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BID = 436333
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Ich habe mal ein wenig gegoogelt und überall die Erklärung gefunden, man könne einen Kondensatormotor problemlos mit einem Frequenzumrichter in der Drehzahl regeln (u.a. hier:)
https://forum.electronicwerkstatt.d......html
Wird das dann über einen 1 phasigen Umrichter gemacht, und der Motor ganz normal angeschlossen, oder über einen 3 phasigen Umschalten ohne Kondensator ?
Gegen erstes spricht, dass die Phasenverschiebung nur bei 50Hz den gewünschten Wert annimmt, und bei hohen Frequenz sogar ein Serienschwingkreis entsteht, der die Spannung auf >1kV ansteigen lässt wenn nicht vorher die Sicherung rausfliegt.
Betreibt man den Motor dagegen 3-phasig, wird die meist anderst dimensionierte Hilfwicklung anderst belastet, und der Frequenzumrichter wird ebenfalls unsymmetrisch belastet. Außerdem ist ein Kondensatormotor doch meist nicht auf 120° Phasenverschiebung optimiert sondern auf etwas anderes, oder ?
Gibt es irgendwo eine gute Beschreibung zu Kondensatormotoren ? Das einzige was ich bisher gefunden habe ist, dass nur 2 Windungen anstelle der 3 bei einem normalen Asynchronmotor verwendet werden, die in 3eck geschaltet sind (allerdings ist das 3eck aber nicht geschlossen, da ja ein der 3 Spulen fehlt). Je nach Motor liegen die Widerstandsverhältnisse bei 1:1 bis 1:2, aber das sagt ja rein garnichts über die Windungszahl aus, da die Hilswicklung meist schwächer dimensioniert ist.
Wenn ich einen Frequenzumrichter speziell für einen Kondensatormotor entwerfen würde, was müsste ich im Vergleich zu einem normalen Frequenzumrichter anderst machen ? |
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BID = 436412
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Ich habe noch etwas gegoogelt, und was gefunden:
http://www.8ung.at/elektrotechnik/FK/3d.htm
Demnach ist der Kondensatormotor kein 3-Phasen sondern nur ein 2-Phasen Motor.
Der Kondensator muss ausreichend groß sein, so dass man die Induktivität der Hilfswicklung also vernachlässigen kann, der Strom (und die Phasenverschiebung) also hauptsächlich durch den Kondensator bestimmt werden.
Was bedeutet "Der Hilfsstrang wird durch den Kondensator überkompensiert." ? Heißt das, dass die Resonanzfrequenz unterhalb der Betriebsfrequenz liegt ? Demzufolge würde es also ein nettes Feuerwerk geben, wenn man einen Kondensatormotor an einer niedrigeren Frequenz betreibt...
Jetzt mal noch eine ganz dumme Frage:
Die Drehrichtung wird durch umpolen der Hilfswicklung erreicht. Wie funktioniert das z.B. bei einem Waschmaschinenmotor, der nur 3 Anschlüsse rausgeführt hat ? Dann wird durch die Drehrichtungsänderung ja Hilfs und Hauptwicklung vertauscht ? |
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BID = 436427
Dreheisen Schriftsteller
Beiträge: 694 Wohnort: Rheinhessen
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Hallo Benedikt,
"Der Hilfsstrang wird durch den Kondensator überkompensiert." bedeutet, dass der Strom im nun kapazitiven Hilfsstrang der anliegenden Spannung vorauseilt. Der Strom im induktiven Hauptstrang eilt der anliegenden Spannung nach. Im Idealfall sind beide Ströme um ca. 90° verschoben und ergeben ein brauchbares Drehfeld. Wegen des Reihenschwingkreises (Hilfswicklung, Kondensator) können hier Spannungen größer als die Betriebsspannung anliegen. Meist legt man den Kondensator mit mindestens 1,25 *Un aus.
Zur Drehfeldänderung müssen nur die Anschlüsse der Hilfswicklung vertauscht werden.
Kann es sein, daß beim Wamamotor diese Umschaltung intern realisiert wird?
Gruss Dreheisen
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Es handelt sich bei obenstehendem um wohlgemeinte, private Tipps welche jedoch jegliche Haftung ausschliessen.
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BID = 436443
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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An einem normalen 3phasen Umrichter läuft ein Kondensatormotor ohne Kondensator, aber eine der 3 Halbbrücken wird wärmer als die anderen (ist klar da die Windungen unsymmetrisch sind).
Meiner Meinung nach sieht ein optimaler Umrichter für einen Kondensatormotor folgendermaßen aus:
Halbbrücke 1: 0°
Halbbrücke 2: 180°
Halbbrücke 3: 90 oder 270° je nach Drehrichtung
Das ergibt max 230Veff an der Hauptwicklung und etwa 170Veff an der Hilfswicklung.
Könnte das ganze so funktionieren, oder muss die Spannung in der Hilswicklung größer sein ?
Das mit den Waschmaschinenmotoren kann ich nun selbst beantworten: Ein Waschmaschinenmotor ist kein Kondensatormotor, sondern ein echter Asynchronmotor: Alle Windungen haben untereinander 40Ohm und sind auch alle symmetrisch gewickelt.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 13 Jun 2007 19:21 ]
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BID = 436484
caes Stammposter
Beiträge: 473
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Zitat :
Benedikt hat am 13 Jun 2007 19:12 geschrieben :
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Das mit den Waschmaschinenmotoren kann ich nun selbst beantworten: Ein Waschmaschinenmotor ist kein Kondensatormotor, sondern ein echter Asynchronmotor: Alle Windungen haben untereinander 40Ohm und sind auch alle symmetrisch gewickelt.
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Soweit ich weiß, sind das oft Allstrommotoren, um ohne Getriebe auf hohe Schleuderdrehzahlen zu kommen.
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BID = 436488
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Das Thema Waschmaschinen Motor kann ich jetzt aufklären:
Je nach Waschmaschine sind verschiedene Motoren verbaut:
Schleudern: Allstrommotor oder Kondensatormotor
Waschen: Allstrommotor über Elektronik/Wicklungsumschaltung oder Asynchronmotor
Aus einer alten Waschmaschine habe ich 2 Motoren. Der Waschmotor ist ein symmetrischer 3 Phasen Motor der über einen Kondensator betrieben wird. Ist nicht optimal, war aber anscheinend die einfachste Lösung.
Der Schleudermotor ist ein 2 Phasen Motor (man erkennt deutlich, dass es eigentlich nur 4 Wicklungspakete gibt, die um 90° versetzt sind. Haupt und Hilfswicklung sind gleich ausgeführt. Man könnte diesen Motor also auch in der Drehrichtung ändern, was bei den meisten anderen Kondensatormotoren nicht der Fall ist.
Kondensatormotor und Asynchronmotor kann man beide leicht unterscheiden: Beim Asynchronmotor hat man 3 gleiche Widerstände (z.B. 3x 40 Ohm). Beim Kondensatormotor dagegen 2 oder meistens sogar 3 unterschiedliche Widerstände. Die beiden kleineren addiert, müssen den großen ergeben (da die beiden Wicklungen in Reihe geschaltet sind). Die Wicklungen haben z.B. 30, 50 und 80Ohm, oder 23, 33 und 56.
Die Wicklung mit dem kleinsten Widerstand ist die Hauptwicklung und kommt an die Betriebsspannung, der noch freie Pin wird über einen Kondensator mit dem Pin verbunden, an dem sich die beiden größten Widerstände messen lassen. Über den Kondensator gemessen liegt immer der größte Widerstand an.
Soviel zum Thema Waschmaschinen und Asynchron/Kondensatormotor.
Zurück zur ursprünglichen Frage:
Hat schonmal jemand einen Kondensatormotor erfolgreich mit einem Frequenzumrichter geregelt ?
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BID = 436594
Schwanti Gesprächig
Beiträge: 137 Wohnort: Altenmarkt
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Also ich habe erfolgreich einen Kondensatormotor mit einem Frequenzumrichter in Betrieb. Der Frequenzumrichter muss 3~ am Ausgang sein und wird einfach an den 3 Anschlüssen des Kondensatormotors angeklemmt. Er läuft zwar nicht so besonders rund, tut es aber allemal. Wichtig ist, das man die Ausgangsspannung am FU auf 230V reduzieren muss! Sonst liegen 400V zwischen U-V-W. Das ist zuviel für einen normalen Kondensatormotor. Zumindest für seine Hauptwicklung. Desweiteren sollte man die Strombegrenzung auf den Nennstrom einstellen.
Wie gesagt, zumindest läuft das hier bei meiner Geschirrspüler-Umwälzpumpe einwandfrei. Die Oberflächentemperatur der Wicklung (offene Bauweise) wird auch nicht wärmer als vorher.
Schwanti
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BID = 436739
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Ich habe mal ein paar Messungen gemacht: Meine Ständerbohrmaschine mit 300W Kondensatormotor hat an einem Umrichter ein viel geringereres Drehmoment als mit dem 6µF Kondensator.
An der Hilfswicklungen liegen immerhin 400V an !!!
Dagegen kommen die 170Veff die ein an 230V betriebener Umrichter an jede Wicklung legen kann nicht an...
Beim Waschmaschinenmotor (echter Asynchronmotor, ebenfalls etwa 300W) liegen alle Spannungen mit 16µF dagegen bei ziemlich genau 230V im Leerlauf.
Auf jedenfall entwickelt der Waschmaschinenmotor am Umrichter im Vergleich zur Bohrmaschine ein ganz anderes Drehmoment (in etwa gleich stark wie mit dem Kondensator an 230V).
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BID = 436790
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Die meisten Kondensatormotoren die ich gemessen habe, haben an der Hilfswicklung eine höhere Spannung als an der Hauptwicklung. Dies wiederspricht eigentlich dem was auf dieser Seite steht ( http://www.8ung.at/elektrotechnik/FK/3d.htm ):
Wicklung:
2/3 Hauptstrang (U1 - U2)
1/3 Hilfsstrang (Z1 - Z2)
Das gleiche bestätigen auch meine Versuche: Die Motoren laufen am besten, wenn an der Hilfwicklung eine höhere Spannung anliegt als an der Hauptwicklung.
Mit einem speziellen 3 Phasen Umrichter der nicht 0°, 120° und 240° Signale liefert, sondern 0°, 180° und 90° Signale, läuft der Motor auch bei kleinen Drehzahlen relativ rund.
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BID = 436802
Dreheisen Schriftsteller
Beiträge: 694 Wohnort: Rheinhessen
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Hallo Benedikt,
Zitat :
| "Die meisten Kondensatormotoren die ich gemessen habe, haben an der Hilfswicklung eine höhere Spannung als an der Hauptwicklung." |
Ich vermute Du hast die Spannung zw. Z1 und Z2 mit einem Multimeter gemessen. Diese Spannung ist nicht proportional der ohmschen Widerstände der beiden Spulen, da es sich hier ja um eine RL(C) Reihenschaltung handelt. Überkompensiert bedeutet hier: X C>X L somit muss phi negativ sein und die gemessene Spannung ist abhängig von der Frequenz, R und L.
Gruss Dreheisen
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BID = 436806
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Zitat :
Dreheisen hat am 15 Jun 2007 11:50 geschrieben :
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Hallo Benedikt,
Zitat :
| "Die meisten Kondensatormotoren die ich gemessen habe, haben an der Hilfswicklung eine höhere Spannung als an der Hauptwicklung." |
Ich vermute Du hast die Spannung zw. Z1 und Z2 mit einem Multimeter gemessen.
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Ja, habe ich.
Zitat :
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Diese Spannung ist nicht proportional der ohmschen Widerstände der beiden Spulen, da es sich hier ja um eine RL(C) Reihenschaltung handelt.
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Ja, da die Hilfswicklung meist dünner ausgelegt ist.
Zitat :
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Überkompensiert bedeutet hier: XC>XL somit muss phi negativ sein und die gemessene Spannung ist abhängig von der Frequenz, R und L.
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Ja, aber da f, R und L bei einem an 230V betriebenen Kondensatormotor konstant sind, dürfte an der Hilfswicklung trotzdem keine höhere Spannung anliegen als an der Hauptwicklung, wenn diese kleiner ist, oder ?
Der Motor war orginal angeschlossen. Ich habe 4 Drähte: Die zwei 230V Eingangsleitungen und die 2 Drähte zum Kondensator. Dadurch kann ich messen welche Drähte wo angeschlossen sind, welches also die Hilfswicklung ist.
Die direkt an 230V angeschlossene Wicklung hat 23Ohm, die Hilfswicklung hat 33Ohm.
Im Moment betreibe ich das ganze nur mit 4uF, da der orginale 6uF Kondensator kaputt ist, und ich momentan keinen passenden mit 450V da habe. Mit 6uF liegt die Spannung am Kondensator bei ca 400V.
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BID = 436808
GeorgS Inventar
Beiträge: 6450
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Hallo Benedikt,
weiter oben schriebst du:
"Beim Waschmaschinenmotor (echter Asynchronmotor, ebenfalls etwa 300W)"
ähnliche schriebst du schon in einem anderen Thread zu fast dem gleichen
Thema in den letzten Tagen.
Erklär mir bitte, was du unter einem "echten Asynchronmotor" bzw "unechten" verstehst.
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BID = 436811
Dreheisen Schriftsteller
Beiträge: 694 Wohnort: Rheinhessen
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Hallo Benedikt,
Zitat :
| Ja, aber da f, R und L bei einem an 230V betriebenen Kondensatormotor konstant sind, dürfte an der Hilfswicklung trotzdem keine höhere Spannung anliegen als an der Hauptwicklung, wenn diese kleiner ist, oder ? |
Doch, da es sich hier um komplexe Widerstände handelt können innerhalb dieser R L C Reihenschaltung Spannungen auftreten die größer als die anliegende Spannung (hier U Netz) sind.
Darum wählt man für diesen Motor auch Kondensatoren mit einer Spannungsfestigkeit von min. 400V.
Gruss Dreheisen
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BID = 436821
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Achso, jetzt weiß ich was du meinst. Wir reden gerade aneinander vorbei...
Das an einem RLC Kreis hohe Spannungen auftreten können ist mir bekannt.
Ich wundere mich nur, wiso in der Hilfswicklung, die angeblich nur 1/3 der gesamten Motorwicklung ist, eine höhere Spannung bekommt als die Hauptwicklung, die 2/3 der gesamten Windungen haben soll.
Wenn das so wäre, dann müsste in der Hilfswicklung mehr Strom fließen als in der Hauptwicklung, aber das kann alleine schon vom dünneren Draht her nicht sein.
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BID = 436827
Dreheisen Schriftsteller
Beiträge: 694 Wohnort: Rheinhessen
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Hallo Benedikt,
eben wegen der R L C -Reihenschaltung an Wechselstrom.
Also nicht in Gleichströmen denken!!! Der Motor läuft mit Wechselstrom. Und Dein Multimeter weiß nichts von dem Phasenwinkel der gemessen Spannung.
Versuch doch mal ein Zeigerdiagramm für die R L C Reihenschaltung der Hilfswicklung ausgehend vom Strom der Hilfswicklung IHizu zeichnen.
Also R parallel zu IHi, XC 90° nach unten, XL 90° nach oben (und kürzer als XC) ....
Gruss Dreheisen
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