Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Handbohrmaschine, Staubsauger usw. an Gleichstrom


von J. V. (janvi)


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Sorry für die Frage im Analogforum - es ist eher Grundlagen 
Elektrotechnik.

Ich habe eine Metabo Handbohrmaschine Modell SbE 550. Auf dem 
Typenschild steht 230V 50-60Hz 2,6 Amp, 550 Watt. Vermutlich sind die 
550 Watt P-ab an  der Welle womit der Motor dann knapp 50 Watt in Wärme 
verheizen muß. Aus diesem Grund gibt es auch ein Lüfterrad darinnen.

Nun bin ich auf die Idee gekommen, den Universalmotor direkt an einer 
Gabelstaplerbatterie bei 48 Volt laufen zu lassen. Den DC 
Wicklungswiderstand am Netzstecker habe ich mit 18 Ohm gemessen. Den 
Leistungsdaten nach müsste die Gesamtimpedanz der Maschine im 50 Hz 
Betrieb etwa bei 230V/2,6A=88 Ohm liegen.

Subtrahiert man die beiden Werte geometrisch nach Pythagoras ist das 
Teil ziemlich induktiv. Ein DC Gleichstrom wäre mit 48V/18 Ohm ebenfalls 
(zufällig ???) gleich dem Nennstrom von 2,6 Amp.

Vermutlich kommt jetzt aber im DC Betrieb auch die Gegen-EMK zur Wirkung 
welche der angelegten Spannung entgegenwirkt. Gibt es eine Möglicheit 
vor einem praktischen Versuch die zu erwartende Leistung bzw. Drehzahl 
abzuschätzen ?

Es steht noch eine 80V Stapler Batterie als Alternative zur Verfügung.
Gibt es überhaupt eine für die Nennleistung äqivalente DC Spannung für 
230V/50Hz Universalmotoren oder hängt diese wesentlich von der 
(Reihenschluss?) Maschinengröße ab ?

Der letzte Thread zum Thema ist schon etwas älter und nicht wirklich 
fundiert:
Beitrag "Universalmotor 230V mit Gleichstrom betreiben?"

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Die Leerlaufdrehzahl wird im wesentlichen durch die Bauart und die 
Spannung bestimmt. Es fließt ja wenig Strom, so dass sich die 
Induktivität des Stators nur wenig auswirkt.

Aber bei der Betriebskennlinie unterscheiden sich AC und DC dann schon 
sehr:

https://de.wikipedia.org/wiki/Einphasen-Reihenschlussmotor#/media/Datei:BetriebskennlinieEinesUniversalmotors.svg

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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Die Phasenanschnittsteuerung bei Gleichstrom wird irgendwie auch nicht 
funktionieren...

von J. V. (janvi)


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Habs jetzt probiert:

Bei 48 Volt gibt die Maschine 170 Watt ab, bei 70 Volt sind es 350 Watt. 
Steigt also nicht wirklich quadratisch an. Der Sound ist deutlich 
anders, viel sanfter, schnurrt eher wie eine Nähmaschine. Das 
Bürstenfeuer ist sehr ok und  praktisch nicht sichtbar was bei AC 
Betrieb nicht sagen kann. Die eingebaute Richtungsumschaltung 
funktioniert, der Triac natürlich nicht. (Ist sowieso überbrückt da 
defekt)

Arbeiten ist bei 48 Volt vermutlich möglich aber mit eingeschränkter 
Leistung. Gefühlt so wie ein 9V Akkuschrauber. Der Drehmoment hat bei 
kleinen Drehzahlen deutliche Defizite. Die Kennlinie verhält sich also 
gefühlt so, als ob die Kurvenbeschriftung in der Wikipedia Darstellung 
vertauscht wäre.

Zum praktischen Test werde ich jetzt mal andere Stecker dranmachen und 
das Teil dann meinem Ghanesen zum Betrieb an seiner Solaranlage 
mitgeben.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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J. V. schrieb:
> Bei 48 Volt gibt die Maschine 170 Watt ab,

Wie misst du denn die abgegebene Leistung? Hast du einen Bremsstand?

von H. H. (Gast)


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J. V. schrieb:
> als ob die Kurvenbeschriftung in der Wikipedia Darstellung
> vertauscht wäre.

Ist sie nicht.

von J. V. (janvi)


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Ich habe eine Bremse aber leider keine Magnetpulverbremse. Ich wollte 
selbst einen Prüfstand mit einer Autobremse bauen aber das geht nicht. 
Die Bremswirkung hat einen ziemlichen Ripple so daß man nix messen kann. 
Überdreht man die Bremsscheibe, wird der Ripple besser aber die Backen 
lösen sich nicht mehr. Geld für eine Magnetpulverbremse habe ich nicht. 
Die Leistungen sind nach Strom und Spannung im gebremsten Zustand 
geschätzt.

von H. H. (Gast)


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J. V. schrieb:
> Die Leistungen sind nach Strom und Spannung im gebremsten Zustand
> geschätzt.

Also nicht mal lausige Hausnummern.

von J. V. (janvi)


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Hausnummer passt bestimmt, so arg dürfte sich der Wirkunggrad nicht 
ändern. Die Ummagnetisierungsverluste sind bei DC eher geringer weshalb 
auch der Sound sanfter ist. Der sanfte Sound sollte aber nicht täuschen, 
die Finger kann man trotzdem reinkriegen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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J. V. schrieb:
> so arg dürfte sich der Wirkunggrad nicht
> ändern.

Ein ganz großer Trugschluss.

von Heinrich K. (minrich)


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Der Netzschalter wird bei DC auch nicht lange herhalten.

von Uli (wahlschwizer)


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J. V. schrieb:
> Auf dem
> Typenschild steht 230V 50-60Hz 2,6 Amp, 550 Watt

IMHO ist das die aufgenommene Leistung bei (fast) blockiertem Motor.

von H. H. (Gast)


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Uli schrieb:
> J. V. schrieb:
>> Auf dem
>> Typenschild steht 230V 50-60Hz 2,6 Amp, 550 Watt
>
> IMHO ist das die aufgenommene Leistung bei (fast) blockiertem Motor.

Unsinn! Da  nimmt die Maschine erheblich mehr auf.

von Rainer D. (rainer4x4)


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J. V. schrieb:
> Auf dem
> Typenschild steht 230V 50-60Hz 2,6 Amp, 550 Watt. Vermutlich sind die
> 550 Watt P-ab an  der Welle
Wie kommst Du darauf? Das ist die max. aufgenommene Leistung aus dem 
Netz! Alles darüber ist Überlast.
Aus der Leerlaufaufleistung und der Differenz zur max Leistung kannst Du 
die Abgabeleistung abschätzen.

Wolfgang R. schrieb:
> Die Phasenanschnittsteuerung bei Gleichstrom wird irgendwie auch nicht
> funktionieren...
Jepp. Vom möglichen erhöhten Bürstenfeuer udgl mal abgesehen. Und ne 
Staplerbatterie als Versorgungsquelle mitzuschleppenn ist auch etwas 
unpraktisch.
Zur Not kann das funktionieren, aber die Nachteile überwiegen. Ne 
vernünftige Akkumaschine hat immer Vorteile.

von Andrew T. (marsufant)


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J. V. schrieb:
> Ich habe eine Bremse aber leider keine Magnetpulverbremse. Ich wollte
> selbst einen Prüfstand mit einer Autobremse bauen aber das geht nicht.
> Die Bremswirkung hat einen ziemlichen Ripple so daß man nix messen kann.
> Überdreht man die Bremsscheibe, wird der Ripple besser aber die Backen
> lösen sich nicht mehr. Geld für eine Magnetpulverbremse habe ich nicht.
> Die Leistungen sind nach Strom und Spannung im gebremsten Zustand
> geschätzt.

einfach DIY-Lösungne für jemanden der wie Zugriff auf Automobil-Teile zu 
habne scheint:

Generator (sog. Lichtmaschine) antreiben lassen. Vorzugsweise 
Gleichstromlichtmaschine.

Geht mit meiner ca. 50 J alten BOSCH LiMa hervorragend, und die 
abgegebenen Leistung kann man leicht messen (Voltmeter, Amperemeter, 
Bremswiderstand).
Ab 30W mech. sogar mit Fehler kleiner 3% -  nicht dolle, aber reicht 
mir.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Andrew T. schrieb:
> Generator (sog. Lichtmaschine) antreiben lassen.

Woher kennst du deren Wirkungsgrad?

von Andrew T. (marsufant)


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Jörg W. schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Generator (sog. Lichtmaschine) antreiben lassen.
>
> Woher kennst du deren Wirkungsgrad?

Einfach Physik.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Versteh ich nicht, der kann doch irgendwas zwischen 50 % (hab' ich mal 
gelesen, dass viele Kfz-Limas so ineffizient seien) und 95 % sein.

Wenn du nirgends eine mechanische Leistung richtig messen kannst, kannst 
du ja die Ruheverluste bei verschiedenen Drehzahlen auch nicht messen.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Jörg W. schrieb:
> Versteh ich nicht, der kann doch irgendwas zwischen 50 % (hab' ich mal
> gelesen, dass viele Kfz-Limas so ineffizient seien) und 95 % sein.

Mit 50% liegst Du vor allem bei den alten Maschinen garnicht so 
verkehrt.
Die neueren sollen besser sein - vermutlich werden sie deshalb zeitweise 
abgeschaltet ;-))

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