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Wechselstrom in Gleichstrom wandeln um Motor anzusteuern

Diskutiere Wechselstrom in Gleichstrom wandeln um Motor anzusteuern im Motoren, Schütze und Schaltungen Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hallo, zuerst etwas zu mir: Ich bin neu in dem Forum und hätte eine Frage bzgl. meines Vorhabens bei der ich Erfahrungen bräuchte. Ich studiere...

  1. #1 Gabbonator, 12.10.2017
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    Hallo,
    zuerst etwas zu mir:
    Ich bin neu in dem Forum und hätte eine Frage bzgl. meines Vorhabens bei der ich Erfahrungen bräuchte. Ich studiere Mechatronik und sollte es eigentlich besser wissen, allerdings habe ich wenig Erfahrung in der Elektropraxis und bräuchte Hilfe.
    Zu meiner Idee:
    Grundsätzlich lässt sich meine Idee so beschreiben, dass ich eine computergesteuerte Bohrmaschine bauen möchte. Hintergrund ist eine günstige Hebevorrichtung, welche sehr selten benutzt wird.
    Meine Idee ist jetzt den Schalter der Bohrmaschine auszubauen und eine Platine zwischen Kabel und Motor zu schalten, sodass die Drehzahl der Bohrmaschine mit einem Raspberry Pi geregelt werden kann.
    Einfachster Gedanke: Wechselspanung gleichrichten, mit Kondensatoren glätten und die resultierende Gleichspannung dann regeln. Die Regelung soll über einen Vierquadrantensteller erfolgen, bei welchem die Mosfets mit Pulsweitenmodulation gesteuert werden und entsprechende Freilaufdioden verbaut sind. So soweit die Idee. Ich weiß, nicht die eleganteste Lösung, aber sollte theoretisch funktionieren.
    Zu den Kenndaten: Ich möchte 230V gleichrichten, dann hab ich ja in etwa 325V Gleichspannung. Meine Bohrmaschine hat laut Typenschild 600W, die ich aber bei weitem nicht brauchen werde.
    Der Motor der Bohrmaschine soll laut Theorie auch mit Gleichspannung laufen, da es ein Einphasen-Reihenschlussmotor sein sollte. Meine Frage ist nun:
    Wie sieht es bei der Gleichrichtung mit Oberwellen und Blindleistungen aus, da man ja üblicherweise für solche Anwendungen Schaltnetzteile verwendet. Besteht die Gefahr, dass mir andere Verbraucher im Netz abrauchen, bzw. beschädigt werden?

    Vielen Dank im Voraus
    Mit freundlichen Grüßen
    Gabbonator
     
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  3. bigdie

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    Regeln bedeutet, Sollwert und istwert vergleichen und daraus eine Stellgröße zu errechnen und damit den Motor ansteuern.
    Du brauchst also auch einen Ist-Wert
    4 Quadranten Steller geht bei einem Reihenschlussmotor nicht. Dazu brauchst du einen Nebenschlussmotor, weil die Feldspannung separat gestellt werden muss.
    Das stimmt in der Theorie, in der Praxis nimmt er bei DC aber viel mehr Strom auf, weil der induktive Widerstand fehlt.
    Nein
     
  4. #3 Gabbonator, 13.10.2017
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    Vielen Dank für die Antwort.

    Ich muss mich entschuldigen, ich habe die Begriffe steuern und regeln falsch verwendet. Ich meinte steuern, da ich keine Rückführung habe und sie auch nicht vorgesehen ist.

    Dazu hätte ich joch einige Fragen:
    Ich wollte die Drehzahl begrenzen, durch die Vorgabe der PWM, da ich lieber langsamer verfahre und auch nur ein gewisses Drehmoment habe, also theoretisch. Aus diesem Grund wollte ich die Idee des 4 Quadrantensteller, bei welchem ich nur 2 Quadranten benutzen wollte, aufgreifen und dadurch den Strom und somit die Drehzahl steuern/festlegen.
    An sich ist die Idee, empirisch die optimale Drehzahl zu ermitteln und dann durch eine feste Pulsweite vom Raspberry Pi einzustellen.

    Gibt es dafür eine einfache Lösung diesen zu begrenzen, da die Drehzahl ja auch vom Strom abhängt?
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    Naja wesentlich einfacher ist eigentlich Phasenanschnitt bei Wechselstrom. Da gibt es auch Bausätze dafür z.B von Kemo mit einem Potentiometer. und ich glaube da gab es noch einen 2.Bausatz, mit dem man das Poti ersetzen kann und dann mit 0-5V Sollwert steuern. sodas auch ein Pi gehen sollte, wenn es einen Analogausgang gibt.

    Am Ende sinkt aber das Drehmoment, je weiter du die Drehzahl reduzierst. Und wenn du keine Regelung hast, dann bleibt die Maschine bei niedrig gestellter Drehzahl und gleichzeitiger Belastung einfach stehen. Kannst du selber probieren, wenn du eine Bohrmaschine mit Steller hast. Bei einer Handbohrmaschine ersetzt der Mensch die Regelung, indem er stärker den Knopf drückt.
     
  6. gert

    gert Freiluftschalter

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    Ob da ein 230V -Universalmotor der geeignete Antrieb ist?

    Theoretisch geht das natürlich auch mit gleichgerichteten 230 VAC, dann muß der PWM entsprechend kurz sein und im Maximum begrenzt werden, schätzungsweise so 30 - 50 % ( empirisch ermitteln ).

    Mit den Kemo- Modulen M 012 (Phasenanschnitt) und M 150 (DC + Puls Converter) hat man einen Drehzahlsteller, der galvanisch gertennt mit PWM bzw. analog mit 1 - 5 V DC angesteuert werden kann.
    Dazu brauchst Du noch ein Relais 2 x Um für die Drehrichtungsumkehr.

    Gruß Gert
     
  7. #6 Gabbonator, 14.10.2017
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    Gabbonator Neues Mitglied

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    Guten morgen.

    Diese Beziehung zwischen den 2 Größen ist mir bekannt, aber ich möchte mit der Bohrmaschine lediglich eine Gewindestange drehen, auf der eine Mutter läuft, die zwei Holzbretter mit etwas Elektronik nach oben hebt. Deshalb hoffe ich aus meiner Sicht, dass das Drehmoment reicht, da so gesehen keine übermäßige Last am Motor hängt.

    Vielen Dank für den Tipp, eine derartige Schaltung war mir ehrlich gesagt noch nicht bekannt.

    Wahrscheinlich eher nicht, aber ich habe eine Kostengünstige Lösung gesucht und auch nicht gewusst wie viel leistung ich für das Heben benötige. Aus diesem Grund hat sich eine sehr billige Bohrmaschine(15€) dafür angeboten, da ich sowohl das Kabel, als auch den motor und eine "Spannvorrichtung" hatte.
    Und wenn sie Durchbrennt, oder sonst etwas passiert, ist es ja auch kein Drama. Da ich diese Hubvorrichtung eh nur alle paar monate ein mal verwenden werde, ist das risiko denk ich mal gering.

    Die "Regelung" habe ich mir auch mal an dem Schalter angeschaut. Da wird lediglich der Luftspalt zwischen den Kontakten vergrößert oder verringert. Dachte ehrlich gesagt nicht, dass dies so primitiv umgesetzt wird.

    Also würde meine Idee auch bei diesem Motor funktionieren, weil bigdie meinte dass dies nicht möglich wäre.
    Das die PWM bei nur ein paar Prozent ist, dachte ich mir schon, die Frage stellt sich dann nur, ob es für den Motor reicht sich unter der Last zu drehen, aber das muss dann empirisch ermittelt werden.

    Wenn ich es nicht Digital steuern möchte, würde mir diese Modul reichen oder?
     
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