Synchronmotor bedaempfen

Michael Eggert wrote:

Moin!

Zum Betrieb eines kleinen 3-Phasen-Synchronmotors habe ich einen
Sinuswelchselrichter mit gefilterter PWM-Endstufe gebaut. Nachdem ich
den Motor auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt habe, reduziere ich
die Ausgangsspannung auf den Wert, bei dem die gesamte Schaltung den
geringsten Eingangsstrom zieht (empirisch ermittelt, linear zur
Solldrehzahl). Der Motor läuft dann also mit dem Phasenversatz, bei
dem er am effizientesten ist.

[...]

Hallo,

wird für deine Anwendung wohl eine zu delikate Lösung, aber ich habe mal bei
einem ähnlichen Problem eine Rutschkupplung dazugeschaltet, und die auf
Gleichlauf und minimale Schwingung angepasst (durch fröhliches
Ausprobieren). In meinem Falle war es allerdings ein 40W Motor. Als
Rutschkupplung (mehr eine eine Rutschbremse) war eine Holzwelle und eine
einstellbare Klemme mit Filz dran. Bei mir war das Problem die große
Trägheit des Systems, die dazu noch abhängig vom Winkel war (eine
exzentrische Masse auf der Welle). Ich habe die Bremse so eingestellt, dass
die Bremskraft viel größer war, als durch die Trägheit verursachte
Schwungkraft. Die Arbeiszeit war allerdings ziemlich niedrig (max. 10-15
Min. am Stück). Eine Nachjustierung und etwas Kolofonium war auch mal nötig.

Waldemar, Houston,TX (KAAAALT hier!!)

wird für deine Anwendung wohl eine zu delikate Lösung, aber ich habe mal
bei einem ähnlichen Problem eine Rutschkupplung dazugeschaltet, und die
auf Gleichlauf und minimale Schwingung angepasst (durch fröhliches
Ausprobieren). In meinem Falle war es allerdings ein 40W Motor. Als
Rutschkupplung (mehr eine eine Rutschbremse) war eine Holzwelle und eine
einstellbare Klemme mit Filz dran. Bei mir war das Problem die große
Trägheit des Systems, die dazu noch abhängig vom Winkel war (eine
exzentrische Masse auf der Welle). Ich habe die Bremse so eingestellt,
dass die Bremskraft viel größer war, als durch die Trägheit verursachte
Schwungkraft. Die Arbeiszeit war allerdings ziemlich niedrig (max. 10-15
Min. am Stück). Eine Nachjustierung und etwas Kolofonium war auch mal
nötig.


Das muesste auch elektronisch gehen. Man muss sich nur von dem Gedanken
loesen, die einzelnen Wellenzyklen zu betrachten, die sind nicht so
wichtig, sondern mehr die Schwingfrequenzen und Eigenschaften des ganzen
Systems (mit Schwungrad, Lagerung und allem).

Waldemar, Houston,TX (KAAAALT hier!!)


Falls es troestet, in Kalifornien auch. Derzeit hagelt es hier volle
Suppe und wir haben schon ueber 75% unseres Brennholzvorrats
durchgezischt. Nicht gut

wird für deine Anwendung wohl eine zu delikate Lösung, aber ich habe mal bei
einem ähnlichen Problem eine Rutschkupplung dazugeschaltet

Die Arbeiszeit war allerdings ziemlich niedrig (max. 10-15
Min. am Stück). Eine Nachjustierung und etwas Kolofonium war auch mal nötig.

Joerg wrote:


wird für deine Anwendung wohl eine zu delikate Lösung, aber ich habe mal
bei einem ähnlichen Problem eine Rutschkupplung dazugeschaltet, und die
auf Gleichlauf und minimale Schwingung angepasst (durch fröhliches
Ausprobieren). In meinem Falle war es allerdings ein 40W Motor. Als
Rutschkupplung (mehr eine eine Rutschbremse) war eine Holzwelle und eine
einstellbare Klemme mit Filz dran. Bei mir war das Problem die große
Trägheit des Systems, die dazu noch abhängig vom Winkel war (eine
exzentrische Masse auf der Welle). Ich habe die Bremse so eingestellt,
dass die Bremskraft viel größer war, als durch die Trägheit verursachte
Schwungkraft. Die Arbeiszeit war allerdings ziemlich niedrig (max. 10-15
Min. am Stück). Eine Nachjustierung und etwas Kolofonium war auch mal
nötig.

Das muesste auch elektronisch gehen. Man muss sich nur von dem Gedanken
loesen, die einzelnen Wellenzyklen zu betrachten, die sind nicht so
wichtig, sondern mehr die Schwingfrequenzen und Eigenschaften des ganzen
Systems (mit Schwungrad, Lagerung und allem).

Jou, bestimmt. So war es aber einfacher und es ging :-)

Waldemar, Houston,TX (KAAAALT hier!!)

Falls es troestet, in Kalifornien auch. Derzeit hagelt es hier volle
Suppe und wir haben schon ueber 75% unseres Brennholzvorrats
durchgezischt. Nicht gut :-(

Ich weiß. Letzte Woche war in Lancaster,CA und es war Arschkalt (30°F) und
die Salzseen mit Wasser bedeckt. Übrigens, die ausgebuchten Hotels waren die
Konsequenz eines Soccer-Tourniers. Faszinierend!! Dafür hatte ich Vorgestern
hier in Houston Scheiben kratzen müssen. Mit Hotelkarte, die richtigen Tools
dafür sind in den Mietwagen nicht üblich :-)

Die Kopplung schon, aber er hat dann u.U. aufgrund der dabei geringen
Spannung nicht mehr genug in den Mauen.

Stromaufnahme steigt unerklaerlich an -> muss eine Belastungsstoerung
sein -> Spannung auf volle Suppe -> einige Sekunden dort halten -
langsam wieder reduzieren.

Ich habe keine Belastung drauf. Ich kann ihn damit nur sicher zum
Schwingen bringen, wenn er es nicht alleine tut.

Die Belastung ist Deine Hand, oder eben jede andere Stoerung.

Wenn Du
den Motor mit voller Spannung durchlaufen laesst geschieht die
Schwingung doch sicher nicht, oder doch?

Kann es sein dass Du sie zu schnell reduzierst?

Nein, ganz langsam, über mehrere Sekunden, sonst ruckt das fies in der
ganzen Halterung.

Ok, das ist aber schon ein Indiz dass er an die Grenzen des Aushakens
geht.

Versuche erstmal ob Du den Motor mit rasantem Hochreissen der Spannung
aus der Schwingerei rausbekommst.

Waldemar Krzok <waldemar_at_zedat.fu-berlin.de> wrote:

Moin!

wird für deine Anwendung wohl eine zu delikate Lösung, aber ich habe mal
bei einem ähnlichen Problem eine Rutschkupplung dazugeschaltet

Die Arbeiszeit war allerdings ziemlich niedrig (max. 10-15
Min. am Stück). Eine Nachjustierung und etwas Kolofonium war auch mal
nötig.

Ich habe ernsthaft schon über eine Wirbelstrombremse nachgedacht. Mit
Permanentmagnet bleibt aber das Problem, daß die bei hohen Drehzahlen
stark bremst und bei niedrigen kaum.

Moin!

Zum Betrieb eines kleinen 3-Phasen-Synchronmotors habe ich einen
Sinuswelchselrichter mit gefilterter PWM-Endstufe gebaut. Nachdem ich
den Motor auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt habe, reduziere ich
die Ausgangsspannung auf den Wert, bei dem die gesamte Schaltung den
geringsten Eingangsstrom zieht (empirisch ermittelt, linear zur
Solldrehzahl). Der Motor läuft dann also mit dem Phasenversatz, bei
dem er am effizientesten ist.

Nun treibt der Motor aber im wesentlichen nur eine Schwungmasse an,
läuft also praktisch im Leerlauf. Wenn ich den Motor kurz mit dem
Finger bremse (nur so weit, daß er noch synchron bleibt) und wieder
loslasse, dann pendelt der Rotor lange Zeit relativ zum Feld vor und
zurück. Das hört man, das sieht man an der Stromaufnahme, und das
stört die Anwendung beträchtlich. Ich gehe davon aus, daß das am
ungünstigen Verhältnis der hohen Masse zur geringen Reibung /
Wirkleistung liegt. Das Anbringen eines zusätzlichen Lüfterrades, um
mechanisch noch Wirkleistung abzunehmen, hat - gerade bei kleinen
Drehzahlen - praktisch nichts gebracht.

Gibt es Möglichkeiten, das elektronisch in den Griff zu bekommen?
Winkelsensoren am Motor habe ich keine. Ich messe allerdings den Strom
mit, den die Endstufe zieht (bisher nur zur automatischen Abschaltung,
wenn der Motor die Synchronität verliert). Würde sich der Versuch
lohnen, den Strom zu regeln anstatt die Spannung konstant zu halten?

Gruß,
Michael.

Joerg <invalid_at_invalid.invalid> wrote:
Wenn Du
den Motor mit voller Spannung durchlaufen laesst geschieht die
Schwingung doch sicher nicht, oder doch?

Die Frequenz der Schwingung steigt, dadurch sehe ich nicht mehr soviel
davon am Drehspulinstrument. Ich höre sie aber noch.

Ich habe ernsthaft schon über eine Wirbelstrombremse nachgedacht.

Mit
Permanentmagnet bleibt aber das Problem, daß die bei hohen Drehzahlen
stark bremst und bei niedrigen kaum.

Betrachte das System im mit dem Feld rotierenden Koordinatensystem. Der
Rotator richtet sich im Feld des Stators aus. Eine kleine Auslenkung
führt zu einer Gegenkraft, die die Auslenkung korrigiert und die
Trägheit des Rotators samt angetriebener Scheibe treibt die Auslenkung
über die Nulllage hinaus. Eine klassiche Schwingung. Höhere Feldstärke
verursacht lediglich höhere Schwingfrequenz.


Dämpfung zwischen rotierendem Feld und Rotator?
Eine Kraft die unabhängig von der Auslenkung wirkt.
Mir fällt da nur eine Bremse ein. Schalte einen Elektromagneten an das
Alublech. Mit dem Wirbelstrom kannst Du bestimmen, ob die Schwingung
mehr bedämpft ist oder der Rotator dem Feld nur noch nacheilt.
Dazwischen sollte sich der asymptotische Grenzfall finden lassen.

Raimund Nisius schrieb:

Betrachte das System im mit dem Feld rotierenden Koordinatensystem. Der
Rotator richtet sich im Feld des Stators aus. Eine kleine Auslenkung
führt zu einer Gegenkraft, die die Auslenkung korrigiert und die
Trägheit des Rotators samt angetriebener Scheibe treibt die Auslenkung
über die Nulllage hinaus. Eine klassiche Schwingung. Höhere Feldstärke
verursacht lediglich höhere Schwingfrequenz.


Dämpfung zwischen rotierendem Feld und Rotator? Eine Kraft die
unabhängig von der Auslenkung wirkt.
Mir fällt da nur eine Bremse ein. Schalte einen Elektromagneten an das
Alublech. Mit dem Wirbelstrom kannst Du bestimmen, ob die Schwingung
mehr bedämpft ist oder der Rotator dem Feld nur noch nacheilt.
Dazwischen sollte sich der asymptotische Grenzfall finden lassen.

Aperiodischer Grenzfall! Aber ansonsten ACK.

Dieter Wiedmann <dieter.wiedmann_at_t-online.de> writes:

Raimund Nisius schrieb:

Dämpfung zwischen rotierendem Feld und Rotator? Eine Kraft die
unabhängig von der Auslenkung wirkt.
Mir fällt da nur eine Bremse ein. Schalte einen Elektromagneten an das
Alublech. Mit dem Wirbelstrom kannst Du bestimmen, ob die Schwingung
mehr bedämpft ist oder der Rotator dem Feld nur noch nacheilt.
Dazwischen sollte sich der asymptotische Grenzfall finden lassen.

Aperiodischer Grenzfall! Aber ansonsten ACK.

Man sollte allerdings auch erwähnen, daß die Energie der bedämpften
Schwingung auch irgendwo landen muß, die Ansteuerung deswegen mit
zurückgespeister Energie klarkommen muß. Wenn dort nichts verbraten
wird, dann geht die Energie in der Form von Blindleistung
(Phasenfaktorschwankungen) zurück ins E-Werk.

Raimund Nisius schrieb:

Dämpfung zwischen rotierendem Feld und Rotator? Eine Kraft die
unabhängig von der Auslenkung wirkt.
Mir fällt da nur eine Bremse ein. Schalte einen Elektromagneten an das
Alublech. Mit dem Wirbelstrom kannst Du bestimmen, ob die Schwingung
mehr bedämpft ist oder der Rotator dem Feld nur noch nacheilt.
Dazwischen sollte sich der asymptotische Grenzfall finden lassen.

Aperiodischer Grenzfall! Aber ansonsten ACK.

Ich hatte es im Norden auch schonmal umgekehrt erlebt. Vermieter sagte
das Auto haette Allradantrieb. "Wissen Sie wie die Differenzialsperre
eingelegt wird?" ... "Schon, aber braucht man das denn?" ... "Oh ja!"
Bei uns in der Firma zum Glück kein Problem

Allerdings frage ich mich doch, weshalb Michael unbedingt einen ach so
sauberen Sinus zur Ansteuerung verwendet. Bei so großem Trägheitsmoment
spielen ein paar Prozent Oberwellen doch keine Rolle, gehen in den von
den ungleichmäßigen Polen verursachten doch eh unter.