Mir ist eine antike KAVO HF-Spindel mit abgebrannter Ansteuerung zugelaufen. Aufschrift: 4V @ 150Hz bis 28V @ 1000Hz 60000Upm 150W. Typbezeichnung kann ich morgen nachreichen. Die Spindel hat 3 Anschlüsse zu den Spulen, sonst nix.
Gerade bin ich dabei, einen BLDC-Regler zum (PWM-)Sinuswechselrichter umzuprogrammieren - PWM brauche ich ohnehin, um die Spannung bei geringer Frequenz zu reduzieren, damit ist Sinus dann auch kein Akt. Offensichtlich handelt es sich um einen 3Ph-Asynchronmotor: Bei einem angelegten Drehfeld konstanter Frequenz läuft die Spindel gemütlich hoch.
Nun stellt sich allerdings die Frage an die Glaskugelbesitzer, was die wohl mit "28V" meinen. Gibts da übliche Konventionen? Effektivwert?
Und: Wie berechnet sich der? U_eff(3Ph) = Wurzel(3) * U_eff(1Ph:Null) ergibt sich ja aus der Sternschaltung... gehe ich recht in der Annahme, daß es der Definition des Effektivwerts herzlich egal ist, ob da letztendlich Stern oder Dreieck angeschlossen wird? Obs da einen nicht herausgefühten Sternpunkt im Motor gibt, weiß ich nämlich nicht. Auch die "150W" werden mich kaum weiterbringen, solange ich nicht weiß, ob hier die mechanische oder elektrische und bei welcher Drehzahl und Drehmoment hier gemeint ist.
Dank und Gruß, Michael.
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G
gUnther nanonüm
"Michael Eggert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com... ..
Hi, das riecht nach ordentlicher Eigeninduktivität. Die Leistung wird vermutlich die Gesamtleistung sein, Elektrische.
mfg,
gUnther
M
Michael Schlegel
Hallo,
es ist eher üblich solche Spindeln stromgeregelt zu betreiben. Die Spannung ergibt sich dann von selbst.
150W/1000U/s=0.15Nm
150W/28V/sqrt(3)=3A Gegenprobe für 150Hz=9000U/min
0.15Nm*150U/s=22.5W
22.5W/4V/sqrt(3)=3.2A
Konstruiere Deine Ansteuerung so, daß sie bei gegebener Frequenz versucht
3Aeff in die Spindel zu schicken. Im Zweifelsfall kannst Du auch mit kleineren Strömen anfangen, bis sich die Spindel erwärmt.
MfG Michael
M
Michael Eggert
Moin!
Hm, das kommt mir seltsam vor. Bei niedriger Drehzahl wird die Spindel schon bei 1A sehr schnell heiß, vermutlich da der kleine interne Lüfter da auch nichts bringt. Außerdem geht bei Last nicht die Spannung, sondern der Strom hoch. Betreibe ich die Schaltung an einem Netzteil mit aktiver Strombegrenzung (also Konstantstrom), reagiert die Spindel sehr weich auf Last.
Es ist übrigens eine KAVO 4010, unterscheidet sich aber sowohl vom Aussehen als von den aufgedruckten Werten deutlich von den heutigen
4010ern im Datenblatt. Meine kommt auch noch aus "D-797 Leutkirch". :-)
Gruß, Michael.
M
Michael Eggert
Moin!
Sicher!
Im Leerlauf? Im optimalen Lastpunkt? Bei blockiertem Motor?
Gruß, Michael.
A
Alexander Dörr
Michael Eggert schrieb:
die Handstücke, die ich bisher gesehen habe, mussten alle mit Pressluft gekühlt werden. Die Verlustleistung bekommst du anders aus so einem kleinen Gehäuse nicht heraus.
Gruß, Alexander
M
Michael Eggert
Moin!
Die hier hat dafür jedenfalls keinen Anschluss, auch bei der heutigen
4010 wird "Eigenluftkühlung durch Lüfter" angegeben.
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Es gibt zwar wassergekühlte Träger für die 4010 (vorletztes Produkt auf
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), jedoch steht auch in der Übersicht der Spindeln bei der 4010 nur "Ventilator-Eigenluft", wo bei den größeren "Trägerkühlung" steht:
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Mich wundert das allerdings auch, denn mehr als ein leises Lüftchen kommt auch bei voller Drehzahl nicht aus der Maschine. Dafür wird sie dann nach einer Minute auch gut warm.
Gruß, Michael.
M
Michael Schlegel
Hallo,
bei den stromgeregelten Antrieben liegt i.d.R. über der Stromregelung noch eine Drehzahlregelung, die einen Soll-Strom vorgibt. Ohne diese ist eine Spannungssteuerung mit Strombegrenzung wahrscheinlich günstiger. Welcher Strom fließt denn bei Minimaldrehzahl und angegebener Spannung bei Leerlauf bzw. Last? Auf jeden Fall ist auch eine Drehzahl-/Stillstandserkennung ratsam, damit generell ein zu großer Schlupf vermieden wird.
MfG Michael
M
Michael Schlegel
Hallo,
ich muß mich korrigieren. Die Sache mit der Stromregelung gilt so nur für drehzahlgeregelte Servo-Antriebe und scheint so für HF-Frässpindeln eher unüblich zu sein. Nur mit Stromregelung und ohne Drehzalregelung erhälst Du einen Drehmomentgeregelten Antrieb. Zum Fräsen will man aber aber eher konstante Drehzahl. D.h. Du mußt die Spannung von 4V ... 28V vorgeben, den Strom aber auf jeden Fall auf die 3Aeff begrenzen, da dir sonst der Motor bei verklemmten Fräser/Bohrer durchbrennt. Es empfiehlt sich auch, bei erreichen des max. Stroms die vorgegebene Drehzahl zu senken, um den Schlupf im Motor zu reduzieren. Ohne Last sollte der Motor bei niedriger Drehzahl eigentlich kaum Strom aufnehmen und auch nicht warm werden. Üblicherweise werden solche Spindeln mit einer entsprechenden Kennlinie gefahren. Evtl. findest Du eine beim Hersteller des Motors bzw. des dazugehörigen Umformers.
Sorry für die nicht ganz korrekte Antwort Michael
A
Alexander Dörr
Michael Eggert schrieb:
Oh, bei Kavo habe ich zuerst an die Motoren beim Zahnarzt gedacht. Das von dir genannte Modell ist wohl eher ein größeres Kaliber. Damit kann man gleich das ganze Gebiss entfernen.
Gruß, Alexander
M
Michael Eggert
Moin!
Okay, das deckt sich mit meinen Beobachtungen beim Betrieb der Spindel.
Ersteres macht meine Schaltung, für letzteres ist momentan noch das Labornetzteil zuständig. Für später muss ich die Schaltung wohl nachrüsten...
Gibt es eine gute Möglichkeit den Schlupf zu erkennen? Beim BLDC läuft die Positionserkennung über Induktion am gerade nicht bestromten Spulenanschluss, beim Asynchronmotor dürfte das schwierig werden - zumal ich hier wie gesagt einen Sinus erzeuge und damit _immer_ alle drei Spulen bestrome, also nie eine zum Messen in der Luft hängt. Und einen Sensor gibts nicht.
Ich könnte also höchstens bei erreichen des maximalen Stroms die Frequenz und die Spannung zurücknehmen und hoffen, daß die Spindel dann nicht bald ganz stehenbleibt.
Ja, bei den angegebenen 4V@150Hz gehen gerade mal so 200mA rein. Darum wunderte mich das mit dem geregelten Strom, dafür brauchts nämlich deutlich Überspannung...
Leider nein, zur Spindel finde ich nur Drehmoment und Leistung über Drehzahl und bei den angegebenen Umrichtern auch nichts entsprechendes.
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Also fahre ich die Spannung erstmal linear zur Frequenz, eben zwischen
4V@150Hz und 28V@1kHz - bzw. einfach proportional, dann sinds 4,2V bei
150Hz.
Gruß, Michael.
M
Michael Schlegel
Evtl. mal bei International Rectifier nachschauen. Die haben einiges zum Thema Antriebstechnik im Programm.
Mal nachsehen, ob es zu den Umformern Konfigurationssoftware zum Download gibt. Mit viel Glück sind sichtbare Kennlinien dabei. Wir hatten allerdings bei BMR/Jäger-Spindeln diesbezüglich weniger Glück.
MfG Michael
M
Michael Eggert
Moin!
Da finde ich auf die Schnelle nur BLDC und Treiber... Ich würd auch gern im wesentlichen bei meiner Hardware bleiben, für verschiedene Zwecke nutze.
Schaut nicht so aus. Ich denke mal, mit einer linearen Kennlinie werde ich schon nicht so verkehrt liegen... kann ja mal beim Hersteller anfragen, ob die das alte Ding noch kennen. Ich muss die sowieso fragen, ob sie 3,2mm Spannzangen dafür haben.
Gruß, Michael.
J
Jochen
Hallo Michael,
ich habe auch so eine HF-Spindel 4010 von Kavo und war grad auf der Suche nach neuen Lagern.. Also das zugeh=F6rige Netzteil bei KAVO Leutkirch hei=DFt dort 4410. Auf der R=FCckseite steht Inp: 220 V 1,3 A
Outp: 2,5 % 26 V 84 % 1000 Hz 44 % 170 VA
so sch=F6n untereinander angeordnet, dass ich annehmen mu=DF, dass die Werte auch zusammengeh=F6ren.. Das Gebilde ist m.E. =FCber 20 Jahre alt, ich glaube nicht, dass man sich damals =FCber die Wellenform allzugro=DFe Gedanken gemacht hat. Bei meiner Spindel steht allerdings max. 40 V drauf !?? ( ist vielleicht max zul=E4ssige Spg. )
Eine Spannzange 2,3 mm habe ich nicht, aber eine mit 2,5 mm gekennzeichnete, die im geschlossenen Zustand 2,2 mm hat.. ( im =E4u=DFersten Notfall kann ich die abgeben.. ). Das Lagerspiel bei meiner ist im Gebrauch (durch Vorbesitzer) wohl durch radiale Belastung (Fr=E4sen) entstanden, wof=FCr die Spindel eigentlich nicht gedacht ist (s.Datenblatt 4010). Ist wohl eine reine Bohrspindel.
Du kannst ja mal bei Kavo anfragen, nach einem Datenblatt 4410 und einer Spannzange. Ich hatte da (in Leutkirch) immer den Eindruck, dass man mich am Telefon immer gerne wieder los werden wollte. Aber ich kann mich ja auch t=E4uschen.
Ansonsten interessiert mich Dein Projekt sehr !!
beste Gr=FC=DFe Jochen
M
Michael Eggert
Moin!
Das ist ja schön! Hast Du auch die alte Spindel, aus der das Kabel direkt kommt ohne Buchse? Fotos könnt ich Montag mailen / hochladen, hab ich auf Arbeit.
Hast Du die Spindel zerlegen können? Ich hab den Deckel ab und das Blech raus, das das Kabel vom Rotor fernhält, aber ich komme nicht recht weiter... Der Rest ist wohl eingepresst, und ich weiß nicht in welche Richtung, will nichts kaputtmachen. Auch der Stator bewegt sich nach Lösen den Madenschrauben von außen nicht. Und der Ventilator ist aus Plastik, da traue ich mich nicht recht, einfach so zu ziehen oder zu schrauben, ohne zu wissen, wie der wirklich fest ist - so bleibt die Sicht aufs Innere auch erstmal versperrt.
Ich habe als Antwort von KaVo (bzw. SycoTec) bekommen, daß die Spannung wohl linear zur Frequenz mit den auf der Spindel angegebenen Eckwerten sein soll.
So 30-35 wohl, meint SycoTec.
Du meinst, das war vielleicht Rechteck? Anhand des vergossenen, abgerauchten Etwas, das bei meiner dabei war, lässt sich das leider nicht rekonstruieren. Hast Du an Deinem Netzteil mal gemessen?
Hm, ich glaub ich stell doch mal Fotos ein.
Ich brauche 3,2mm (1/8") für die Standardwerkzeuge (Vollhartmetall- bohrer etc).
SycoTec hat mir eine passende Spannzange für >60,- angeboten. Außerdem brauchts eine neue Zugstange (die von oben in die Spannzange geschraubt wird um sie festzuziehen), weil die Spannzange länger ist als die alte. Kürzen sollte aber auch gehen, wenn man einen passenden Gewindeschneider hat (scheint M3,5 zu sein).
Da stellt sich die Frage, wovon das letztendlich abhängt... Eigentlich gehts doch nur um die Lager? Wenn man die gegen stabilere austauscht, müsste man dann nicht auch fräsen können?
Hab ich. Und nach einer Zeichnung, um mir das Zerlegen zu erleichtern, aber sie konnten mir leider nur die der neuen 4010 schicken.
Also mir hatte man sehr freundlich und ausführlich geantwortet (müsste nachschauen, wer das war, mit asiatischem Namen), bezüglich der Ansteuerung hilfts schon weiter, bei der Spannzange weiß ich immerhin woran ich bin (gibts also noch, kostet aber gut Geld), nur mit dem Tauschen der Lager hats mir nicht wirklich weitergeholfen: "zum Service einschicken, Spezialwerkzeug nötig". Wenn "Spezialwerkzeug" ein Stempel zum Ein/Auspressen oder ein Haken zum Ziehen ist, kann man das auch schnell mal auf der Drehbank oder mit Säge und Feile machen, wenn man denn wenigstens weiß, in welche Richtung was muss. Zum Beispiel frage ich mich immernoch, ob die beiden Gehäusehälften getrennt werden müssen oder nicht.
Gleichfalls!
Gruß, Michael.
J
Jochen
Hallo Michael
Ja, ohne Buchse
Ich hab' erst mal nichts gemacht, da ich noch auf ein Angebot zur Reparatur warte, was mir g=FCnstig erschien. Da repariert jemand anscheinend serienm=E4=DFig KAVO-Handst=FCcke, zwar vornehmlich f=FCr Zahn=E4rzte, aber vielleicht ja auch die "Industrieispindeln":
Bei EBAY Nr. 230166546742 ... schau halt mal rein.
erst wenn das negativ verl=E4uft, fang' ich das Basteln an. Wenn so ein Ding dann mal offen ist, mu=DF man die kleinen Verschlei=DFteile m=FChsam einzeln bestellen, das wollte ich mir erst mal ersparen, zumal ich keine Explosionszechnung und Bestellliste dazu hab.
genau das hatte ich ja damit andeuten wollen...
gut m=F6glich
Dazu m=FCsste ich wohl erst das Netzteil =F6ffnen, um unter Last messen zu k=F6nnen... hab ich noch nicht.
Ja, hab ich auch zwei, allerdings eher mit 3,1 mm und siehe die meisten Bohrer haben auch eher 3,1 mm, also leichtes Unterma=DF wenn ich richtig rechne (3,175 theor).
Ich habe damals einen Spannzangensatz mit erworben, bei denen fast alle Zangen im geschlossenen Zustand nicht =FCber ihre Halterung herausragen. Nur eine Spannzange war dabei, die einen herausragenden Sechskant hatte. Eigentlich nicht von Bedeutung, aber eben habe ich beim Ausprobieren festgestellt, dass man bei dieser, und nur bei dieser Spannzange den Bohrerhals komplett einschieben konnte. Das Resultierende Moment auf das Lager ist damit geringer ! Vielleicht achtest Du beim Kauf auch darauf ?
Ich hatte damals einen Reparaturplatz f=FCr Leiterplatten erworben, man hatte damit nicht ganz wegge=E4tzte Leiterbahnen/Kupfer weggefr=E4st... Vorschub erfolgte von Hand.. vermutlich auch nicht immer ganz zart...
ist evtl. auch vorteilhafter s.o.
Ja, bei vorsichtigem Gebrauch.
Erz=E4hl mir, wie's weiter geht Gru=DF Jochen
M
Michael Eggert
Moin!
Das hier ist meine Spindel, mit ~1mm Spannzange:
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Hm. 20 Euro für die Reparatur + 80 bis weit über 200 Euro "für die Ersatzteile" (an ebay vorbei) erscheint mir weder seriös noch sonderlich günstig.
Sind doch nur die Lager... Bürsten gibts hier keine, Dichtungen wohl auch nicht, was soll man sonst noch tauschen?
Wenn Du mal dazu kommst, wäre ich sehr interessiert an dem Ergebnis.
Wirklich tiefer als bei der anderen? Oder stößt der Ring vom Bohrer bloß an den Sechskant, wo bei der anderen keiner ist?
Sicher, die kleine Spannzange wäre in jedem Fall zu kurz, Gesamtlänge
23mm, der geschlitzte Abschnitt ist kürzer als ein 1/8"-Bohrerschaft (bis Ring).
Gruß, Michael.
J
Jochen
Das ist exakt dieselbe Spindel wie meine, zumindest =E4u=DFerlich, nur hat jemand bei meiner unten ein St=FCck abgefr=E4st.
f=FCr die Reparatur + 80 bis weit =FCber 200 Euro "f=FCr die
Nun wie Du meinst, ich hatte heute einen Anruf von dieser Firma. Es kostet pauschal 100 euro incl. Versand und Ersatzteile.
Bei KAVO kostet dasselbe 300 Euro (Angebot von vor einem Jahr..)
Ich werde mir noch einen Satz derselben Verschlei=DFteile dazu geben lassen und eine Kopie der Serviceanleitung...... was meinst du dazu ??
lo=DF
Ja wirklich deutlich tiefer, dieser Bohrer hatte keinen Ring.
Sicher, die kleine Spannzange w=E4re in jedem Fall zu kurz, Gesamtl=E4nge
Der Bohrer geht deutlich tiefer als den geschlitzten Abschnitt hinein..... ganz durch... Man hat das wohl ganz bewu=DFte gemacht, da man mehr gefr=E4st als gebohrt hat. Leider wei=DF ich den zugeh=F6rigen Hersteller aber nicht...
Ich wei=DF nicht, ob Du mehrere Netzteile dazu bauen willst. Wenn ja, dann lohnt sich Dein Aufwand sicher. Hast Du ansonsten daran gedacht eventuell ein (leicht defektes) Netzteil von den Zahnarzthandst=FCcken zu kaufen ? Ich habe so das Gef=FChl als ob die ganz =E4hnlich sind.
Gru=DF Jochen
M
Michael Eggert
Moin!
Zusammen mit der Spannzange wären das dann 160, das ist deutlich mehr, als ich da investieren möchte, für eine Spielerei...
Nun gut, für Zahnärzte...
An einer Kopie der Kopie hätt ich durchaus Interesse. :-)
Ahso, ich wollte durchaus welche mit Ring einsetzen, in der Hoffnung, daß die Wirbel um den Ring noch etwas Staub von der Welle fernhalten.
Für den Rundlauf mag das was bringen, aber fürs Biegemoment der Welle? Laut Zeichnung der neuen 4010 sitzt das untere Lager 30mm vom Ende der Spindel entfernt drinnen, ein paar Millimeter mehr oder weniger ändern da also nur geringügig was am Moment.
Nein, eigentlich nur eins für meine Zwecke. Wer mag, kanns aber gern nachbauen, wenns fertig ist.
Nein, meine Absichten waren ursprünglich andere: Ich wollte mal ein wenig mit BLDC spielen, sowohl privat als auch beruflich, wo ich gerade einen Motor schön synchron drehen muss. Auch wenn sich schnell herausgestellt hat, daß die Spindel einen Asynchronmotor hat, ists doch letztendlich die gleiche Hardware (µC, FET-Treiber, FETs) bis auf die "Sensorless Sensor"-Geschichte. Also hat man wieder was gelernt und kann privates auch gleich beruflich nutzen... Was fertiges wäre eine black box gewesen und ich hätte die BLDC-Geschichte trotzdem noch bauen müssen.
Gruß, Michael.
J
Jochen
mal schauen ob sie mir eine geben...
Der erste "BLDC" den ich in der Hand hatte, und das dann 170 Stck pro Tag als Werkstudent am Flie=DFband arbeitend war der Antriebsmotor des Uher Report Tonbandger=E4tes vor nunmehr =FCber 40 Jahren...
Ein geniales Teil, da dieser Motor f=FCr alle Antriebe (Capstan, Spulenantrieb) zust=E4ndig war. Sensorless, ohne irgendwelche aufwendige Logik, sogar noch mit Germaniumtransistoren in der Ansteuerung.
3 Phasen Synchronmotor ohne Vibration laufend, beim Starten und unter starker Last als Kollektormotor laufend, ab einer bestimmten Drehzahl hoben die Kohlen ab und hatten dann keinen Verschlei=DF mehr. Ich ziehe noch heute den Hut =FCber solchen Erfindergeist . Ich bin mir nicht ganz sicher wer es war, ich vermute bei B=FChler... Diese Motoren laufen heute noch wartungsfrei...
Mit dem Teil k=F6nntest Du sch=F6n =FCben...
Gru=DF Jochen
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