Frequenz umrichter? [EB200D]

[tomtom84]

moin zusammen!

nachdem ich nun auch endlich einen eb200d mein eigen nennen darf und hier im forum immer wieder darauf hingewiesen wird, wie nützlich ein frequenzumrichter ist, noch eine frage:
es werden in dem berühmten online-auktionshaus frequenzumrichter in rauhen mengen angeboten. klar, die wattzahl muß stimmen - aber bis in welchen bereich sollte die frequenz zu regeln sein ????

wo liegt das minimum und was ist einfach zu viel?

vielen dank für eure hilfe


grüße

tomtom84

 

[Waadtländer]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Hallo Tomtom

Ich bin zwar auch nicht so der Held in der Elektrotechnik aber so ein paar Eckdaten könnten hilfreich sein für dich.

Zum einen ist das wichtigste dass du, vorausgesetzt dein Motor braucht 400V du dich für einen 3-Phasen Umrichter entscheidest. Nur dann hast du annähernd über den ganzen Bereich die gleiche Leistung.
Es gibt auch Einphasenumirchter die dann auf 230V Basis arbeiten, auch bei einem 400V Motor nur dann mit Lestungsverlusten.

Ich würde dir raten auf alle Fälle eine Größe über die Motorenleistung zu gehen. Als z.B. hat dein Motor 1.1kW suche nach einem 1.5kW Umrichter.

Oftmals haben die Teile sogenannt Bedienstellen die aufgesteckt werden müßen.
Wenn dann in der Bucht einen kaufts mußte aufpassen dass das Ding auch zu bedienen ist ohne PC und / oder sep. Steuerung.

Zum Bereich würde ich sagen, wenn man mal 50Hz als Nenndrehzahl wie auf dem Motor beschrieben ist, annehmen dürfte die Halbierung nach unten 25Hz sowie die Verdoppelung nach oben kein Problem sein.
Immer auch abhängig von dem was die Restmechanik und er Motor / Getriebe selber aushält.

Ach ja, je nach dem was du mit dem Teil machen möchtest wie z.B. Notstopp oder steile Rampen fahren, Bremsen brauchst du noch einen Bremswiderstand der die Restenergie vernichtet.

Gruß
Waadtländer

 

[Badger1875]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

.....hat dein Motor 1.1kW suche nach einem 1.5kW Umrichter......

Stimmt, die auf den Frequenzumrichtern angegebene Leistung ist meistens die elektrische und nicht die Wellenleistung des Motors, ein etwas überdimensionierter FU kann nie schaden!

.....Oftmals haben die Teile sogenannt Bedienstellen die aufgesteckt werden müßen.
Wenn dann in der Bucht einen kaufts mußte aufpassen dass das Ding auch zu bedienen ist ohne PC und / oder sep. Steuerung.....

Ein Bedienteil ist wichtig, alleine schon um die Motorparameter einzustellen. Für die Regelung ist es allerdings ziemlich egal, ich finde da fast einen Schalter für Ein/Aus, ein Potentiometer für die Geschwindigkeit und einen Schalter für Vorwärts und Rückwärts besser.

.....Zum Bereich würde ich sagen, wenn man mal 50Hz als Nenndrehzahl wie auf dem Motor beschrieben ist, annehmen dürfte die Halbierung nach unten 25Hz sowie die Verdoppelung nach oben kein Problem sein. Immer auch abhängig von dem was die Restmechanik und er Motor / Getriebe selber aushält.
.....

Fast alle Frequenzumrichter können von 0 bis XXX Hz, wichtig ist wie schon richtig bemerkt ob es Dein Motor aushält, bzw. ab kann. Nicht jeder Motor veträgt eine Erhöhung der Betriebsfrequenz. In der Regel ist die max. Frequenz auf dem Typenschild angegeben. Beim Elektra Beckum Bandschleifer sind das 50 Hz, ich habe meinen schon mit 60 Hz betrieben, aber da hat man nach einer Weile keine kalten Hände mehr, da er durch diese Erhöhung schon gut warm wird. Auf die Dauer wird er das nicht vertragen! Die unterste Frequenz bei diesem Bandschleifer liegt so bei 30-35 Hz, darunter macht es keinen Sinn, da dann wirklich der Durchzug fehlt. Bei zu hoher Frequenz kann Dein Motor schneller abrauchen als Du Dein erstes Messer mit FU geschliffen hast!

.....Ach ja, je nach dem was du mit dem Teil machen möchtest wie z.B. Notstopp oder steile Rampen fahren, Bremsen brauchst du noch einen Bremswiderstand der die Restenergie vernichtet.....

Normalerweise braucht ein modernerer FU keine weiteren Anbauteile mehr. Notstop oder Motorbremse müsste auch fast jeder FU im Repertoir haben.

Alles in allem ist nur die Leistung wichtig (lieber zuviel als zu wenig!!!)und das er ein Bedienteil hat. Modernere FU´s haben eine Automatik, worüber die wichtigsten Motor-/ und Betriebsparameter vorab bei der Inbetriebnahme eingestellt werden. Somit bleibt nur die Einstellung der Start-/ und die Endfrequenz.

Badger

 

[tomtom84]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

vielen dank ihr zwei!

damit ist mir schon einmal gut geholfen - hab mich schon gefragt, was ich mit einem fu anfangen könnte, der bis 1000 hz regelt ...

mit welchen fu´s arbeitet ihr denn so und habt gute, bzw. schlechte, erfahrungen gemacht?

nochmal: vielen dank!

grüße

thjorve

 

[Lanfear]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, welcher Frequenzbereich?]

Ich habe vor kurzem meinen 4kW-Bandschleifer von Grit mit einem SEW Movietrac 31C-Frequenzumrichter ausgestattet.

Hier ein Zitat aus der SEW Betriebsanleitung:
Beispiel: Empfohlene Motorleistung Umrichter = 3 kW, Bemessungsleistung Motor = 1.5 kW
Anzeige “Strom 50%” = 100% Motornennstrom
In diesem Fall bewirkt die Funktion “Motor ausmessen” (P328/P348 = “JA”) zu hohen BOOST und
zu hohes IR bewirkt. Dadurch wird ein für den Motor zu großer Strom eingeprägt.

Das überdimensionieren der Leistung des FU scheint also nicht immer ratsam sein.

Da meine Grit von Hause bei 50Hz ca. 2800 U/min hat, bin ich noch nie auf die Idee gekommen sie schneller laufen zu lassen. Allerdings habe ich schon problemlos bei 5Hz geschliffen. Das ist eine durchaus interessante Geschwindigkeit für mich. Die Leistungseinbußen sind spürbar, aber im akzeptablen Bereich. Die Motorerwärmung auch nach einer Stunde Laufzeit ist gerade mal kuschlig handwarm.

Gruß Heiko aka Lanfear

 

[Vampyr]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Du kannst die Motoren nahezu grenzenlos in der Drehzahl nach unten schrauben, wie es ja bereits mehrmals erwähnt wurde.
Allerdings spielen da noch ganz andere Faktoren wie cos Phi, Schlupf, etc. eine Rolle. da würde ich dir mal ein Elektrotechnikfachbuch, Google oder Wikipedia empfehlen.

Wenn du allerdings die Frequenz erhöhst, erhöhst du auch die Leistung und zwar logaritmisch. Mit anderen Worten, kannst du einen 50Hz Motor bei entsprechender Kühlung und nicht zu langer Laufzeit mit 60 oder vieleicht auch 70Hz fahren, wenn die Lager und Getriebe das aushalten.
Bei 100Hz fliegt er dir unter Garantie auseinander.

Um es mal zusammen zu fassen, erhöhst bzw. verringerst du die Motorleistung und damit die Aufnahme logaritmisch zur Frequenz.

Die 1000Hz und nochmehr Umrichter sind für andere Zwecke konzipiert. Man kann damit z.B. die Übertragungsleistung von Transformatoren (alte Schweißgeräte, etc.) erhöhen oder Induktionsofen bauen (f~100kHz).

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator
Mit Zunahme der Frequenz sinkt die Zahl der erforderlichen Trafowindungen und die Baugröße, weshalb sich HF-Trafos trotz hoher übertragbarer Leistung sehr kompakt bauen lassen.

 

[Guenter]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Du kannst die Motoren nahezu grenzenlos in der Drehzahl nach unten schrauben, wie es ja bereits mehrmals erwähnt wurde.
Allerdings spielen da noch ganz andere Faktoren wie cos Phi, Schlupf, etc. eine Rolle. da würde ich dir mal ein Elektrotechnikfachbuch, Google oder Wikipedia empfehlen.

Wenn du allerdings die Frequenz erhöhst, erhöhst du auch die Leistung und zwar logaritmisch. Mit anderen Worten, kannst du einen 50Hz Motor bei entsprechender Kühlung und nicht zu langer Laufzeit mit 60 oder vieleicht auch 70Hz fahren, wenn die Lager und Getriebe das aushalten.
Bei 100Hz fliegt er dir unter Garantie auseinander.

Um es mal zusammen zu fassen, erhöhst bzw. verringerst du die Motorleistung und damit die Aufnahme logaritmisch zur Frequenz.

Ich glaube, da muß ich mal einiges richtig stellen.

1. die Erhöhung der Frequenz ist nur bis knapp unter dem 1,5fachen der Nennfrequenz sinnvoll. Darüber kommt der Motor bei Belastung durch den Schlupf über das Kippmoment hinaus, d.h., die anliegende Phase würde nicht mehr an dem beschleunigenden Pol anliegen, sondern dahinter, und somit den Motor abbremsen; und das ziemlich schlagartig.

2. Die Stromaufnahme - und somit die Leistung - würde bei zunehmender Frequenz sinken, weil die Gegen-EMK größer wird.
Dies wird durch entsprechende Regelkennlinien des FU ausgeglichen. Die Regelkennlinien für Antriebsmotoren von Werkzeugmaschinen sind linear ausgelegt. Nur bei Antrieben von Pumpen und Ventilatoren werden quadratische Kennlinien benutzt, weil die Last mit der Drehzahl quadratisch zunimmt. Logarithmische Kennlinien sind mir nicht bekannt.

3. Grenzenlos runterregeln kann man mit modernen FU's zwar jeden Drehstrommotor, aber nur ohne Belastung. Der Strom wird zwar entsprechend dem abnehmenden Innenwiderstand der Spulen heruntergeregelt, durch den sog. Boost wird aber im unteren Bereich nicht mehr linear herabgeregelt, sondern der Strom etwas angehoben, um ausreichendes Drehmoment zu haben. Da die meisten Motor mit Eigenkühlung arbeiten, d.h., der Kühlventilator läuft mit Motordrehzahl, ist die Kühlung bei niedrigen Drehzahlen sehr gering. Wenn man das bei der Belastung entsprechend berücksichtigt, sind 5Hz durchaus noch zu vertreten.
Eine Alternative sind Motore, die mit Konvektionskühlung arbeiten, also ohne Ventilator nur über die Gehäuseabstrahlung kühlen. Oder mittels eines zusätzlichen, fremdangetriebenen Ventilators den Motor kühlen.

 

[Vampyr]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

1. die Erhöhung der Frequenz ist nur bis knapp unter dem 1,5fachen der Nennfrequenz sinnvoll.

ob dabei die Wicklungen noch dem Fliehkräften standhalten sei dahingestellt

Dies wird durch entsprechende Regelkennlinien des FU ausgeglichen. Die Regelkennlinien für Antriebsmotoren von Werkzeugmaschinen sind linear ausgelegt. Nur bei Antrieben von Pumpen und Ventilatoren werden quadratische Kennlinien benutzt, weil die Last mit der Drehzahl quadratisch zunimmt. Logarithmische Kennlinien sind mir nicht bekannt.

Ich habe nicht von Regelkennlinien sondern von der Leistung/ dem Stromverbrauch in Abhänigkeit von der Drehzahl, die wiederum von der Frequenz und geringfügig dem Schlupf abhänig ist

Allgemein würde ich einen Motor nie weit über seine Betriebsdrehzahl fahren. Dafür gibt es spezielle Motoren mit breiten Drehzahlbereichen, die für den Einsatz mit FUs konzipiert wurden.

 

[kababear]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Zitat:
1. die Erhöhung der Frequenz ist nur bis knapp unter dem 1,5fachen der Nennfrequenz sinnvoll.

ob dabei die Wicklungen noch dem Fliehkräften standhalten sei dahingestellt

hmm.. hattest du das nicht einen post weiter oben selber als möglich deklariert?

Mit anderen Worten, kannst du einen 50Hz Motor bei entsprechender Kühlung und nicht zu langer Laufzeit mit 60 oder vieleicht auch 70Hz fahren, wenn die Lager und Getriebe das aushalten.

zur erinnerung 50*1,5 ergibt 75hz knapp drunter sind wir bei 65-70hz




ich habe gerade meine alten unterlagen aus meinem elektro-praktikum herausgesucht -da hatten wir auch mit fu gearbeitet- aber keinerlei logarithmische kennlinien gefunden...

Ich habe nicht von Regelkennlinien sondern von der Leistung/ dem Stromverbrauch in Abhänigkeit von der Drehzahl, die wiederum von der Frequenz und geringfügig dem Schlupf abhänig ist

da haben wir auch ein paar Pmech-n-diagramme aufnehmen dürfen aber die sind alle linear. könnte aber auch daran liegen, dass wir mit linearer kennlinie gearbeitet haben

mal ehrlich.. macht ein solches diagramm mit logarithmusverlauf überhaupt sinn? ( nulldurchgang.. )

übrigens hat günther von den u/i kennlinien gesprochen, die ja durchaus etwas mit der leistung gemein haben.

da würde ich dir mal ein Elektrotechnikfachbuch, Google oder Wikipedia empfehlen

 

[Guenter]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

ob dabei die Wicklungen noch dem Fliehkräften standhalten sei dahingestellt

Um auch das klarzustellen:
Die hier als Antriebsmotore verwendeten Drehstrommotore sind sogenannte Kurzschlußläufer und haben somit keinerlei Wicklungen auf dem rotierenden Teil. Somit besteht in dieser Hinsicht auch keinerlei Gefahr.

Ich habe nicht von Regelkennlinien sondern von der Leistung/ dem Stromverbrauch in Abhänigkeit von der Drehzahl, die wiederum von der Frequenz und geringfügig dem Schlupf abhänig ist

Bei Betrieb des Motors an einem FU ist nur die Regelkennlinie für den Verlauf der Leistungsaufnahme ausschlaggebend.
Ansonsten: ein für 60Hz ausgelegter Motor wird an 50Hz sehr schnell heiß, umgekehrt ist es problemlos möglich. Fazit: die Leistungsaufnahme sinkt bei zunehmender Frequenz, da der induktive Widerstand der Spulen mit zunehmender Frequenz steigt.

 

[newtoolsmith]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Zu dem Durcheinander muss ich einfach beitragen:

@Waadtländer:

Die meisten Drehstrommotore sind in Sternschaltung angeklemmt. Wenn man auf DRfeieckschaltung umklemmt kommt man mit 230V aus. Man kann also durch einen Einphasenumrichter mit 230V 3~ Ausgang Drehstrom in die Garage zaubern und seine Drehstrommotore damit betreiben. Leistung gibts dann auch.

@Lanfear:

Haben die SEW Mopeds nicht auch eine programmierbare strombegrenzung mit Kurzzeit Überlast Zulassung? Dann dürfte es keine rauchenden Wicklungen geben...

@Vampyr:

Ich hab einpolige Motore (ein Poolpaar muss es natürlich korrekt heißen) regelmässig mit 75Hz betrieben und nie ist so ein Teil zerrissen. Höher traue ich mich aber auch nicht, könnte ja mal sein, dass die Rotorstäbe einen Ausflug machen.

Wie du aus einem FU einen Induktionsofen bauen willst ist ein Mysterium - wäre aber interesant, da ich so ein Teilchen brauchen könnte. Einen 5,5kW FU mit 1000Hz hab ich noch...

@Günther:

Nichts hinzuzufügen, ausser dass eh kaum einer durch die Programmierung der Regelung durchsteigt, ich auch nicht, und dass der Rotor sehr wohl eine Wicklung trägt die dort aber Käfig genannt wird.

@tomtom48:

Dir auch einen Satz, schliesslich bist du der Fragesteller.

Dein Motor läuft an 380V 3~ Drehstrom? Gut.

Den Fu nimmst du 1kW größer als den Motor. Frequenz von 0Hz bis 100Hz reicht völlig.

Zum Schalten Poti und Schalter anklemmen laut Handbuch.

Motordaten (Spannung, Strom, cos phi...) einprogrammieren und die Strombegrenzung nicht zu großzüzig wählen.

Wenn die Option besteht einen Thermofühler (PTC oder NTC je nach FU) an den Motor ankleben. Bei niedrigen Drehzahlen wird bei Überhitzung abgeschaltet. Bei etwa 80°C Aussentemperatut würde ich abschalten, innen sinds dann schon weit über 100°C.


Hochlaufzeit auf 5 Sekunden, Rücklauf auch, das mildert Stromspitzen.


Alle Klarheiten beseitigt?

MfG
newtoolsmith

 

[Vampyr]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

@neuer Werkzeugschmied (ich mag deutsch mehr als englisch)

Das mit dem induktionsofen ist relativ einfach.
Praktisch heizen die Wirbelstromverluste der Induktorspule das Werkstück auf, da dadurch aber ein hoher strom fließt, sind Induktorspulen meißt Kupferrohre, die innen mit Wasser gekühlt werden.

Ich hab mir damals einen IO selbst gebastelt, indem ich bei einem alten Schweißgerät die Sekundärspule neu mit dünnem lackierten Alurohr und weniger Wicklungen gewickelt und das Ding dann an die Induktionsspule gelötet habe. Durch den ganzen Kreis läuft Wasser zur Kühlung.

dann das Schweißgerät noch mit nem selbstgebastelten FU (Gleichrichterdioden + Frequenzgenerator + Leistungsthyristoren) primärgetaktet.
AC230V-FU-Trafo-Induktionsspule

Ich habe das Ding allerdings verschenkt, weil 1,6 KW mir zu wenig waren. Wenns dich wirklich interessiert, kann ich dir mal einen Schaltplan schicken.

Edit: ich weiß allerding nicht, ob 1kHz dafür genug ist. Wie gesagt werden meist um die 100kHz benutzt

 

[Guenter]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

@Günther:

Nichts hinzuzufügen, ausser dass eh kaum einer durch die Programmierung der Regelung durchsteigt, ich auch nicht, und dass der Rotor sehr wohl eine Wicklung trägt die dort aber Käfig genannt wird.

newtoolsmith

Die Programmierung ist oft schon recht kompliziert, deshalb sind die neueren FU's auch meistens selbsteinstellend.
Daß der Käfig eigentlich eine kurzgeschlossene Wicklung ist, geht ja schon aus dem Namen "Kurzschlußläufer" hervor, aber bei einer fest mit Metall im Anker vergossenen "Wicklung" sollte selbst bei Frequenzen weit über dem nutzbaren Bereich noch keine Gefahr bestehen.

 

[Vampyr]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

aber bei einer fest mit Metall im Anker vergossenen "Wicklung" sollte selbst bei Frequenzen weit über dem nutzbaren Bereich noch keine Gefahr bestehen.

Da gebe ich dir recht, ich bin blos von den alten Motoren ausgegangen.

 

[newtoolsmith]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

@Vampyr:

Der Schaltplan würde mich in der Tat interessieren. Zumindest zum Abgucken und modifizieren. Kleine Thyris (1000V/10kA) für eine vollgesteuerte Drehstrombrücke hab ich zufällig noch liegen ;-)

MfG
newtoolsmith

 

[Guenter]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Kleine Thyris (1000V/10kA) für eine vollgesteuerte Drehstrombrücke hab ich zufällig noch liegen

Zu denen Du hoffentlich das Datenblatt hast. Häufig sind Thyristoren dieser Leistungsklasse durch die Eigenkapazitäten zu langsam in ihrem Schaltverhalten, um die angestrebten 1000 und mehr Hz mitzumachen.

 

[jafi]

AW: Frequenzumrichter? [EB200D, wlecher Frequenzbereich?]

Ich habe gerade, auf der Suche nach etwas völlig anderem, diese sehr gute Zusammenfassung über asynchron Drehstrommotoren und Frequenzumformer gefunden. Bezieht sich zwar auf Frässpindeln, aber das ist ja wurscht.

http://www.cnc-steuerung.com/output/upload/DLDT_DOWN167.pdf

viele Grüße, Jan.