Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Getriebemotor an FU Anschließen


von Stan (Gast)


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Guten Abend,
Ich möchte diesen Motor an einen Frequenzumrichter Lenze EVF8217-E 
anschließen. Da der Motor für 200 Volt Strangspannung ausgelegt ist kann 
ich ja nicht die "normale" Nennfrequenz von 50 hz verwenden. In der 
Betriebsanleitung ist auf Seite 46 eine Formel
angegeben mit der die U/f-Nennfrequenz berechnet werden kann.

400v...Netzspannung
200v...Spannung die Motor benötigt
50hz...Frequenz die Motor benötigt

Oder habe ich da einen Rechenfehler?

: Verschoben durch Admin
von Stan (Gast)


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Sorry hat das Foto vergessen.

von decimad (Gast)


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Hat die Nennspannung nicht auch etwas damit zu tun, wie gut die 
Isolierung der Wicklungen ist und was das Teil thermisch abkann? Solange 
das Teil nicht auf Umdrehungen ist, wird der Strom doppelt so hoch sein 
wie ausgelegt. Außerdem wird das Lager entsprechend stärker belastet. 
Und dann könnte die Feldstärke auch den Anker entmagnetisieren, falls 
das Teil permanenterregt ist. Ich hab keinen wirklichen Plan von der 
Materie, aber wenn sich sonst niemand meldet...

Mir käme irgendeine schnelle 50% duty cycle PWM irgendwie logischer vor. 
Ist doch auch konstruktiv günstiger, stelle ich mir vor.

von Gerhard W. (gerhard86)


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Fraglich ob das was wird. Du hast keinen Rechenfehler, es stimmt, du 
müsstest einen Motor bei der doppelten Nennfrequenz, und damit der 
doppelten Drehzahl fahren, um die doppelte Nennspannung anlegen zu 
dürfen. Aber das heißt nicht dass er das aushält, und wenn doch geht 
gerade bei einer Asynchronmaschine das Drehmoment überproportional 
herunter.

PS: Oder fragst du gar nicht danach ob du den Motor bei 400V/100Hz 
betreiben kannst, sondern nur nach der Berechnung? Dann kannst du 
natürlich schon mit 100Hz bei 400V rechnen, aber anlegen sollte man sie 
eben nicht unbedingt.

: Bearbeitet durch User
von Stan (Gast)


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Ich den Motor gerne mit 200 V Strangspannung betreiben. Auf dem Gehäuse 
des Fu steht auch dass die Ausgangsspannung zwischen 0 und 400 V 
steuerbar ist. Nur finde ich in der Parameterliste des FU keinen 
entsprechenden Wert. Die Ausgangsspannung kann nur Ausgelesen werden.

von decimad (Gast)


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Da kann wohl nur die Bedienungsanleitung weiterhelfen!

von GB (Gast)


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Nö, grundsätzlich funktioniert das so.

Die Frage ist nur, ob die Wicklung für Umrichterbetrieb gemacht ist.
Entscheidend ist da eigentlich nicht der Effektivwert der Netzspannung, 
da die Durchschlagsfestigkeit der Wicklung deutlich über der 
Wicklungsnennspannung liegt (Getestet wird dies meines Wissens nach mit 
Upp + 1000V, zumindest hier in Europa, also müsste ein 200V-Motor 
mindestens 200V*Wurzel(2)*2 + 1000V = 1566 V für mindestens eine Minute 
überstehen).

Entscheidend ist das du/dt, und das hängt vom verwendeten Umrichter ab.
5kV/µs sind da durchaus übliche Werte.
Ich weiss nicht, was Sumitomo dazu sagt.
Im Zweifelsfall solltest du eine Motordrossel zur du/dt-Reduktion hinter 
den FU schalten.

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> 400v...Netzspannung
> 200v...Spannung die Motor benötigt
> 50hz...Frequenz die Motor benötigt
>
> Oder habe ich da einen Rechenfehler?

Nein du hast keinen Rechenfehler gemacht. Das wird in der Praxis auch so 
gemacht. Motoren mit 230/400V werden dann auf 230V geschaltet und an 
einem FU mit 400V Versorgung angeschlossen. Die Nennfrequenz ist dann 
87Hz. Damit kann man dann den Motor ueber seine Nenndrehzahl betreiben. 
Wenn der Motor dann noch einen Temperaturfuehler hat kann dann auch nix 
ueberlastet werden.
Die Wicklung haelt das bei "neueren" Motoren auch aus von der Isolation.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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decimad schrieb:
> Da kann wohl nur die Bedienungsanleitung weiterhelfen!

Ich hab sie mir durchgelesen und man findet tatsächlich keinen 
einstellbaren Parameter für die Ausgangsspannung, deswegen habe ich 
meinen Beitrag auch wieder gelöscht.Es existiert lediglich eine Anzeige, 
aber keine Einstellmöglichkeit.
Eigenartig, mein Mitsubishi 520 hat die Regelung der Ausgangsspannung 
ganz normal auf P19...
Und auch mein FU Projekt hier hat natürlich regelbare Ausgangsspannung 
mit V/f Kennlinie:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

Damit hab ich auch schon Waschmaschinenmotoren mit 24V laufen lassen und 
Drehstrom Motoren US-amerikanischen Ursprungs.

: Bearbeitet durch User
von Stan (Gast)


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Der FU samt Motor war jetzt über das Wochenende bei einem befreundetem 
Elektriker. Dieser weiss aber auch nicht so richtig weiter. Er meinte 
wir müssen es halt einfach ausprobieren. Ich bin jedoch froh dass ich 
diesem Motor habe und möchte diesen nicht in Rauch aufgehen lassen. Ich 
habe auch noch mit einem Elektriker Meister gesprochen. Dieser meinte er 
arbeite nur mit Geräten von Simens, dort gibt es jedoch einen Parameter 
über den die Nennausgangsspannung eingegeben werden kann, analog zu cos 
phi oder dem Motornennstrom usw..

Ich hoffe Ihr könnt mir weiterhelfen.

von Helmut L. (helmi1)


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Deine Netzspannung ist 400V, die Motorspannung ist 200V / 50Hz
Damit das passt muss du deinem Frequenzumrichter sagen das die 
Motorfrequenz 100Hz betraegt. Dann gibt er wenn die Motorfrequenz 100Hz 
betragen soll dann 400V raus, soll der Motor aber jetzt mit Nenndrehzahl 
bei 50Hz laufen senkt der FU die Motorspannung auf 200V ab. Dein FU 
passt die Motorspannung immer der Motorfrequenz an. Das nennt man f/U 
Kennlinie. Das muss jeder FU so machen, wuerde er das nicht machen und 
du willst jetzt eine Drehzahl von 5Hz haben und es wuerde weiter mit der 
Netzspannung gerechnet verbrennt der Motor weil der Induktive Widerstand 
zu klein wird.

Beispiel:  Deine Motorwicklung hat 0.6H.

Das ergibt bei 50Hz einen Induktiven Widerstand von

Xl = 2 x Pi x 50Hz x 0.6H = 188Ohm. Bei 200V ergibt das einen Strom von 
1.06A

Ist die Motorfrequenz jetzt nur noch 5Hz wird der Induktive Widerstand 
nur noch 18.8 Ohm und damit der Strom rund 10A.

Deshalb setzt der FU die Spannung jetzt auf rund 20V runter und dann 
fliessen wieder nur unsere 1.06A.

Das rechnet sich der FU alles ueber die Motornennfrequenz selber aus. 
Damit er das richtig macht sagen wir im einfach der Motor hat 100Hz 
Nennfrequenz.

Das einzige was man dann noch macht um den Motor nicht zu ueberlasten 
ist das der FU bei 50Hz Ausgabefrequenz schluss machen soll.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Stan schrieb:
> Ich hoffe Ihr könnt mir weiterhelfen.

Naja, wir können vermutlich nur mit dem Rat helfen, dir einen FU mit 
regelbarer Ausgangsspannung zu beschaffen. Das der Lenze das nicht hat, 
ist m.E. ein echtes Versäumnis. Der Motor wird mit der Isolation sicher 
keine Porbleme haben, so das du, sofern die Leistung stimmt, jeden FU 
nehmen kannst, der diesen Parameter einstellen kann.
Auf keinen Fall solltest du den Motor mit 100% Überlast ansteuern, das 
würde ihn schnell zerstören.
Helmut hat auch einen möglichen Weg aufgezeigt, den du am besten mal 
ohne Motor (z.B. mit Glühlampen am Ausgang) ausprobieren kannst.

: Bearbeitet durch User
von Stan (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> dir einen FU mit
> regelbarer Ausgangsspannung zu beschaffen. Das der Lenze das nicht hat,
> ist m.E. ein echtes Versäumnis.

Hier mal ein Foto vom Gehäuse des FU:

http://www.frequenzumrichter-reha.de/media/images/evf8217-e-t-large.jpg

Dort steht eindeutig Output 0- 400V

von Stefan (Gast)


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Wenn die Ausgangsspannung wirklich einstellbar ist, müsste der FU meiner 
Meinung nach einen regelbaren Zwischenkreis haben. Die IGBT schalten nur 
die anliegende Spannung (meist gleichgerichtete Eingangsspannung) ein 
und aus. Und aus diesem Verhähltnis (PWM) erzeugt man dann die 
Wechselspannung für den Motor. Vielleicht ist der Lenze einfach nur 
ehrlich, anstatt irgend eine RMS Spannung anzugeben.

von Stan (Gast)


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Stefan schrieb:
> müsste der FU meiner
> Meinung nach einen regelbaren Zwischenkreis haben

Ich würde behaupten dass er das hat, weil man sich die auch anzeigen 
lassen kann.

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> Dort steht eindeutig Output 0- 400V

Ja, 0 .. 400V  und da ist 200V genau die Mitte.

von Claus M. (energy)


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Stefan schrieb:
> Wenn die Ausgangsspannung wirklich einstellbar ist, müsste der FU meiner
> Meinung nach einen regelbaren Zwischenkreis haben.

So ein Unsinn!!! Leute, wenn ihr keine Ahnung habt, einfach mal 
raushalten. Müsste Parameter c0090  "Bemessungsspannung" sein.

von GB (Gast)


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Ich habe mal hier hineingeschaut:
http://download.lenze.com/TD/8211-8218__Inverter__v02-07__DE.pdf

In 5.3 Maschinendaten anpassen:

C011 (max. Drehfeldfrequenz) auf 50Hz stellen.

In 5.4.1 Betriebsart wählen:

C014 (Betriebsart) auf 2 stellen (lineare U/f-Kennlinie)

In 5.4.2.2 U/f-Kennliniensteuerung mit konstanter Umin-Anhebung 
optimieren

C015 (U/f-Nennfrequenz) auf 100Hz stellen.

Damit ist der so eingestellt, dass er 400V bei einer Drehfeldfrequenz 
von 100Hz ausgibt.

Du hast die lineare U/f-Kennlinie eingestellt, damit hast Du am Ausgang 
bei 50Hz 200V, und da Du die Maximalfrequenz auf 50Hz gestellt hast, 
kommen aus dem Gerät auch nicht mehr als 200V heraus.

Jetzt noch in C088 den Motornennstrom einstellen und in C091 den cos phi 
und fertig.

Übrigens beschreibt Lenze das auch in der Anleitung auf Seite 5-8:
Wenn Du einen 220V/380V-Motor an ein Gerät für 400V anschließt, sollst 
Du C015 auf 52,6Hz stellen.

C015=400V/380V*50Hz = 1,053*50Hz= 52,6Hz.

von Helmut L. (helmi1)


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GB schrieb:
> In 5.3 Maschinendaten anpassen:
>
> C011 (max. Drehfeldfrequenz) auf 50Hz stellen.
>

OK.

> In 5.4.1 Betriebsart wählen:
>
> C014 (Betriebsart) auf 2 stellen (lineare U/f-Kennlinie)
>

Ok.

> In 5.4.2.2 U/f-Kennliniensteuerung mit konstanter Umin-Anhebung
> optimieren
>
> C015 (U/f-Nennfrequenz) auf 100Hz stellen.
>

Ok.

> Damit ist der so eingestellt, dass er 400V bei einer Drehfeldfrequenz
> von 100Hz ausgibt.
>

Ok.


> Jetzt noch in C088 den Motornennstrom einstellen und in C091 den cos phi
> und fertig.
>

Ok. Damit kann er den ohmischen Wicklungsanteil rausrechnen.

> Übrigens beschreibt Lenze das auch in der Anleitung auf Seite 5-8:
> Wenn Du einen 220V/380V-Motor an ein Gerät für 400V anschließt, sollst
> Du C015 auf 52,6Hz stellen.
>
> C015=400V/380V*50Hz = 1,053*50Hz= 52,6Hz.

Aber klar machen die das. Man kann damit ueber die Nenndrehzahl des 
Motors kommen ohne in den Feldschwaechbetrieb zu kommen. Allerdings nur 
kurzzeitig.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Stefan schrieb:
> Wenn die Ausgangsspannung wirklich einstellbar ist, müsste der FU meiner
> Meinung nach einen regelbaren Zwischenkreis haben.

Der Poster drückt das etwas hart aus, aber so gut wie alle FU regeln die 
effektive Motorspannung nicht über den Zwischenkreis, sondern über die 
PWM. Schau dir meinen Frequenzumrichter an, der macht das genauso:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
Das muss auch so sein, denn du kannst ja einem Motor mit Nennfrequenz 
50Hz bei z.B. 10Hz nicht genauso viel Spannung auf die Wicklungen geben 
wie bei 50Hz, dann würde er schnell überhitzen.
Die V/f Kennlinie sorgt dafür, das er zu jeder Drehzahl die passende 
Spannung erhält.

Stefan schrieb:
> Die IGBT schalten nur
> die anliegende Spannung (meist gleichgerichtete Eingangsspannung) ein
> und aus.

Nö, die erzeugen drei Phasen mit sinusförmig modulierter PWM.

: Bearbeitet durch User
von ge-nka (Gast)


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Wie GB (Gast) schon geschrieben hat, so kenne ich das auch, allerdings 
bei Danfoss Umrichtern.
Was noch dazu gesagt werden soll,du muss irgendwie sicherstellen, dass 
FU nicht mit mehr als beim Ausgang 50Hz betrieben wird. Dann fängt die 
Spannung über 200V zu steigen, was zur Überlastung des Motors führt.

von Stan (Gast)


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GB schrieb:
> In 5.3 Maschinendaten anpassen:
>
> C011 (max. Drehfeldfrequenz) auf 50Hz stellen.
>
> In 5.4.1 Betriebsart wählen:
>
> C014 (Betriebsart) auf 2 stellen (lineare U/f-Kennlinie)
>
> In 5.4.2.2 U/f-Kennliniensteuerung mit konstanter Umin-Anhebung
> optimieren
>
> C015 (U/f-Nennfrequenz) auf 100Hz stellen.
>
> Damit ist der so eingestellt, dass er 400V bei einer Drehfeldfrequenz
> von 100Hz ausgibt.
>
> Du hast die lineare U/f-Kennlinie eingestellt, damit hast Du am Ausgang
> bei 50Hz 200V, und da Du die Maximalfrequenz auf 50Hz gestellt hast,
> kommen aus dem Gerät auch nicht mehr als 200V heraus.
>
> Jetzt noch in C088 den Motornennstrom einstellen und in C091 den cos phi
> und fertig.

Wir werden das jetzt so machen. Ich werde dann berichten.

In welchem Bereich kann ich die Frequenz varieren? So zwischen 30 und 70 
hz sollte doch gehen oder?

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> So zwischen 30 und 70
> hz sollte doch gehen oder?

Maximal 50Hz kannst du erzeugen, darueber wird deine Spannung von 200V 
ueberschritten.

von joergk (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Maximal 50Hz kannst du erzeugen, darueber wird deine Spannung von 200V
> ueberschritten.

Was ja nix macht, solange er unter 220V / 60Hz bleibt (siehe 
Typenschild)

Jörg

von Stan (Gast)


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joergk schrieb:
> Was ja nix macht, solange er unter 220V / 60Hz bleibt (siehe
> Typenschild)

Aber "normale" Motoren können ja auch über 50 hz betrieben werden. Die 
hätten dann halt 800 v bei 100hz, oder?

von Agro (Gast)


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Stan schrieb:
> Aber "normale" Motoren können ja auch über 50 hz betrieben werden. Die
> hätten dann halt 800 v bei 100hz, oder?

Nö, bei denen bleibt dann ab 50Hz die Spannung konstant bei 400V und sie 
erreichen somit nicht mehr ihr Nennmoment.

von Helmut L. (helmi1)


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joergk schrieb:
> Was ja nix macht, solange er unter 220V / 60Hz bleibt (siehe
> Typenschild)

Na gut dann kann er halt bis 60Hz gehen, bin bisher immer von den 200V 
50Hz ausgegangen.

von Stan (Gast)


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Ist es eigentlich von Bedeutung ob der Motor im Dreieck oder Stern 
geschaltet ist? Aus dem Motor kommen drei Adern. Zwischen den Ader 
besteht Durchgang. Demzufolge würde ich behaupten dass es sich um eine 
Sternschaltung handelt.

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> Ist es eigentlich von Bedeutung ob der Motor im Dreieck oder Stern
> geschaltet ist? Aus dem Motor kommen drei Adern. Zwischen den Ader
> besteht Durchgang. Demzufolge würde ich behaupten dass es sich um eine
> Sternschaltung handelt.

Wenn du das am Klemmbrett aendert kannst ist es von Bedeutung. Aber wie 
du sagst es kommen nur 3 Draehte raus, somit kann man nicht mal 
Messtechnisch rausfinden wie es geschaltet ist.

von Stan (Gast)


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Wir haben das Ganze gestern zusammengecklemmt und wollten es 
Ausprobieren. Doch die weiße LED blinkt die ganze Zeit was laut 
Betriebsanleitung bedeuted dass der Regler noch gesperrt ist. Im Display 
erscheint OFF was laut Anleitung des Displays bedeuted dass der 
Frequenzumrichter  durch ein LOW-Signal an Klemme 28 gesperrt ist. Es 
sind jedoch nichts angeschlossen.

Was ist das Problem? Muss ich vielleicht irgendetwas brücken?

von Claus M. (energy)


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Stan schrieb:
> bedeuted dass der
> Frequenzumrichter  durch ein LOW-Signal an Klemme 28 gesperrt ist.


> Es sind jedoch nichts angeschlossen.

Antwort selber gegeben. Klemme 28 auf high legen.

von Stan (Gast)


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Claus M. schrieb:
> Klemme 28 auf high legen.

Ist es dann noch möglich den Motor über Stop und Run an und 
auszustellen.

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> Ist es dann noch möglich den Motor über Stop und Run an und
> auszustellen.

Das hängt davon ab ob du Klemme / Bedienpannel eingestellt hast.

von Stan (Gast)


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Also einfach 28 und 20 verbinden. Richtig so?

von Stan (Gast)


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So weit so gut, doch der Motor dreht sich immer noch nicht )-:
Grün leuchtet jetzt durchgehend nachdem Run gedrückt wurde. Doch im 
Display erscheint ein Stop.

von Stan (Gast)


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Aktueller Stand: der Motor dreht sich bei 50 Hz mit 38 u/min bei 200 
Volt Spannung (U und F laut Display Fu, drehzahl mittels Lasermessgerät 
gemessen).

Ich möchte allen herzlich danken die mir dabei geholfen habe den Motor 
korrekt zu Programmieren.

Eine abschließende Frage noch. Da der Motor für den Vorschub einer 
Dickenhobelmaschine ist möchte ich die Drehzahl etwas Variieren.
Darf ich den Motor auch mit weniger als 50 Hz betreiben?

von Helmut L. (helmi1)


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Stan schrieb:
> Darf ich den Motor auch mit weniger als 50 Hz betreiben?

Klar, dafuer ist der FU ja da. Dann wirst du sehen das auch die 
Motorspannung runtergeht.

Es kann sein das er bei ganz niederigen Drehzahlen an Drehmoment 
verliert.
Das kann man kompensieren. Dafuer gibt es im FU eine Boostfunktion fuer 
niederige Drahzahlen. Damit kannst du dann die ohmischen Verluste in der 
Motorwicklung kompensieren.

von GB (Gast)


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Stan schrieb:
> Darf ich den Motor auch mit weniger als 50 Hz betreiben?

Ja klar.

Helmut Lenzen schrieb:
> Es kann sein das er bei ganz niederigen Drehzahlen an Drehmoment
> verliert.

Nicht nur das. Du kannst ihn auch dabei verbrennen. Der Motor wird durch 
den angeflanschten Lüfter zwangsgekühlt. Setzt Du jetzt die Drehzahl 
herab, reduzierst Du auch den Luftstrom. Bis zu einem gewissen Punkt ist 
das unkritisch, aber hohes Drehmoment bei sehr kleinen Motordrehzahlen 
führt dann schnell zur Überhitzung.
Da hilft dann nur noch die Montage eines Fremdlüfters, also eines 
Lüfters, der immer mit voller Drehzahl läuft.

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