Umrichters denkbar. Ob so etwas irgend ein Hersteller mit in seine Software reingesteckt hat glaube ich ber eher weniger.

Rick

Die Spannung muß angehoben werden, um den Widerstand der Rotorwicklung zu kompensieren.

Jede elektrische Maschine beruht auf dem Prinzip, daß sich ein Stromdurchflossener Leiter in einem senkrecht zu ihm befindlichen Magnetfeld befindet, und daher eine Kraft auf ihn wirkt. Bei Gleichstrommaschine und auch bei der Synchronmaschine sind die Komponenten die das Feld erzeugen, und die Komponenten die den senkrecht dazu stehenden Strom tragen, deutlich zu erkennen. Bei der Asynchronmaschine sind sie etwas inneinander verschachtelt, so daß man schon etwas genauer hinsehen muß. Betrachtet man eine Asynchronmaschine ohne Rotorwicklung, so hat man nur noch eine 3-phasige Drossel. Legt man an jetzt eine Spannung an, so bildet sich ein Drehfeld. Um die Amplitude dieses Feldes konstant zu halten, so muß man eine Spannung U~f anlegen. Dieses Drehfeld kann man mit dem Erregerfeld der Gleichstrommaschine gleichsetzen. Erhöht man jetzt die Frequenz ohne die Spannung anzuheben (z.B: weil nicht mehr Spannung zur Verfügung steht), so wird die Amplitude des Drehfeldes geringer, also das Erregerfeld geschwächt. Das Drehmoment bildet sich dann, wenn man eine kurzgeschlossene Rotorwicklung hizufügt, aus den orthogonalen Komponenten von Rotorstrom und Erregerfeld. Ich hoffe das war vertändlich.

(Man könnte natürlich auch die Maschine mit der Raumzeigertheorie betrachten, das Ganze in einem rotierenden Koordinatensystem betrachten, und erkennen, daß das Transformierte System im Prinzip einer Gleichstrommaschine entspricht. Das ist allerdings mathematisch aufwendig und schwer nachzuvollziehen. Entsprechende Literatur gibt dazu es aber viel.)

Rick

Ist das sicher dass die resultierende Phasenverschiebung 90° ist? Ich kann die Hilfswicklung auch über einen R anschliessen und der Motor startet auch, ein R hat aber keine Phasenverschiebung, aber mit der Wicklung zusammen ergibt sich eine Phasenverschiebung, daher ziehe ich den Schluss dass es beim C nicht

Alle Einphasenmotoren mit Hilfswicklung die ich gesehen habe wurden über Kondensatoren betrieben.

Da heute alles mit uC gemacht wird wäre es gar kein Aufwand dem FU auch ein PRG für Einpahasenmotoren zu verpassen.

Ernst

Hallo Ernst,

Wenns die gleiche Maschine mit und ohne Vario gibt, ist es nur ein Umrichter.

Siegfried

Ist aber schwach, wenn der Motor nicht sehr überdimensioniert ist, so ist das keine richtig brauchbare Lösung.

Ernst

Ernst Keller schrieb:

Meinst du nicht auch, dass die durchdachte Neukonstruktion eines Antriebs sich vom Hinbasteln eines Umrichters an eine bestehende Maschine unter- scheidet?

Da z.B. Flott für vergleichbare Modelle mit und ohne FU die gleiche Bohrleistung, bzw. für die elektronische Machine sogar eine bessere Gewindeschneidleistung angibt, darf man wohl davon ausgehen.

Dass oft mit sträflicher Naivität Umrichter eingesetzt werden, ohne sich um z.T. weitreichende Folgen für Antriebsverhalten, Steuerung, Überwachung, EMV, Sicherheit, Personenschutz u.s.w. zu kümmern ist symptomatisch für Kunden nicht für Hersteller.

BRW: Auch nützliche Funktionen eines FUs können einen kräftig in den Arsch treten. Wenn die automatische Wiedereinschaltung den Umrichter mit Startfrequenz 0Hz auf einen drehenden Rotor schaltet, weil sich dieser wegen Überdrehzahl ausserhalb des Suchbereichs zum Fangen befand [1], wünscht man sich schon fast das gute alte PIV-Getriebe zurück.

Ciao Walter

Was kann da alles passieren? Ich glaube ein Kollege hat gesagt dass ihnen FU gestorben sind weil sie auf drehende Moteren geschaltet wurden.

Geiz muss halt richtig eingesetzt werden.

Ernst

Ernst Keller schrieb:

Meist stirbt nur die Ausgangsstufe (IGBTs), ich hab aber auch schon einen explodierten Zwischenkreiselko erlebt, das ist dann eine hübsche Sauerei.

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Das Fangen rotierender Asynchronmaschinen gibt es vielleicht seit 10 Jahren? Umrichter, die es nicht beherrschen, sollte man tunlichst nicht auf drehende Rotoren loslassen.

Ich hatte erste Geräte mit rein passiver Erfassung der Rotordrehzahl, was nur bei kurzen Unterbrüchen in störarmer Umgebung und weder exakt noch zuverlässig funktionierte. Das von mir angesprochene Teil war eines der ersten mit aktiver Erfassung. Aber leider funktionierte das nur in einem eng begrenzten Frequenzbereich (etwas mehr als die eingestellte Motorfrequenz). Moderne Umrichter haben mit dem Fangen keine Probleme mehr und gehen auch bei unpfleglicher Behandlung nicht gleich kaputt.

Defekte WR hatte ich in den letzten Jahren fast nur bei nicht ganz ausgereiften FETisierten Geräten, hauptsächlich zusammen mit Synchron- motoren.

Ciao Walter

Die Phasenverschiebung der Wicklung ist 90°, sieht man, wenn man auf die Wicklung schaut. Schaltet man einen Widerstand zum Anlauf, so ist die Pahsenverschiebung des Stromes in der Hilfswicklung etwas anders als in der Hauptwicklung. Dadurch bildet sich ein stark elliptisches Drehfeld aus. Das damit erreichbare Drehmoment ist allerdings gering. Ein Kondensator erzeugt etwas mehr Phasenverschiebung. Welche im Betrieb auftritt hängt von der Belastung ab. 90° sind es aber, wenn das überhaupt auftritt, nur in einem Punkt.

Gesehen habe ich so etwas auch noch nicht, nur mal in irgendeinem Buch. Ein solcher Fall wird wohl auch sehr selten auftreten.

Rick

Das meine ich ja, also sind die 60° beim FU gar nicht so daneben.

Ernst

Hallo Ernst,

Bei dieser Bohrmaschine und ähnlichen Maschinen läuft der Antrieb über ein vielstufiges Keilriemengetriebe, das Drehmoment und Drehzahl anpasst, so daß die Maschine mit einem konstant laufenden Motor funktioniert.

Der Varioantrieb ersetzt nicht das Getriebe, sondern ist eine reine Ergänzung zur Bequemlichkeit und mit gewissen Einschränkungen zur Erweiterung des Drehzahlbereichs außerhalb der kleinsten und größten Übersetzung.

Der Vario hat also keinen Einfluß auf die Brauchbarkeit, das muß schon die Grundmaschine gewährleisten. Man bekommt damit keinen Antrieb von 0 bis oo ohne Gangwechsel mit max. Drehmoment.

Früher wurden für solche Zwecke auch stufenlose Keilriemengetriebe verbaut.

Siegfried

Ich hätte eigentlich erwartet dass es ein stufenloses Keilriemengetriebe ist wie ich es von früher kenne, nur dass die Drehzahl statt mit einer Kurbel über eine Elektronik eingestellt wird.

Genau, siehe Oben, der DAF hatte ein Automatikgetriebe auf diesem Prinzip.

Ernst

Irgendwie hab ich den Faden verloren. Wie sicher ist denn, dass es sich wirklich um einen Kondensatormotor handelt und nicht um einen Drehstrommotor in Steinmetzschaltung? Wenn der ohmsche Widerstand zwischen je zwei der drei Anschlussdrähte immer gleich ist, wäre doch Verdacht auf Drehstrom gegeben. Bitte vorher Netzstecker ziehen :-] Dabei wird man dann feststellen, dass die Anschluss- drähte dermassen vermurxt/vergossen/verirgendwas sind, sodass Rückbau auf Stern nicht mehr möglich ist :-]

Hallo Ernst,

Meinst Du, daß so etwas difiziel-mechanisches heute noch gebaut wird? Die Kurbel kenne ich nur von einer 40 Jahre alten Weiler-Drehmaschine, an etwas neuerem ist mir das noch nicht begegnet.

Aber auch da war nur eine von drei Getriebestufen mit 1:3 einstellbar, die beiden anderen wurden elektrisch und mechanisch ungeschaltet und brachten dann erst die notwendigen 1:50. Genauso ist es heute mit den FU, auch die brauchen noch zusätzliche Umschaltstufen.

Siegfried

Das weiss ich nicht, ich kenne es von Bohrmaschinen und difiziell-mechanisch finde ich ein variables Keilriemengetriebe nicht. 40J ist möglich, was es jetzt gibt davon habe ich keine Ahnung, Bereich weiss ich nicht.

Ernst