Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlsteuerung Wechselstrommotor


von Peter (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe ein Verständnisproblem.

Da ich meine Ständerbohrmaschine zuhause über einen "digitalen 
Trenntrafo" regeln möche (und somit einen Mikrocontroller verwenden 
möchte), bin ich nun dank Wiki verwirrt.

Bisher dachte ich, dass die Drehzahl von Wechselstrommotoren (wie eben 
in jeder Bohrmaschine, Winkelschleifer, etc. verbaut) durch die Frequenz 
(im deutschen Stromnetz 50 Hz) bestimmt wird.
Würde ich also beispielsweise die Frequenz verringern, dachte ich, eine 
geringere Drehzahl zu erhalten.

Nun habe ich gelesen, dass u.a. über Phasenanschnitt eine solche 
Steuerung erfolgt.

Bei einem Drehstrommotor mit drei Phasen, kann man die Drehzahl dessen 
ja auch über die Veränderung der jweiligen drei Schwingungen, die dann 
Leistungsteile steuern regeln.

Warum funktioniert das dann beim Wechselstrom, welcher aus meiner Sicht 
ein "einphasiger Drehstrom" ist, nicht so?


Danke und Gruß

von Andreas L. (andi84)


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Moin,

bei einem einfachen Allstrommotor (Reihenschlussmaschine) kann man die 
Drehzahl auch mit Phasenanschnitt regeln, da das prinzipiell einfach ein 
AC-Tauglicher Gleichstrommotor ist.
Für Kondensatormotoren, also für 1~ gewickelte Asynchronmaschinen, wie 
sie meist auch in Tischbohrmaschinen stecken, ist ein Umrichter der Weg, 
den es zu gehen gilt.
Man kann die zwar prinzipiell auch mit Phasenanschnitt regeln, was zB 
für Lüfter gerne gemacht wird, aber für kompliziertere Lasten als ein 
Lüfterrad taugt das nicht.

von innerand i. (innerand)


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Bei Wechselstrommaschinen hängt die Drehzahl grundsätzlich an der 
Frequenz (und der Polpaarzahl).

Es gibt allerdings auch sogenannte "Universalmotoren". Das sind 
eigentlich fremderregte Gleichstrommaschinen die aber auch mit 
Wechselstrom betrieben werden können (der wird praktisch 
"gleichgerichtet", da sich das Ständerfeld mit der Netzfrequenz ändert).
Bei diesen kann man direkt über einen Phasenanschnitt die Drehzahl 
regeln. Das ist dann im Grunde nichts anderes als die Änderung der 
Spannung an einem Gleichstrommotor.
Findet man vor allem dort wo es billig sein soll, also in 
Konsumprodukten (Waschmaschinen, Mixer, Bohrmaschinen,...).

von Harald W. (wilhelms)


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Peter schrieb:

> ich habe ein Verständnisproblem.

Ich auch.

> "digitalen Trenntrafo"

Was ist denn das?

> regeln möche

Dann brauchst Du einen Drehzahlgeber am Motor

> Bisher dachte ich, dass die Drehzahl von Wechselstrommotoren (wie eben
> in jeder Bohrmaschine, Winkelschleifer, etc. verbaut) durch die Frequenz
> (im deutschen Stromnetz 50 Hz) bestimmt wird.

Teils,teils.

> Nun habe ich gelesen, dass u.a. über Phasenanschnitt eine solche
> Steuerung erfolgt.

Teils,teils.

> Warum funktioniert das dann beim Wechselstrom, welcher aus meiner Sicht
> ein "einphasiger Drehstrom" ist, nicht so?

Weil das kein Drehstrom ist.
Gruss
Harald

von Peter (Gast)


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Danke erstmal.

Also kann ich eine Bohrmaschine, eine Drehbank, einen Stabmixer...über 
die Frequenz des Sinus drehzahlsteuern?

Woher weiß ich denn, welcher Motor im jeweiligen Gerät verbaut ist?

von Harald W. (wilhelms)


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Peter schrieb:

> Also kann ich eine Bohrmaschine, eine Drehbank, einen Stabmixer...über
> die Frequenz des Sinus drehzahlsteuern?

Teils, teils.

> Woher weiß ich denn, welcher Motor im jeweiligen Gerät verbaut ist?

Indem Du nachsiehst.
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


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Peter schrieb:
> Also kann ich eine Bohrmaschine, eine Drehbank, einen Stabmixer...über
> die Frequenz des Sinus drehzahlsteuern?

Nein, kannst du nicht. Hast du die Antworten nicht gelesen ?

> Woher weiß ich denn, welcher Motor im jeweiligen Gerät verbaut ist?

Du weisst es nicht. Andere wissen es. Aufschrauben hilft.

Wenn deine "Ständerbohrmaschine" eine übliche aus China ist

http://www.oswald-store.de/Staenderbohrmaschine-5-fach-drehzahlabstufung-300-W?gclid=COOXzuq-8b4CFa3LtAodrzgABw

(mit umzulegendem Riemen), dann besitzt sie einen Kondensatormotor, 
erkennbar an einem grossen Kondensator von ca. 8uF.

Um den in der Drehzahl zu regeln, tut es keine Phasenanschnittsteuerung 
und keine normaler Frequenzumrichter, sondern ein spezieller 
Frqeunzumruichter für die 180 Grad Phasenverschiebung eines 
Kondensatormotors.

 http://www.pophof.de/Frequenzumrichter.html
 http://www.conrad.biz/ce/de/product/197961/FREQUENZUMRICHTER-VD-037E

Allerdings ersparst du dir damit immer noch nicht das Umlegen der 
Riemen, denn ein in der Drehzahl gebremster Motor hat weniger 
Drehmoment, ein per Riemengetriebe in der Drehzahl reduzierter Motor 
hätte jedoch MEHR Drehmoment.

Daher benötigen Vario-Ständerbohrmaschinen einen viel kräftigeren Motor, 
statt 370 Watt sind dann oft 1.5kW üblich (und Reihenschlussmotore die 
über Tachogenerator mit billigem TRIAC geregelt werden können, wie bei 
der Wabeco F1200) um wenigstens noch halbwegs Leistung in niedrigen 
Drehzahlen bekommen zu können (und trotzdem oft noch auf zweistufiges 
Getrieb).

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wenn deine "Ständerbohrmaschine" eine übliche aus China ist
>
> 
http://www.oswald-store.de/Staenderbohrmaschine-5-fach-drehzahlabstufung-300-W?gclid=COOXzuq-8b4CFa3LtAodrzgABw
>
> (mit umzulegendem Riemen), dann besitzt sie einen Kondensatormotor,
> erkennbar an einem grossen Kondensator von ca. 8uF.

Die haben ehr nur einen Anlaufkondensator, und der mit deutlich mehr 
Kapazität.

von Eta (Gast)


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MaWin schrieb:
> für die 180 Grad Phasenverschiebung eines
> Kondensatormotors.

U_Ha und U_Hi als auch I_Ha und I_Hi haben im Symmetriepunkt 90° 
Phasenverschiebung.

von MaWin (Gast)


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So denken:

       |
 +--C--+
 |     |
 |     0  Grad
 |     |
 +-90-(M)
       |
      180  Grad
       |

von Eta (Gast)


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Verstehe ich nicht, macht aber nix, muß nicht alles verstehen. :)

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