Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 110V "simulieren" für Motorbetrieb


von Erwin U. (Firma: privat) (eunger)


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Wenn ich einen 110V-Motor mit 220V betreiben will, brauche ich 
normalerweise einen Spannungswandler, der abhängig von der Motorleistung 
doch recht teuer ist. Mir ist die Idee gekommen, dass es ja einfach 
möglich wäre, mittels eines Triacs immer nur eine ganze 220V-Welle 
durchzulassen, danach eine zu sperren, danach wieder durchlassen, usw. 
Wenn ich den Nulldurchgang ermittle, wäre das für einen ATTINY85 oder 
was ähnlich kleines eine triviale Aufgabe.

Von der Leistung her müsste der 110V-Motor ja nur die halbe Leistung 
kriegen, weil ja jede 2. Welle wegfällt. Allerdings muss er von der 
Spannungsfestigkeit die 220V "vertragen", es könnte ja sein, dass er nur 
für 110V ausgelegt ist. Ob der Motor ein Problem mit der Tatsache hat, 
dass er 1/50 sec lang keine Spannung kriegt, weiss ich auch nicht 
(stotternder Lauf oder so was).

Ach ja, es geht um Motoren in Haushaltsmaschinen, wie z.B. ein Mixer. 
Mir ist klar, dass jede elektronische Ansteuerung damit ein Problem 
kriegen kann, es geht nur um die Motoren.

Die Frage ist mir gekommen, während ich geprüft habe, ob und wieviel 
Schaden ein 110V-Gerät durch Betrieb an 220V genommen hat - das Gerät 
ist übrigens "tot", insofern ist das nur mehr eine Interessensfrage, die 
ich hier stelle).

von Mr.T (Gast)


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Genau das hatte ein Kollege mal in der Firma (Spülmaschinen) untersucht. 
Fazit: es ruckelte so stark, dass es unzumutbar war.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Erwin U. schrieb:
> Wenn ich einen 110V-Motor mit 220V betreiben will, brauche ich
> normalerweise einen Spannungswandler,

Ein simpler Spartrafo tut es auch.

von nbw (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Ein simpler Spartrafo tut es auch.

So ein Spartrafo ist ja auch ein Spannungswandler - nur ein sog. 
Switcher (deutsch: Schaltwandler) ist es in dem Fall eben nicht.
;-)

Erwin U. schrieb:
> Von der Leistung her müsste der 110V-Motor ja nur die halbe Leistung
> kriegen, weil ja jede 2. Welle wegfällt.

Irrtum. Viel höhere Leistungsaufnahme als gewünscht, zumindest eine
gewisse -kurze- Zeit lang. Elektrische Maschinen (ob nun Trafos oder
Motoren) legt man nicht an 2fache Betriebsspannung. Einzig erlaubte
Ausnahme mittels Regelung (z.B. des Stromes). Der L-Wert ist von
Anfang an zu klein, und würde während jeder Halbwelle durch die wg.
des zu hohen Stromwertes einsetzenden Sättigung "verschwinden", so
daß nur noch R_Wicklung wirkt... ein Alptraum.

Man könnte höchstens einen Dimmer mit einer wirklich großen Drossel 
kombinieren, die aus den Pulsen+Pausen wieder solala "Sinus" machte.
L-Wert so lange vergrößert, bis die erlaubte Verlustleistung nicht
mehr überschritten wird - statt aktiver Regelung KSQ-Charakteristik
von Drosseln ausnutzen. (Mit wirklich großer Drossel allerdings.)

Oder natürlich ein Sinusdimmer (Überlagerung von PWM var. Tastgrads).
Könnte man bei fest P/4 notfalls auch etwas vereinfacht aufbauen. So
Sachen wie die Ansteuerung der Mosfets bleiben dabei aber aufwendig,
am Material kann man kaum "sparen".

von nbw (Gast)


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nbw schrieb:
> L-Wert so lange vergrößert,

...bzw. halt Steuerwinkel an- oder ab-gepaßt...

> bis die erlaubte Verlustleistung nicht mehr überschritten wird

...und der Motor bei normalem Betrieb nicht mehr überhitzt.

von nbw (Gast)


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nbw schrieb:
> (Mit wirklich großer Drossel allerdings.)

Oder mit noch größerer L, ca. Größe HID-KVG (= P_nenn des
Motors als Spezifikation), und ca. (110-)120V~ Spannungsfall
@ I_nenn, die also folglich ziemlich genau 110V~ übrig läßt.
Recht sanfter Sanftanlauf inclusive (kein Inrush mehr).

Mr.T schrieb:
> Genau das hatte ein Kollege mal... untersucht.
> Fazit: es ruckelte so stark, dass es unzumutbar war.

Bist Du sicher, daß der Mann doppelte Nennspannung an den
Motor legte? Meintest Du nicht eher: "Motor an Nennspannung
sollte gesteuert (drehzahlvariabel sein/gemacht) werden
können - es wurde mit Wellenpaketsteuerung experimentiert,
woraufhin festgestellt wurde:"?

Der Motor kann das imho einfach nicht (lange) aushalten.
Schon solange L ihren Wert noch hätte, flösse 4facher Strom,
aber schon bei einem bestimmten Punkt nicht all zu weit über
I_nenn sättigt doch das E-Blech. Wie sollte das (gut-)gehen?

von Dieter (Gast)


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Vielleicht ist auch nur eine Sicherung und der VDR hinüber. Dumme Idee 
110V Motor an 230V zu betreiben.

Was nur zum Testen ginge, ob das Teil überhaupt noch läuft, wäre so ein 
Gerät mit einem geeigneten 230V Gerät  ähnlicher Leistung kurz in Serie 
zu schalten, wenn gar nichts anderes verfügbar sein sollte.
Beide dürfen kein Schaltnetzteil im Inneren oder ähnliches haben!

von Erwin U. (Firma: privat) (eunger)


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Erstmals danke für die Antworten. Ich hoffe, ich verstehe sie richtig.

So wie ich es verstehe, wird durch die Überspannung der Motor 
überbelastet, sodass in Summe die Gesamtleistung höher ist, als wenn 
beide Wellen mit halber Spannung auf den Motor wirken.

Der Motor besteht elektrisch aus Induktivität und ohmschen Widerstand. 
So lange die Induktivität ein immer grösseres Magnetfeld produzieren 
kann, müsste auch der induktive Widerstand gegeben sein. Wenn der 
Eisenkern in die magnetische Sättigung geht, wirkt nur mehr der ohmsche 
Widerstand, oder?

Ich verstehe daher die Antworten so, dass die magnetische Sättigung 
dafür sorgt, dass die eine Welle im Motor viel mehr Leistung aufbringen 
kann. Ist das richtig? Es könnte natürlich auch sein, dass das 
magnetische Feld im Kern nicht linear mit der Stromstärke mitgeht (also 
noch "vor" Sättigung), und auch das schon dafür sorgt, dass der 
induktive Widerstand sinkt.

Wenn es in Summe die höhere Leistung ist, dann könnte das Weglassen von 
2 oder 3 Wellenpaketen statt nur einer Besserung bringen. Im Endeffekt 
müsste man schauen, dass die verbrauchte Leistung im Motor ungefähr 
gleich bleibt.

Zu einer anderen Antwort: Ein Spartrafo für 1000W Leistung ist teuer, 
zumindest die ich so gefunden habe.

von hinz (Gast)


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Erwin U. schrieb:
> Ein Spartrafo für 1000W Leistung ist teuer,

EUR 50.-, fertig im Gehäuse.

Beitrag #6084032 wurde vom Autor gelöscht.
von Erwin U. (Firma: privat) (eunger)


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Hast recht, habe jetzt auf amazon so einen gefunden. Danke!

von Erwin U. (Firma: privat) (eunger)


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Mir ist klar geworden, dass ein rein ohmscher Verbrauch des Motors 
nichts mehr an Leistung bringt. Das Drehmoment des Motors wird ja nur 
durch das Magnetfeld erzeugt, insofern ist ein Übergang in die 
magnetische Sättigung nur mehr sinnloser Energieverbrauch ohne 
zusätzliche Motorkraft.

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