Frequenz umrichter für Bandschleifer und Ventilator

Lanfear

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Hallo liebe Leute,

ich bin neu hier und bin total begeistert von diesem Forum. Wirklich Klasse! Genau was ich gesucht hatte.

Ich hätt' da auch gleich eine Frage zum Thema Frequenzumrichter/-umformer (FU).

Soweit ich das verstanden habe, bekomme ich aus ner normalen Haushaltssteckdose 220V bei 50Hz einphasig. Bei Starkstrom krieg ich 380V/400V bei 50 Hz dreiphasig.

Mit dem FU kann ich dann wohl mehrere Probleme lösen:

  1. Änderung der Frequenz von 50 Hz auf irgendeinen anderen Wert zur Drehzahlsteuerung des Elektromotors
  2. Aus einer Phase drei machen und umgekehrt
  3. 220V zu 380V/400V wandeln und umgekehrt
    [/list=1]

    Bitte korrigiert mich, wenn's nicht stimmt.

    Also konkret hab' ich folgendes zu bewältigen:
    • Betreiben einer Grit GS 75x2000 Bandschleifmaschine (4kW) mit Drehstrommotor 400V mit Drehzahlregelung
    • Betreiben zweier Ventilatoren (für's Kohleschmiedefeuer) mit je 0,26kW Drehstrommotor 220V/380V. Beide sollen getrennt einschaltbar und drehzahlregelbar sein.

    Hat jemand zu folgenden Fragen eine Idee:
    • Soll ich die Ventilatoren per 380V oder 220V betreiben?
    • Wie muss der FU für den Bandschleifer dimensioniert sein? Nach dem Stöbern im Forum habe ich mal bei *** Gelöscht. Hinweise auf Internet-Auktions-Plattformen sind im Messerforum nicht erwünscht. *** umgeschaut. Dort wird z.B. 1,5kW angegeben. Das reicht wohl nicht für einen 4kW-Motor. Muss die Leistungsangabe beim FU höher liegen oder reichen 4kW?
    • Bei den FUs wird beim Output der Frequenzbereich angegeben z.B. 1-300Hz oder auch nur bis 120Hz. Wie kriege ich raus, ob ich dann mit diesen Frequenzen die gewünschten Bandgeschwindigkeiten oder Lüfterdrehzahlen hinbekomme?

    Wenn ich mir das so anschaue, hab' ich das Gefühl ich sollte vielleicht doch besser mal einen Termin mit meinem Elektriker machen :D

    Wenn ihr mir trotzdem zu dem ein oder anderen was sagen könntet, wär das genial. Ich will nicht dumm sterben.

    Viele Grüße

    Lanfear
 
Deine Vermutungen sind zum Teil richtig, teils aber auch nicht.
Es gibt zwei Sorten von FU:
Die einen werden mit Drehstrom (3 x 230V) am Eingang betrieben und ändern nur die Ausgangsfrequenz, die anderen können aus dem Wechselstromnetz (1 X 230V) am Eingang Drehstrom am Ausgang bereit stellen.
Welchen Typ Du wählst, hängt von der Größe des zu regelnden Motor und dem vorhandenen Stromnetz ab. Am Lichtnetz kannst Du nur Geräte bis ca. 1,5KW betreiben, sonst wird die 16A-Sicherung überlastet.
Grundsätzlich lassen sich nur Drehstrommotore mit diesen Geräten regeln, da eine Schutzschaltung bei stark ungleichmäßiger Belastung der drei Ausgänge den FU abschaltet.
Also das „umgekehrt“ bei Deinen Punkten 2 und 3 streichen. Ob 230 oder 400V hängt von der Messweise bzw. der Schaltart des Motors ab. Bei Sternschaltung 230V von jeder Phase zum Mittelpunkt, bei Dreiecksschaltung 400V von Phase zu Phase.

Um die Grit zu betreiben, reicht ein FU mit 4KW (nicht 4KVA!) Ausgangsleistung, mehr schadet aber auch nicht, wird aber oft bei Geräten über ca. 10 KW zu teuer und unhandlich.
Die Regelung sollte linear sein. Eingang Drehstrom.
Für die Ventilatoren je ein Regler mit 0,37KW, beliebig Wechsel- oder Drehstromeingang, quadratische Regelung.
Der Sinn hinter den unterschiedlichen Regelungen ist folgender: bei normalen Maschinen, wie dem Schleifband, nimmt der Lastwiderstand mit der Drehzahl linear zu, bei Pumpen und Ventilatoren aber mit dem Quadrat der Drehzahl. Bei jeweils umgekehrter Regelung hätte das Schleifband im unteren Drehzahlbereich zu wenig Drehmoment, der Ventilator im oberen und würde nicht auf Touren kommen.
Die angegebene Ausgangsfrequenz ist für Dich bei diesen Anwendungen uninteressant. Du solltest in der Regelung bei diesen Motoren nicht höher als ca. 75Hz gehen, weil sonst das Drehmoment schlagartig nachlässt, hängt mit dem mechanischen Aufbau und der Polanordnung zusammen. Da ich aber davon ausgehe, dass die Grit sowieso bei Nenndrehzahl ca. 30m/s Bandgeschwindigkeit hat, bist Du mit den denn erreichten 45m/s schon an der oberen Grenze des Sinnvollen. Für die meisten Zwecke reicht ein reduzieren der Bandgeschwindigkeit.
 
Hallo Guenter,
Vielen Dank für die Erklärung. Da wird doch einiges klarer!

Ich versuch das noch mal für mich auf die Reihe zu bringen:

  1. Ein FU liefert immer nur Drehstrom (3 Phasen ab).
  2. Für die Grit einen FU der eingangs schon 3x400V bekommt und auch wieder 3x400V aber mit einstellbarer Frequenz abgibt und minimum 4kW Ausgangsleistung hat. Frequenzen von 1-75Hz reichen. Der FU muss seine Leistung dabei linear abgeben. (Den Teil hab' ich glaub ich kapiert und weiß jetzt wonach ich suchen muss).
  3. Für die Ventilatoren Eingang entweder Wechselstrom (einphasig) 220V oder Drehstrom (dreiphasig) 400V Ausgangs 220V oder 400V (Drehstrom gibt's ja ohnehin) bei quadratisch geregelter Leistungsabgabe.
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    Falls Du mich nicht dringend zu einem Grundkurs Elektrotechnik für Anfänger schicken willst, würde ich gerne noch was wissen zu:
    1. Der Sache mit den 220V und 400V und dem Zusammenhang zu Sternschaltung und Dreieckschaltung. Genau davon: "Stern und Dreieck" ist nämlich auch was auf dem Schaltschaubild der Ventilatoren zu lesen. Hier hab' ich aber nicht kapiert was das mit 220V oder 400V zu tun hat.
    2. Wenn beide Ventilatoren mit ihren je 260W zusammen an einem FU betrieben werden sollen, muss ich dann für die Ausgangsleistung des FUs einfach die Einzelleistungen der Ventilatoren zusammenzählen? Also hier dann die Ausgangsleistung des FUs bei ca. 750W.
    3. Laufen die Ventilatoren bei gleichzeitigem Betrieb über einen FU mit der selben Drehzahl egal ob einer oder beide eingeschaltet sind?
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      Übrigens ist die Grit heute per Spedition gekommen. Ein geiles Teil. Nur irgendwie ein bißchen größer und schwerer als ich gedacht habe. Naja und um den Bandarm zu verstellen braucht man einen riesen Imbußschlüssel, den ich, wie sollte es anders sein, erst noch beschaffen muss.
      Ich bin wirklich mal gespannt, was mit dem im wahrsten Sinne des Wortes "abgeht".

      Gruß

      Lanfear
 
@Kevin

So langsam hab' ich auch das Gefühl, nachdem ich jetzt eine Stunde bei *** Gelöscht. Hinweise auf Internet-Auktions-Plattformen sind im Messerforum nicht erwünscht. *** nach FUs gesucht habe und das Gefühl nicht loswerde, dass hier ohne entsprechendes KnowHow der Fehlkauf vorprogrammiert ist.

Aber ich habe noch Hoffnung ;-)
 
Hallo,Lanfear!

Wenn Du die Möglichkeit hast, laß es von einem Fachmann machen.

Ich hab meinen Frequenzumformer von einem unserer Betriebselektriker machen lassen,hat mich 10 Euro gekostet,hat aber eine Menge Nerven gespart (und ich bin ohne Verletzungen davon gekommen).


Grüße,Günther.
 
In Frage kommen bei dem momentanen Angeboten:

Frequenzumrichter Commander CDE 11 KW Artikelnummer: 2579858961
Unbenutzter leistungsstark. Frequenzumrichter Artikelnummer: 2580966736
++ Siemens Micromaster Frequenzumrichter 4kW Artikelnummer: 2580969030

Der Erste ist reichlich überdimensioniert, bei dem Zweiten muß man hoffen, daß es sich um eines der stärkeren Modelle handelt (ist aber wahrscheinlich), der Dritte ist genau passend.

"Normale" Elektriker aus Geschäften sind meistens mit diesen Geräten überfordert, weil sie so etwas noch nie gesehen haben. Betriebselektriker größerer Betriebe sind da viel besser, die gehen bei SPS-Anlagen sehr oft damit um. Da bei manchen Geräten keine Ortsbedienung am Gerät möglich ist, muß da ein einfaches Bedienteil gebaut werden (1 bis 2 Schalter, 1 Potentiometer). Dann ist der kundige Elektriker meist schon von Nöten.

Für die Ventilatoren kann man zwar einen FU nehmen, funktioniert besonders bei älteren Geräten auch, besonders, wenn man die Ventilatoren nicht im laufenden Betrieb an und ab schaltet. Neuere Geräte haben oft so ausgeklügelte Sicherungsschaltungen, daß es nicht ohne weiteres funktioniert; hier müßte jedes Mal der Parametersatz mit umprogrammiert/umgeschaltet werden. Deshalb würde ich zwei getrennte Regler nehmen. Diese kleinen FU sind auch preiswerter zu bekommen als gerade die 750W-Teile.

Die Sache mit den 230V/400V ist relativ einfach.
Stell Dir einen Kreis vor mit Mittelpunkt, von dem drei Linien ausgehen: die erste senkrecht nach oben, die beiden anderen jeweils um 120° versetzt nach unten. Dann hast Du das Sinnbild der Sternschaltung. Die Waagerechte durch den Mittelpunkt ist die Nulllinie, der Abstand der Linienspitzen auf dem Kreis von dieser Linie ist die jeweils anliegende Spannung auf der Phase, der Scheitelpunkt des Kreises oben ist + 230V, unten - 230V. Der Stern rotiert 50 mal in der Sekunde (was hier unerheblich ist). Bei einer Sternschaltung geht die Betrachtung der Spannung vom Mittelpunkt aus: die Spitzen der Linien wechseln also ihre Spannung während der Drehungen ständig von + 230V über Null zu - 230V und so weiter.
Wenn man jetzt die Spitzen der Linien miteinander verbindet, hat man die Dreiecksschaltung. Die Spannung entlang dieser Linien ist, da sie im Winkel von 120° zueinander stehen, 230V mal Wurzel aus 3 gleich 398V (400V). Leicht aus dem Diagramm abzulesen: eine Linie steht senkrecht nach oben = + 230 V, die nächste Linie steht zu gut 2/3 im negativen = ca. - 170V . Von -170V bis +230v = 400V!
Mit aufzeichnen wirds leichter!
 
Wenn man sowas selber macht ist die Gewährleistung der Maschine (Grit) hin und wenn irgendetwas mit dem Elektrik zuhause auch passiert, wird die Haushaltsversicherung auch damit Probleme haben, wegen unfachmännischen Umbau. Wenn man alles von einem MASCHINEN Eektriker machen lässt, dann 1. soll es keine Probleme geben und 2. wenn's was ist, dann haftet er und deine Versicherung.

Wenn man solche Basis-Fragen in einem Forum stellen muss, ist es IMO ein Zeichen, dass man ein Profi braucht. Wenn man beim Auto-Forums fragt, "Ich will fahren, welche Pedalle ist Sprit und welche ist Bremse?" dan anwortet man, Kumpel, besuch mal erste ein Fahrschule. Aber hey, man kann machen was man will...
 
@Kevin Wilkins
Stimme Dir zu. Finde es allerdings sinnvoll solche Fragen hier zu posten. Weil 1. So bekommt man einen Überblick über die Problemstellung und 2. Dank Günter auch gute Tips wie man preisgünstig die richtigen FUs bekommt.

@Lanfear
Einen FU gebraucht von *** Gelöscht. Hinweise auf Internet-Auktions-Plattformen sind im Messerforum nicht erwünscht. *** ist eine gute Lösung. Wenn Du jemand in reichweite hast der sich mit der Ansteuerung etwas auskennt dürfte dieser Weg der Preisgünstigste sein.

Sidro
 
Vielen Dank für die Beiträge

@Günter
Leider hab' ich keinen Betriebselektriker griffbereit, aber die Sache mit dem Fachmann zum Anschließen des FU ist angesichts meiner Fähigkeiten keine Frage.

@Kevin Wilkins
Naja die Grit hab' ich gebraucht gekauft. Mit Gewährleistung wär da wohl sowieso nicht viel zu machen. Was den Fachmann angeht bin ich überzeugt.
Was die Frage im Forum angeht, muss ich gestehn, dass ich gerne über die Dinge Bescheid wissen will, mit denen ich mich beschäftige. Wer nicht? Ob Kenntnisse im Bereich der Ansteuerung von Drehstrommotoren zu den Basics gehören, kann ich als blutiger Anfänger in Sachen Messermachen nicht einschätzen. Bevor ich die Frage hier stellte, habe ich schon einigen Aufwand betrieben, um Beiträge zu diesem Thema im Forum zu suchen und zu lesen (Insbesondere die von Guenter). Ein paar grundsätzliche Dinge waren mir ja auch schon klar geworden. Bevor ich allerdings so ein Teil kaufe, wollt' ich halt gern noch ein bißchen mehr wissen. Ich werde dann noch ein wenig mehr lesen, bevor ich was frage.

@Guenter
Danke für deine kompetente Hilfe. Zwei der drei Modelle hatte ich auch ins Auge gefasst. Insofern hatten Deine Ausführungen zum Thema bei mir den gewünschten Lerneffekt.
Wie ich schon oben gesagt habe, werde ich da nix selber anschließen. Vielleicht kann ich einen entfernten Bekannten von mir fragen. Der ist immerhin Elektromeister (Handwerk). Wenn er's nicht kann, kennt er aber bestimmt jemand, der sowas zum Freundschaftspreis machen kann.

Die Ventilatoren werde ich getrennt mit je einem FU betreiben.

Zum Thema 220V/400V brauch ich dann noch mal eine ruhige Minute, Papier und Taschenrechner.

Gruß
Lanfear
 
Last edited:
Gegen fragen habe und hatte ich nix. Gegen tun auch nix, man soll aber vorher über Konzequenzen aufgeklärt sein.
 
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