Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme mit 1-Phasen Kondensatormotor an Drehmaschine


von Mike (Gast)


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Hallo liebe Forengemeinde,

ich habe gerade ein Problem mit einem 1-Phasen Asynchronmotor. Er ist 
Teil einer Werkzeugmaschine und soll laut Typenschild eine Leistung von 
0,37kW bei einer Spannung von 220V bei 50Hz aufweisen. Der Motor weist 
einen cos phi = 0,95 auf und hat eine nominale Drehzahl von 1420 1/s. 
Als Betriebskondensatorkapazität wird eine Größe von 12µF angegeben.

Ich habe diese Maschine gebraucht bekommen. Beim Anlaufen musste ich 
feststellen, dass sie weder ihre Nenndrehzahl erreicht noch ein normales 
Drehmoment hat. Die Maschine konnte mit einer Hand gestoppt werden.

Ich habe daraufhin den Betriebskondensator entfernt und einen neuen mit 
12µF / 400V eingebaut. Das Problem blieb jedoch bestehen. Der alte 
Kondensator war ein Metallbecherkondensator mit Anschlussleitung. FÜr 
12µF jedoch recht massiv und groß gebaut. Da die Maschine aber aus den 
frühen 80er Jahren stammt, ist das vielleicht sogar normal.

Aus Neugierde habe ich dann einen 40µF Kondensator angeklemmt und der 
Motor lief mit voller Drehzahl und Drehmoment an. Er war nur sehr laut 
und wurde entsprechend warm.

Da ich den alten Kondensator voreilig entsorgt habe habe ich nun ein 
paar Fragen:

wieso reicht der Betriebskondensator nicht aus? War der alte Kondensator 
eine irgendwie geartete Kombination aus Anlass- und Betriebskondensator? 
Wie kannt ich automatisch aber recht simpel ein Anlaufrelais herstellen, 
damit ich mit den beiden Kondensatoren die Maschine wieder ordentlich in 
Funktion setzen kann? Gibt es Alternativen?

Ich würde mich über jede helfende Antwort freuen.

Mit Gruß

Mike

von Michael_ (Gast)


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Mach doch mal am Motor die Schutzkappe ab. Das klingt, als wenn dort ein 
Fliehkraftschalter verbaut ist, der nicht mehr richtig funktioniert.

von Mike (Gast)


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Hallo Michael,

danke für deine Antwort.

Leider nein. Ich habe den Motor komplett zerlegt und neu gelagert. Da 
ist kein Fliehkraftschalter verbaut. Es gehen zum Motor U1, U2, Z1 und 
Z2 in Standardbeschlatung. Keine Kontroll- oder Steuerleitung.

Mit Gruß

Mike

von Michael_ (Gast)


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Hat der Motor das Verhalten auch vor der Zerlegung gezeigt?
Vielleicht mußt du nur die Anlaufspule umpolen.

von Mike (Gast)


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Ja, hat er. Daher habe ich mir ja zunächst den neuen Kondensator mit 
identischem Wert geholt. Und da der Motor Lagergeräusche machte, habe 
ich ihn bei der Gelegenheit auch gleich neu gelagert.

Beim Vorbesitzer hingegen lief er, nach meiner Erinnerung auch noch mit 
normaler Drehzahl. Auch bei mir müsste er noch 2-3 Mal ordentlich 
gedreht haben.

Nun Dreht er nur noch mit der Nenndrehzahl, wenn ich ihn mit 40µF 
betreibe. Aber wie gesagt, dann wird er sehr laut und auch recht heiß. 
Vor- und Rücklauf funktioniert generell.

Mit Gruß

Mike

von Peter R. (pnu)


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1-Phasenasynchronmotor stimmt erst einmal nicht.
Der hätte nur eine Wicklung und auf dem Polschuh eine Hilfswicklung in 
Form einer Drahtschleife mit einer Windung. (so die übliche Bauform für 
kleine Motoren wie die Pumpen in Waschmaschinen)

Der Motor ist wahrscheinlich ein Motor mit einer Hauptphase und einer 
Hilfsphase zur Bestimmung der Laufrichtung. Meistens sind beide 
Wicklungen sogar gleich ausgelegt, also ein Zweiphasenmotor.  Beim Motor 
mit zwei Wicklungen sind beide Phasen meistens gleich, da dann eine 
problemlose Drehrichtungsumschaltung möglich ist. So etwas wird z.B. bei 
Rolladenmotoren verwendet.

Kann es sein, dass der Kondensator schon von vornherein den falschen 
Wert hatte? (so etwas kommt nach Reparaturen vor)Allerdings scheinen die 
12 uF schon zu stimmen.

Bei ordentlicher Wicklung hat der Motor mit falschem C zwar geringes 
oder kein Anlaufmoment, wenn er aber auf Drehzahl gekommen ist, läuft er 
auch mit nur einer einzelnen gespeisten Phase ordentlich. Gerade im 
Leerlauf nimmt er nicht wesentlich mehr Strom auf wenn er die 
Nenndrehzahl erreicht hat als mit richtigem C.

Das geringe Drehmoment und die schnelle Erwärmung spricht eher dafür, 
dass eine der beiden Wicklungen Windungsschluss hat.

von Michael_ (Gast)


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Ist der Kondensator richtig neu? Und du brauchst vor allem einen, der 
immer angeschaltet sein darf. Also nicht nur zum Anlaufen. Mach dich da 
mal schlau.
Kannst du die Kapazität messen?

von Mike (Gast)


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Es ist ein neuer Motorenkondensator vom großen C (441633 - 62).

Somit hoffe ich, dass die Kapazität stimmt. Ich werde es gleich mal 
messen.

Gruß

Mike

von Mike (Gast)


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Kapazität beträgt 12,8 µF

von Hobbydreher (Gast)


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Schmeiss den Motor raus und mach nen richtigen Drehströmer mit FU rein. 
Kostet in dieser Leistungsklasse nur schmales Geld und du die Arbeit mit 
der Maschine macht wieder Spass. Beim Gewindeschneiden z.B. will ich das 
nicht mehr missen.

von MaWin (Gast)


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> wieso reicht der Betriebskondensator nicht aus?

Üblicherweise haben Drehmaschinen 2 Kondensatoren,
einen Anlaufkondensator (der weit mehr Leistung
bewirkt als im Dauerbetrieb erlaubt) und einen
Betriebskondensator,
und können in der Drehrichtung geändert werden.

http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_13/9.html
(Capacitor-run motor induction motor)

> War der alte Kondensator eine irgendwie geartete
> Kombination aus Anlass- und Betriebskondensator?

Nach deiner Aussage ja nicht.

> Wie kannt ich automatisch aber recht simpel ein
> Anlaufrelais herstellen,

Die Drehbänke machen das mit einem Fliehkraftschalter.
Das ist einfach und koppelt genau dann aus, wenn der
Motor angelaufen ist. Natürlich geht auch ein Zeitrelais.

Ich hätte mich nicht damit beschäftig, den Motor neu zu
lagern, sondern gleich einen neuen, echten Drehstrommotor
mit zusätzlichem Frequenzumrichter besorgt, meist ist die
Bauform und Flanschmasse geeignet und er bringt auf die
Ansteuerungsart eine höhere Leistung bei gleicher Grösse.

von Michael_ (Gast)


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Ach, wenn das eine Drechselbank ist, dann ist die Drehzahl unwichtig.
Und mit Wechselriemen an einer Mechanikerdrehbank auch.

von Mike (Gast)


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Vielen Dank für die Hinweise, aber ich würde gerne zunächst dieses 
Problem lösen. Denn die Maschine hat ja anscheinend einige Jahre gut 
getan und hat mittlerweile schon fast historische Qualitäten.

Eine FU habe ich hier noch rumliegen. Aber es kommt erst ein Drehstromer 
rein, wenn es gar nicht anders geht. Und ich würde dieses Problem auch 
gerne verstehen. Ausweichen kann man dann immer noch.

Also, wenn ich eine Hilfsschaltung gefunden hätte, dann wäre das Problem 
schon gelöst. Aber da war und ist nichts. Es sei denn, der Kondensator 
hätte sowas intern gehabt. Es gingen nur 2 Adern aus dem Elko heraus. 
Der Motor ist beschaltet wie aus dem Lehrbuch, die 
Richtungswechseschaltung wird über einen recht komplexen Drehschalter 
mit 3 Rastungen realisiert.

Wie könnte ich ein zeitgesteuertes Anlaufrelais realisieren? Hat einer 
von euch evtl. hierfür einen Schaltungsvorschlag? Ich habe zwar schon 
fertige Lösungen gefunden, aber x>50€, dann wäre ein Drehstromer 
tatsächlich sinnvoller.

Gruß

Mike

von Uwe (Gast)


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Hi!
bei einem Wechselstrommotor mit Hilfswicklung haben die Wicklungen 
unterschidliche Widerstände. Die Hilfswicklung hat meistens deutlich 
mehr Widerstand. An U1/U2 kommt direkt L1/N. Über die 12µ wird Z1 mit L1 
verbunden und Z2 kommt ebenfalls an N. Wenn du die beiden Wicklungen 
vertauscht haben solltest kommt das Ding nicht auf Leistung,
müsste aber trotzden Nnenn erreichen. Wenn nichts vertauscht wurde und 
es mit 40µ geht spricht das für Wicklungs oder Masseschluß der 
Hilfswicklung.
Du kannst ja gerne mal Iso gegen PE und bei entfernten Brücken auch
U gegen Z messen, aber ich befürchte du brauchst einen neuen Motor.

Viel Erfolg, Uwe

von Mike (Gast)


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Hallo Uwe,

vielen Dank für deine Hinweise. Sie waren zielführend. Leider hat der 
Motor im Anschlusskasten keine Brücken. Das wird alles in einem recht 
kompliziert aufgebauten Drehschalter gesteuert. Auf deinen Hinweis hin 
habe ich die Wicklungen nochmals vermessen und musste feststellen, dass 
da was nicht stimmte. Da der Schalteraufbau weiterhin nicht 100%ig klar 
ist, musste ich das Ganze rückwärts aufziehen und die 
Schalteigenschaften ermitteln. Nun habe ich die Standardbeschaltung 
eines Kondensatormotors wieder hergestellt.

Der Motor nun wieder in beide Richtungen mit 12uF und ist wunderbar 
leise und schwingungsarm.

Nochmals vielen Dank.

Mit Gruß

Mike

von Hans Ulli K. (Gast)


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Ich habe schon neuere Motoren gesehen, die den Anlaufkondensator mit 
einem Stromrelais schlaten

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Braucht man aber nur für erschwerte Anlaufverhältnisse.

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