Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Synchronmotor 4 U/ min dreht falsch


von Stephan E. (stephan_e433)


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Hallo ! Wollte mit Hilfe eines Synchronmotors ( Hersteller in C. 
Aufdruck 220 V 50 Hz 4 r/min) eine Synchronuhr bauen.Leider lief die Uhr 
zu langsam.Hab den Synchronmotor deshalb geöffnet um nach der Ursache zu 
suchen.Permanentmagnet als Läufer und nachgeschaltetes 
Getriebe.Unterstezungsverhälnis 1/188. Eins der Zahnräder hat 47 
anstelle von 50 Zähnen.Warum baut man sowas bzw.Warum gibt man den 
falschen Wert 4 U/min an?Laufen alle C Synchronmotoren entsprechend 
ungenau?

Beitrag #7314993 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter W. (dds5)


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Stephan E. schrieb:
> Eins der Zahnräder hat 47 anstelle von 50 Zähnen.

LOOL, da hat wohl der Platz nicht mehr für die restlichen 3 Zähne 
gereicht.

von Stephan E. (stephan_e433)


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Mit Umpolen  ist keine gute Idee bei AC

von Bux Bunnie (Gast)


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Stephan E. schrieb:
> dreht falsch
> Mit Umpolen  ist keine gute Idee bei AC

Umgepolt dreht jeder Motor richtig der vorher falsch dreht!

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Stephan E. schrieb:
> Warum gibt man den
> falschen Wert 4 U/min an?

<spitzfindig> 4 U/min kann schon so passen. Hätte der Hersteller 4.000 
U/min angegeben, dann ...</spitzfindig>

Gruss
WK

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stephan E. schrieb:
> Warum baut man sowas
Es gibt tatsächlich nichts, was irgendwer in China nicht noch schlechter 
nachbaut.

> Warum gibt man den falschen Wert 4 U/min an
Steht da nicht auch sowas wie:

"Bitte erlauben manuelle Fehlmessung von +-10 U/min"

von Wolfgang (Gast)


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Stephan E. schrieb:
> Warum gibt man den falschen Wert 4 U/min an?

Was ist daran falsch?
3,76 gerundet auf eine Stelle ergibt völlig korrekt 4. Mehr Genauigkeit 
kannst du bei so einer Angabe ohne Nachkommastellen oder saubere 
Fehlerangabe nun Mal nicht erwarten. Für eine glitzernde Partykugel ist 
die Angabe genau genug.

von Ludwig (Gast)


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Stephan E. schrieb:
> Eins der Zahnräder hat 47
> anstelle von 50 Zähnen.Warum baut man sowas

47 ist Primzahl. Das macht man gerne so bei Getrieben. Diese laufen dann 
ruhiger und halten länger ...

Beitrag #7315331 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Stephan E. (stephan_e433)


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Bux Bunnie schrieb:
>> dreht falsch
>> Mit Umpolen  ist keine gute Idee bei AC
>
> Umgepolt dreht jeder Motor richtig der vorher falsch dreht!

Auch das stimmt leider nicht . Kleines Drehmoment vor dem Einschalten 
bestimmt bei diesem Synchronmotor die Drehrichtung

Ludwig schrieb:
> 47 ist Primzahl. Das macht man gerne so bei Getrieben. Diese laufen dann
> ruhiger und halten länger ...

Das ist einsichtig. Was allerdings gegen diese Überlegung beim 
Hersteller spricht: das Getriebe ist Mehrstufig und alle anderen 
Zahnräder verwenden keine Primzahlen. Vielleicht gibt es 
patentrechtliche Gründe?  5 U/min könnte sich ein Uhrenhersteller 
patentiert haben lassen?

von LDR (Gast)


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Stephan E. schrieb:
> 5 U/min könnte sich ein Uhrenhersteller
> patentiert haben lassen?

Sowas ist nicht patentierbar.

Beitrag #7315398 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael (Gast)


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Denke der Motor dreht überhaupt nicht falsch.
Wenn es stimmt, dass das Getrieb 1:188 übersetzt, dann läuft der 
Synchronmotor mit 750 U/min was für einen Motor mit vier Polpaaren 
passt.
Wie willst du von 750 U/min mit einem Getriebe auf 4 U/min kommen?
750/4 = 187,5 Das wir nicht leicht aus der Multiplikation zweier 
Ganzzahlen eine ungerade Zahl zu bekommen. Obwohl, vielleicht sollte man 
es einmal mit einem halben Zahn in einem Zahnrad probieren. 😉

von Stephan E. (stephan_e433)


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Michael schrieb:
> Obwohl, vielleicht sollte man es einmal mit einem halben Zahn in einem
> Zahnrad probieren. 😉

Erst mal danke fürs Nachrechnen. Richtig de Motor dreht mit 1/4 der 
Netzfrequenz. Braucht 80ms für eine Umdrehung. Pro min somit 60s/80ms = 
750 U. Um die 4 U/min zu bekommen also eine Untersetzung mit 4/750 oder 
2/375. Das Getriebe des Motors ist 6 stufig. Es ließe sich das 2/375 
z.B. durch
( 20 x 10 x 10 x 10  ) / ( 30 x 50 x 50 x 50 ) bilden. Auf den halben 
Zahn könnte man so vielleicht verzichten ???
Mit Gruß!

von Michael (Gast)


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O.k. wäre dann fast so eine Art Getriebe PLL.
Nur das Getriebe musst du mir auch erst einmal zeigen, das dies kann.
750 U/min werden 20000 mal heraufgesetzt auf 15 000 000 U/min und dann 
um 3750000 heruntergeteilt auf 4U/min.
Wenn es schon etwas "Nostalgie" sein soll, dann vielleicht doch eine Uhr 
mit Uhrenquarz, Frequenzteiler und kleinem Impulsmotor für den 
Sekundenzeiger und ein Getriebe für Minuten- und Stundenzeiger. Die 
dürften mit diesen Frequenzen (Drehzahlen) besser zurecht kommen😏

von Klaus (feelfree)


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Michael schrieb:
> .
> Nur das Getriebe musst du mir auch erst einmal zeigen, das dies kann.
> 750 U/min werden 20000 mal heraufgesetzt auf 15 000 000 U/min und dann
> um 3750000 heruntergeteilt auf 4U/min.

Was ist denn das für ein Blödsinn?

750 U/min vom Motor werden auf das 20er Zahnrad gegeben, welches in das 
30er greift. Also dreht dieses mit 500 U/min.

Den Rest überlasse ich dir als Hausaufgabe.

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


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> Was ist denn das für ein Blödsinn?
> 750 U/min vom Motor werden auf das 20er Zahnrad gegeben, welches in das
> 30er greift. Also dreht dieses mit 500 U/min.
> Den Rest überlasse ich dir als Hausaufgabe.

mega culpa,

sehe vor lauter Zähne das Rad nicht mehr!

von Dieter W. (dds5)


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Klaus schrieb:
> 750 U/min vom Motor werden auf das 20er Zahnrad gegeben, welches in das
> 30er greift. Also dreht dieses mit 500 U/min.

Ja, und die 500 werden dann noch 3 mal durch 5 geteilt.
10 zu 50 Zähhne ist allerdings problematisch, da Ritzel mit weniger als 
12 Zähnen ein sehr ungünstiges Zahnprofil erfordern.

von Stephan E. (stephan_e433)


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Michael schrieb:
> Wenn es schon etwas "Nostalgie" sein soll, dann vielleicht doch eine Uhr
> mit Uhrenquarz, Frequenzteiler und kleinem Impulsmotor für den
> Sekundenzeiger und ein Getriebe für Minuten- und Stundenzeiger. Die
> dürften mit diesen Frequenzen (Drehzahlen) besser zurecht kommen😏

Da Ihr so zahlreich mitdiskutiert habt will ich noch den eigentlichen 
Zweck des Aufbaus beschreiben
.Der Synchronmotor dreht einen Teller mit 1U/min links. Auf dem Teller 
liegt eine Funkuhr mit Sekundenzeiger. Die Position des Sekundenzeigers 
( im Idealfall sollte dieser nun in Ruhe bleiben ) gestattet es die 
Abweichungen der  Netzzeit zu beobachten. Das Ganze als Demonstration 
für Unterrichtszwecke.

Dieter W. schrieb:
> Ja, und die 500 werden dann noch 3 mal durch 5 geteilt.
> 10 zu 50 Zähhne ist allerdings problematisch, da Ritzel mit weniger als
> 12 Zähnen ein sehr ungünstiges Zahnprofil erfordern.
Die von mir angegeben Zahnzahlen sollten nur zeigen daß das Runterteilen 
möglich ist auch ohne " halbe Zähne ". Die Anzahl der Zahnräder kann 
erhöht werden. Ebenso läß sich die Anzahl der Zähne in einer Stufe z.B 
verdoppeln .
Mit Gruß !

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Tja, dann hilft wohl nur eine PLL, um aus 50Hz Netzfrequenz 47Hz zu 
erzeugen und ein nachgeschalteter Verstaerker/Trafo um das Signal wieder 
auf den fuer den Motor erforderlichen Pegel zu bringen.
Erinnert mich irgendwie an die Simpsonsfolge mit der Anlage in der 
amerikanischen Botschaft in Australien, die den Strudel in der Toilette 
"richtigherum" strudeln laesst.

Gruss
WK

von Michael (Gast)


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> Da Ihr so zahlreich mitdiskutiert habt will ich noch den eigentlichen
> Zweck des Aufbaus beschreiben
> .Der Synchronmotor dreht einen Teller mit 1U/min links. Auf dem Teller
> liegt eine Funkuhr mit Sekundenzeiger. Die Position des Sekundenzeigers
> ( im Idealfall sollte dieser nun in Ruhe bleiben ) gestattet es die
> Abweichungen der  Netzzeit zu beobachten. Das Ganze als Demonstration
> für Unterrichtszwecke.
> Dieter W. schrieb:
Uii, ist ja ein genialer Demonstrator.

Da ich mich ja schon einmal bis auf die Knochen blamiert habe lasse ich 
es mit dem akademischen Dreisatz-Rechnen, frage mich aber, ob man das 
bei den geringen Abweichungen der Netzfrequenz von den 50Hz wirklich 
sieht?
Aber wahrscheinlich habe ich wieder so einen Knoten in meinen 
Überlegungen.

Viele Grüße Michael

von Klaus (feelfree)


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Michael schrieb:
> ob man das
> bei den geringen Abweichungen der Netzfrequenz von den 50Hz wirklich
> sieht?

Kurzfristige Änderungen sicher nicht, aber langfristig schon, da gab' es 
auch schon einmal Abweichgungen im einstelligen Minutenbereich.
https://www.heise.de/blog/Wenn-die-Backofen-Uhr-nachgeht-Das-50-Hertz-Problem-3985393.html

von Soldi (Gast)


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Stephan E. schrieb:
> Hallo ! Wollte mit Hilfe eines Synchronmotors ( Hersteller in C.
> Aufdruck 220 V 50 Hz 4 r/min) eine Synchronuhr bauen.Leider lief die Uhr
> zu langsam.Hab den Synchronmotor deshalb geöffnet um nach der Ursache zu
> suchen.Permanentmagnet als Läufer und nachgeschaltetes
> Getriebe.Unterstezungsverhälnis 1/188. Eins der Zahnräder hat 47
> anstelle von 50 Zähnen.Warum baut man sowas bzw.Warum gibt man den
> falschen Wert 4 U/min an?Laufen alle C Synchronmotoren entsprechend
> ungenau?

Seltsam! Beim Untersetzungsgetriebe geht ja immer kleines Zahnrad auf 
großes Zahnrad. Das Zahnrad mit 47 anstelle der erwarteten 50 Zähnen ist 
ja sicher ein großes Zahnrad, und wenn nun 3 Zähne fehlen dreht dessen 
Achse schneller als mit 50 Zähnen. Also müsste die Uhr doch schneller 
laufen.

Wieso denkst du, daß es 50 Zähne sein müssten?

von Robert K. (Gast)


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Klaus schrieb:
> Michael schrieb:
>> ob man das
>> bei den geringen Abweichungen der Netzfrequenz von den 50Hz wirklich
>> sieht?
>
> Kurzfristige Änderungen sicher nicht, aber langfristig schon, da gab' es
> auch schon einmal Abweichgungen im einstelligen Minutenbereich.

im Normalfall weicht die Netzzeit bis zu 30s ab. man würde das mit dem 
Aufbau sehr schön sehen

https://gridradar.net/de/netzzeit

von Bernd F. (metallfunk)


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Hmm, könnte das an den 50 Hertz liegen?

Als ich für meinen "ewigen" Kalender einen Antrieb gesucht habe,
gab es diese günstigen Motoren natürlich auch als Option.

Natürlich läuft ein Synchronmotor mit 60 Hertz schneller.
Die Angaben der Chinesen waren irgendwie windig. Deshalb habe
ich mir einen eigenen Antrieb gebaut.

Ein Getriebemotor macht 1 U/Impuls. Steuerscheibe mit Endschalter.
Das wird vom Minutenkontakt eines Schiffschronometer ausgelöst.
Dann noch ein Schneckengetriebe 60/1.
Jetzt habe ich meinen Antrieb mit 1U/h, mit einer Genauigkeit
von 0,03 sek/Tag.

Manchmal muss man halt selber basteln.

Viele Grüße
Bernd

von Robert K. (Gast)


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Bernd F. schrieb:
> Ein Getriebemotor macht 1 U/Impuls. Steuerscheibe mit Endschalter.
> Das wird vom Minutenkontakt eines Schiffschronometer ausgelöst.
> Dann noch ein Schneckengetriebe 60/1.
> Jetzt habe ich meinen Antrieb mit 1U/h, mit einer Genauigkeit
> von 0,03 sek/Tag.
>
> Manchmal muss man halt selber basteln.

Gibt's auch fertig zum kaufen. Ein Motorzeigerwerk macht genau das, der 
Minutenzeiger macht 1U/h.

http://www.schauer-sachs.at/motorzeigerwerk/

von Bernd F. (metallfunk)


Angehängte Dateien:

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Robert,

bin ich Millionär?

Hatte ich auch gefunden.(Braucht ja noch Ansteuereinheit).
Dann lieber basteln.

Viele Grüße
Bernd

: Bearbeitet durch User
von Bernd F. (metallfunk)


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Um auf das Problem von Stephan zurückzukommen:

Ein Synchronmotor mit passender Untersetzung ist nicht einfach
zu finden. Evtl. ein Synchronuhrwerk. Die sind halt sehr Antriebs-
schwach.

Anderer Ansatz: Elektronisch die Netzfrequenz zählen und
nach 50 Impulsen einen Kleinmotor starten, mit Steuerscheibe und
Endschalter geht das genauso, wie bei meiner Konstruktion.

Dann noch ein Schneckengetriebe 1/60. Da braucht es eine Zange
um den Drehteller anzuhalten.

Grüße Bernd

von Stephan E. (stephan_e433)


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Habe im Fundus einen weiteren Synchronmotor gefunden mit 2,5 U/min. 
Dieser zeigt keine Abweichung ( gerade 30 min parallel zu einer 
Synchronuhr laufen lassen ). Fehlt somit nur noch die passende 
Untersetzung 2 zu 5 .

Bernd F. schrieb:
> Anderer Ansatz: Elektronisch die Netzfrequenz zählen und
> nach 50 Impulsen einen Kleinmotor starten, mit Steuerscheibe und
> Endschalter geht das genauso, wie bei meiner Konstruktion.

Auch interessant. Würde dann aber die Differenzzeit digital anzeigen. 
Soll jedoch als DemoVersuch anschaulich sein. Und da scheint mir die 
Zeigerlösung besser.

Soldi schrieb:
> Seltsam! Beim Untersetzungsgetriebe geht ja immer kleines Zahnrad auf
> großes Zahnrad. Das Zahnrad mit 47 anstelle der erwarteten 50 Zähnen ist
> ja sicher ein großes Zahnrad, und wenn nun 3 Zähne fehlen dreht dessen
> Achse schneller als mit 50 Zähnen. Also müsste die Uhr doch schneller
> laufen.
> Wieso denkst du, daß es 50 Zähne sein müssten?

War ein dummer Rechenfehler von mir. Zum Selberrechnen  gebe ich alle 
Zahnrelationen an : 1. Stufe  10/60  2 Stufe 15/47 3.Stufe 18/30 
4.Stufe 15/30 5.Stufe 10/30  macht insgesamt 10x15x18x15x10  zu 
60x47x30x30x30 also 405000 zu 76140000 oder 1 zu 188. Der Motor dreht 
mit 12,5 Hz . Pro min folglich 12,5x60 = 750 Umdrehungen. Laut 
Typenschild 4 U/min. Das Getriebe sollte deshalb mit 1 zu 750/4 =  1 zu 
187,5 untersetzen . Tatsächlich macht das Getriebe jedoch 1 zu 188 . 
Welle dreht deshalb minimal zu langsam . Ist deshalb für die gepante 
Anwendung nicht nutzbar.

Werde berichten wenn die Geschichte mit dem 2,5 U/ min Synchronmotor 
läuft .

 Gruß an alle Diskusiobeteiligten

von Bernd F. (metallfunk)


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Stephan E. schrieb:
> Auch interessant. Würde dann aber die Differenzzeit digital anzeigen.
> Soll jedoch als DemoVersuch anschaulich sein. Und da scheint mir die
> Zeigerlösung besser.

Ich finde die Idee mit dem Drehteller gut.

Es geht ja "nur" darum, diesen Teller synchron zum Netz zu drehen.
Wenn der kräftig genug angetrieben wird, dass der "Finger" ihn
nicht anhalten kann, ist es auch kein Fehler.

Grüße Bernd

von Manfred (Gast)


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Bernd F. schrieb:
> Ich finde die Idee mit dem Drehteller gut.
>
> Es geht ja "nur" darum, diesen Teller synchron zum Netz zu drehen.
> Wenn der kräftig genug angetrieben wird, dass der "Finger" ihn
> nicht anhalten kann, ist es auch kein Fehler.

Ja, das muß robust und unverrückbar aufgebaut werden, weil die 
Abweichungen nur über längere Zeiträume sichtbar werden, bestenfalls ein 
paar Stunden.

https://gridradar.net/de/netzzeit

Ein weiteres, nicht kalkulierbares Risiko ist die Genauigkeit der 
DCF-Uhr. Die synchronisieren überwiegend nur einmal Nachts und laufen 
über den Tag mit ihrem eigenen Quarz.

von St. E. (reval)


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Manfred schrieb:
> Ein weiteres, nicht kalkulierbares Risiko ist die Genauigkeit der
> DCF-Uhr. Die synchronisieren überwiegend nur einmal Nachts und laufen
> über den Tag mit ihrem eigenen Quarz.

Stimmt. Soweit ich weiß laufen die Funkuhren etwas zu schnell und 
synchronisieren indem sie irgendwann  auf das Signal warten. Die 
Abweichung sollte trotzdem recht gering sein.

 Aufbau läuft jetzt mit dem 2,5 U/min Synchronmotor. Auf dem Drehteller 
eine simple Quarzuhr. Warum der Hersteller des zuvor benutzten 
Synchronmotors ( 4 U/min ) die Abweichung in Kauf nimmt erschließt sich 
mir noch nicht. Mit 10/50  10/50   10/50  20/30 hätte die Drehzahl 
gestimmt.
Gruß

von Harald W. (wilhelms)


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Michael schrieb:
>> Was ist denn das für ein Blödsinn?
>> 750 U/min vom Motor werden auf das 20er Zahnrad gegeben, welches in das
>> 30er greift. Also dreht dieses mit 500 U/min.
>> Den Rest überlasse ich dir als Hausaufgabe.
>
> mega culpa,
>
> sehe vor lauter Zähne das Rad nicht mehr!

Ja, an solchen Problemen hat sich schon mancher die Zähne ausgebissen.

von Harald W. (wilhelms)


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Klaus schrieb:

> Kurzfristige Änderungen sicher nicht, aber langfristig schon, da gab' es
> auch schon einmal Abweichgungen im einstelligen Minutenbereich.
> 
https://www.heise.de/blog/Wenn-die-Backofen-Uhr-nachgeht-Das-50-Hertz-Problem-3985393.html

Das war aber m.W. das erste Mal, das ein solches Problem in
Verbundnetzen auftauchte.

von Harald W. (wilhelms)


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Bernd F. schrieb:

> Jetzt habe ich meinen Antrieb mit 1U/h,

Ich hätte da einfach eine fertige Quarzuhr genommen.
Die macht auch 1U/h.

von Harald W. (wilhelms)


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Stephan E. schrieb:

> Habe im Fundus einen weiteren Synchronmotor gefunden mit 2,5 U/min.
> Dieser zeigt keine Abweichung ( gerade 30 min parallel zu einer
> Synchronuhr laufen lassen ). Fehlt somit nur noch die passende
> Untersetzung 2 zu 5 .

Dann brauchst Du ja nur noch ein Zahnrad mit 2 Zähnen
und eins mit 5 Zähnen. :-)

von Kutte R. (kutte)


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St. E. schrieb:
> Soweit ich weiß laufen die Funkuhren etwas zu schnell und
> synchronisieren indem sie irgendwann  auf das Signal warten.

nein, das gilt für Bahnhofsuhren, welche sich auf diese Weise zu jeder 
vollen Minute synchronisieren.

Beitrag #7316939 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Bernd F. (metallfunk)


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Harald W. schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>
>> Jetzt habe ich meinen Antrieb mit 1U/h,
>
> Ich hätte da einfach eine fertige Quarzuhr genommen.
> Die macht auch 1U/h.

Ja.
Aber die hat nicht so ein Drehmoment, wie ein Grillmotor.

(Es gibt elektrische Antriebe für Kirchturmuhren, die waren
etwas überdimensioniert und bei den Preisen kriegst du Schnappatmung).

Grüße Bernd

von St. E. (reval)


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Harald W. schrieb:
> Dann brauchst Du ja nur noch ein Zahnrad mit 2 Zähnen
> und eins mit 5 Zähnen. :-)

Geht ein wenig einfacher und läuft wie geschrieben jetzt auch: 4 und 10 
.da ich aber kein fleißiger Zahnradfeiler bin das ganze einfach mit 
kleinen Permanentmagneten. So hatte ich auch die erste Untersetzung für 
den " 4 U/min " Synchronmotor aufgebaut. Da das notwendige Drehmoment 
klein ist geht das sehr gut.
Gruß!

von St. E. (reval)


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Wie zu erwarten ist die stündliche Änderung der Netzzeit von der 
Quarzzeit im Moment winzig. Lasse deshalb eine Kamera mitlaufen mit 1 
f/min. Beim Betrachten  eines 3 Stunden Films ist die Verschiebung dann 
sichtbar. Sollte es in kalten Tagen Schwierigkeiten mit der im Netz zur 
Verfügung stehenden Maximalleistung geben so wird sich die stündliche 
Verschiebung erhöhen.
Um kleine Verschiebungen zeitnah beobachten zu können eignet sich dieser 
Aufbau folglich nicht. Hier wäre eine MC gesteuerte digitale Anzeige ( 
wie von einem Diskusionsteilnehmer bereis vorgeschlagen ) besser eignen.
Gruß

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