Ansteuerung eines 3 Phasen AC Servomotor

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Autor
Ansteuerung eines 3 Phasen AC Servomotor

    







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MatthiasAsselborn

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wie ist das mit dem beißen zu verstehen ?

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powersupply

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Hallo Matthias
Du hast einen Drehstrom-Servomotor. Da ist nix mit Gleichstrom und Erregerwicklung! Der Motor hat wie am Typenschild angegeben Permanentmagnete (auf dem Läufer aufgeklebt.
Der Ständer ist ganz "normal" als Drehstromwicklung ausgeführt, was aber nicht heist, dass Du ihn "normal" als Drehstrommotor betreiben kannst.
Im eigentlichen Sinne ist es ein Synchronmotor.
Der Motor hat im hinteren Teil einen sogenannten Lagegeber, der dem notwendigen Antriebsumrichter die Information liefert in welcher Stellung(Winkellage) sich der Rotor zur Ständerwicklung befindet.
Ohne diese Informationen kann der Umrichter den Motor nicht ansteuern und der Motor verhält sich wie ein Synchronmotor.

Ohne die entsprechenden Informationen welche Signale Dein Lagegeber an welchem Pin ausgibt wirst Du schlechte Karten haben Deinen Motor sinnvoll zum laufen zu bekommen.

Gruß Armin

BID = 130445

caes

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Und um die Verwirrung komplett zu machen, sei angemerkt, dass es fuer die Maschinenart mehrere widerspruechliche Bezeichnungen gibt:

- Elektronisch kommutierte Maschine (EK-Motor)
- AC-Servo
- BL-Gleichstrommaschine (Brushless)



Wie powersupply schon erwaehnte, haben diese Maschinen ueblicherweise einen Permanentmagneten und benoetigen einen von der Gebereinheit gesteuerten Stromrichter mit Gleichstromzwischenkreis. Das Ganze gibt es dann noch in zwei Varianten, naemlich Block- und Sinusstrom, ziemlich aufwendig also. Spaetestens hier stellt sich die Frage: Was willst Du mit dem Teil anfangen?

Grundsaetzlich muesste der Motor auch mit Drehstrom drehen, synchron oder asynchron. Nur ist er dafuer ja eigentlich nicht ausgelegt. Also ich etwas Muffensausen, da einfach Drehstrom aus der Steckdose anzuschliessen. Vielleicht kannst Du ja einen Drehstromtrafo auftreiben, um das zumindest mal auszuprobieren. Wenn Du nur Wechselstrom hast, bliebe eigentlich nur noch die Steinmetzschaltung. Aber frag mich jetzt nicht, wie ich den erforderlichen Kondensator dimensionieren wuerde...





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MatthiasAsselborn

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also so weit bin ich eigentlich schon, dass ich weis dass
der Lagegeber hinten die Drehzahl anhand der Rillen ermittelt und somit die Phasenverschiebung des Drehstromes für eine Drehzahläderung bzw Vor/Rücklauf bestimmt

nur bin ich mir eben nicht sicher
wie ich den Motor zum Testen auf Funktion anschliessen soll bevor ich mir dann solch eine Steuerung bastle
da ich Angst habe ihn durchzubrennen ....

@Drehstrom Trafo
wäre dass dann ein 3x 110 Volt ?
direkt an den Motor angeschlossen ?

BID = 130494

caes

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Beiträge: 473

Hi Matthias,

>MatthiasAsselborn schrieb am 2004-11-21 11:21 :
also so weit bin ich eigentlich schon, dass ich weis dass
der Lagegeber hinten die Drehzahl anhand der Rillen ermittelt und somit die Phasenverschiebung des Drehstromes für eine Drehzahläderung bzw Vor/Rücklauf bestimmt

Tschuldigung, wollte Dir nicht zu nahe treten, aber man weiss halt oft nicht, was der Gegenueber fuer einen Kenntnisstand hat. Was Du schreibst, deutet etwas darauf hin, dass Dir das Prinzip noch nicht ganz klar ist.

Die Lagegeber dienen nicht der Ermittlung der Drehzahl. Die "weiss" ja der Stromrichter schon, weil der Motor synchron folgt. Ich wuerde sogar sagen, man kann das Ding als eine Art Schrittmotor ansehen. Bei Sinusansteuerung liefern die Geber auch noch Zwischenwerte an das Steuergeraet.


>nur bin ich mir eben nicht sicher
wie ich den Motor zum Testen auf Funktion anschliessen soll bevor ich mir dann solch eine Steuerung bastle
da ich Angst habe ihn durchzubrennen ....

Sehr berechtigt, diese Sorge.


>@Drehstrom Trafo
wäre dass dann ein 3x 110 Volt ?
direkt an den Motor angeschlossen ?

Ich glaube, das waere zuviel des Guten. Die Spannungsangabe 119,3 V (?) bezieht sich ja sicherlich auf 3000 rpm und Polpaarzahl 4 (Angabe "8 Poles"). Das heisst, er ist eigentlich fuer 200 Hz ausgelegt! Steuerst Du ihn mit 50 Hz an, haben die Wicklungen nur ein Viertel ihres normalen Blindwiderstandes, so dass der Motor zu hohe Stroeme ziehen wuerde. Zum Ausprobieren lieber also erstmal 20-30 V nehmen.

Mir ist uebrigens noch eingefallen, dass die zwei unbekannten Draehte, hinter denen Du eine Bremse vermutetest, fuer eine Haltebremse sein koennten. Die duerfte dann nur im Stillstand aktiviert werden, normalerweise mit 24 V.





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MatthiasAsselborn

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kein Thema @zunahe treten
bin ja eh über jede Hilfe glücklich!
20-30Volt Wechselstrom?
oder z.B. solch ein 3 Phasen 24Volt Trafo verwenden?
und wie anklemmen?




[ Diese Nachricht wurde geändert von: MatthiasAsselborn am 21 Nov 2004 12:29 ]

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MatthiasAsselborn

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wollte den Motor für den Antrieb einer CNC nehmen

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perl

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Zitat :
Zum Ausprobieren lieber also erstmal 20-30 V nehmen.

Selbst das wäre u.U. zuviel bei 0,5 Ohm Wicklungswiderstand.
Sorry, das ich erst jetzt daz komme, etwas zu schreiben.

Der Motor braucht nicht unbedingt Permanentmagneten zu haben. Es kann sich auch um einen Reluktanzmotor handeln. Der leichte Lauf ohne erkennbare Rastungen deutet darauf hin.

Servomotore sind ja für den Stillstand konzipiert. Deshalb darf bzw. kann man sie nicht gut mit konstanter Spannung versorgen. Meist ist ein konstanter Strom der richtigere Ansatz, damit über den Drehzahlbereich von 0..fullspeed ein konstantes Drehmoment erreicht wird.
Wenn wir einmal davon ausgehen, daß die 7A auf dem Typenschild zutreffen und die Wicklung einen Widerstand von 0,5Ohm hat (du hast doch hoffentlich nicht deine Meßstrippen mitgemessen !), dann wären im Stillstand nur 3,5V zulässig.
Mag sein, daß das bei höherer Drehzahl bis auf über 100V ansteigen muß.
Ich habe mich allerdings vertan, als ich schrieb, du solltest den Motor als unipolaren antreiben.
Das geht nicht, weil dir, im Gegensatz zu den meisten Schrittmotoren, der Mittelpunkt der Wicklungen ja nicht zugänglich ist. Ich hatte das verschlafen.

Du würdest also eine Doppelspannungsversorgung mit + und - 3,5V brauchen.
Die Masse legst du an den Mittelpunkt der Wicklungen und erzeugst dann durch passendes Umschalten der Wicklungen ein Drehfeld.
Das ist ein Gedankenexperiment, denn wenn das wirklich ein Reluktanzmotor ist, dann kennt er nur die relativen Polaritäten und du könntest die Gleichstromquellen auch durch Wechselstrom ersetzen.

Im Vorfeld kannst du ja mal ausprobieren, ob der Motor tatsächlich zwei unterschiedliche Positionen einnimmt, wenn du die eine oder die andere Wicklung bestromst, und ob das polaritätsunabhängig geschieht. Mit "beißen" meinte ich übrigens, daß du bei solchen Experimenten durchaus eine "gefeuert" bekommen kannst, auch wenn du nur 3V an den Motor anschließt.

Wenn sich alles so verhält wie ich meine, dann kann man sich Gedanken zur Entwicklung eines Steuerschalters machen.
Die Entwicklung einer solchen Schaltung ist bei Leistungen von einigen hundert Watt aber nicht trivial.

P.S:

Zitat :
Mir ist uebrigens noch eingefallen, dass die zwei unbekannten Draehte, hinter denen Du eine Bremse vermutetest, fuer eine Haltebremse sein koennten. Die duerfte dann nur im Stillstand aktiviert werden, normalerweise mit 24 V.

Wie soll das gehen, wenn laut Messung dort kein Strom fließt ?

2.P.S:
Da ich mich in den nächsten Tagen etwas rar machen muß, hier eine kleine Meßaufgabe für M.A.:
Schließ die Wicklung man mit einem belastbaren niederohmigen (0,5..5 Ohm) Widerstand (5%) in Reihe und miß mit wenigen V Speisespannung dann
a) die Spannung an der Wicklung
b) die Spannung am Widerstand
c) die Gesamtspannung.
Mach das bitte sowohl für Gleich wie für Wechselspannung.

Dreh den Motor auch dabei mal durch. Rastet er, oder fühlt es sich an als ob zähes Ol drin wär ?

Das sollte Klarheit verschaffen, um welchen Motortyp es sich handelt und wie die Ansteuerung auszusehen hat.




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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Nov 2004 13:43 ]

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MatthiasAsselborn

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meinst du so?

Bild eingefügt

Vielen Dank
Gruß Matthias

P.S die skizze hab ich von
http://www.mfly.de/services.htm
da gibt es noch mehrere Wicklungsarten nur weis ich net welche für meine zutrifft....

[ Diese Nachricht wurde geändert von: MatthiasAsselborn am 21 Nov 2004 13:59 ]

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caes

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@perl

Dass die unbekannten Klemmen keinen Durchgang haben, hatte ich wohl ueberlesen, sorry. Wenn es trotzdem ein Bremsaktor ist, koennte er vielleicht durchgebrannt sein.

An einen Reluktanzmotor mag ich bei dem Typenschild nicht glauben. Da steht ja explizit, dass er permanenterregt ist. Auch wuerde der keine drei Phasen haben.

Ohne Lastmoment sollten die Stroeme bei AC doch eigentlich nicht sehr hoch ansteigen, oder?

@Matthias
Wenn ich das richtig sehe, passt ja das Typenschild (3 Phasen) nicht zu den Messungen (2 Wicklungen). Wenn es wirklich ein Kondensatormotor ist muesste man ja auch noch einen Kondensator zuschalten. Also bei der Informationslage moechte ich mich wirklich nicht festlegen, wie ich da was anschliessen wuerde.

Sag mal, kann man das Ding nicht aufschrauben?



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MatthiasAsselborn

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hab ich schon probiert.......
leider ohne erfolg da die schreuben (Imbus 6kant) doch sehr feste angezogen (verklebt sind)

BID = 130563

perl

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Zitat :
Da steht ja explizit, dass er permanenterregt ist. Auch wuerde der keine drei Phasen haben.

Zu den Permanentmagneten passt aber nicht, daß der Motor sich "sehr leicht" dreht.
Und wer redet von drei Phasen ? Drei Anschlüsse sinds und das ist das Minimum, was man für zwei Wicklungen braucht.

Anstelle eines Nutenankers kann das natürlich auch ein Kurzschlußläufer sein. Dann hätte er aber in bestromten Zustand aber kein Haltemoment.
Das, und die Wicklungsparameter, hoffe ich durch die durchzuführenden Experimente herauszubekommen.


P.S.:
Wenn wirklich Permanentmagneten vorhanden sind, dann muß der Motor beim Duchdrehen an den Anschlüssen eine ordentliche Wechselspannnung produzieren. Kannst das ja auch mal kontrollieren.

2.PS.

Zitat :
meinst du so?

Nein natürlich nicht. Du hast doch vermutlich überhaupt keinen Drehstrom zu Verfügung.
Mittelpunkt der Wicklungen an Minus, dann eine Wicklung mit R in Reihe an Plus. Messen.




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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Nov 2004 14:30 ]

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MatthiasAsselborn

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ist es richtig wenn ich den Versuch wie oben durchführe?
@Bild

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perl

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s.o.
Mein 2.PS. hat sich mit deinem Nachklapp überschnitten.

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caes

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perl schrieb am 2004-11-21 14:20 :

>Zu den Permanentmagneten passt aber nicht, daß der Motor sich "sehr leicht" dreht.
Und wer redet von drei Phasen ?

Die Aufschrift "3 Phase" auf dem Typenschild des von Matthias als "baugleich" bezeichneten Motors.


>Anstelle eines Nutenankers kann das natürlich auch ein Kurzschlußläufer sein. Dann hätte er aber in bestromten Zustand aber kein Haltemoment.

Yepp. Ein Kondensatormotor mit Schlupf als Servoantrieb mit Lagegeber... mysterieos, mysterieos.


>Wenn wirklich Permanentmagneten vorhanden sind, dann muß der Motor beim Duchdrehen an den Anschlüssen eine ordentliche Wechselspannnung produzieren. Kannst das ja auch mal kontrollieren.

Wuerde ich auch sagen, unbedingt nachpruefen.

@verklebte Schrauben
Es war zu ahnen...



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