Hallo, in einer Anlage sind mehrere Motore eingesetzt, die gemeinsam über Reibräder den Antrieb bilden. Dabei kann es vorkommen, dass ein Reibrad in der Luft hängt und somit der zugehörige Motor im Leerlauf arbeitet. Ich suche nun eine preiswerte Lösung, die über Frequenzumrichter angesteuerten Motore darauf zu überwachen, ob sie ggf. im Leerlauf arbeiten. Diese Überwachung sollte auch nachträglich in eine bestehende Anlage eingebaut werden können. Schön wäre natürlich eine echte Drehmomentmessung an allen Antrieben, die nicht besonders genaue arbeiten muß.
Über Entwicklungs--Ideen und Hinweise zu fertigen Lösungen würde ich mich sehr freuen.
Ein Paar hinweise mehr wären auch nicht schlecht. Treibt das Teil ein 10 Tonner an oder eine 100g Microhightechrobotterhand? Wie groß sind denn Deine Maschinen und welche Stöme fließen da in etwa?
Das geht meist, wenn jedem Motor ein Frequenzumrichter zugeordnet ist. Hier kann es aber vorkommen, dass an einen Frequenzumrichter (was zulässig ist) mehrere Motore angeschlossen werden.
Im vorliegendem Fall können an einem Frequenzumrichter mehrere Motore angeschlossen sein. Somit muß an den Motoren gemessen werden. Zur Funktionskontrolle der einzelnen Antriebe brauchen die Meßergebnisse aber wirklich nicht sehr genau sein.
"Martin Konopka" schrieb im Newsbeitrag news:dc2r6k$6lp$ snipped-for-privacy@online.de...
da ja wenn ich mich nicht täusche
P = M * 2 * pi * f
ist, kann man alleine aus der Wirkleistung P schon auf das Moment M schließen, vor allem, wenn die Drehzahl f bekannt ist. Die Frage ist nur, wie man an P herankommt. Ich vermute mal Drehstrommotoren, deren Drehzahl über die Frequenz eingestellt werden?
Da ja die Spannungen immer gleich bleiben, ist alle Information im Strom enthalten und vielleicht reicht es, aus Symmetriegründen nur 1 Phase zu messen. Als schnelle Testmöglichkeit könnte ich mir eine Ringkerndrossel im passenden Frequenzbereich vorstellen, die Du einfach über einen Leiter schiebst (Stromzange). Die induzierte Wechselspannung oder den Kurzschlußstrom mißt Du mit einem AC-Multimeter. Worauf man bei der Drossel genau achten müßte, kann ich Moment aber auch nicht sagen. Vielleicht wäre hier ein Stromtrafo sinnvoll.
Wenn der Motor viel Blindleistung zieht, wird das so nicht funktionieren, leider kenne ich mich da auch nicht aus. Das würde aber eine Testmessung an einem leerlaufenden Motor sofort zeigen. Falls es funktioniert, ist die Lösung einfach: Drossel auf Buffer, aktiver Gleichrichter mit Tiefpaß, dahinter einstellbarer Komparator mit Hysterese und fertig ist die Auswertung.
Falls es nicht funktioniert, müßte der aktive Gleichrichter durch einen Multiplizierer u(t)*i(t) einer Motorwicklung ersetzt werden, dann hat man deren Wirkleistung. Der Aufwand ist dann natürlich höher, vor allem muß man auch noch die 380 V abgreifen, die Strommessung darf auch keine Phasenverschiebung enthalten. Für grundsätzlich schwierig halte ich es nicht.
Vorsicht! Hier ist f die Dreh-Frequenz der (Motor)Welle und nicht die des Drehfeldes. Bei Belastung (und ein wirkendes Moment M ist eine Belastung) gibt es Schlupf und die obige Methode wird immer fragwürdiger. Bei mechanischem Leerlauf stimmen Motorfrequenz und Drehfeldfrequenz am besten überein. Das wäre evtl. auch eine Möglichkeit zur Lösung des Ursprungsproblems.
schlagt mich jetzt nicht gleich tot, wenn ich voll daneben liege, aber:
da müsste doch der hier schon oft zitierte Stromwandler gut passen. Nur die Gegebenheiten wäre dementsprechend halt anzupassen.
Am Messwiderstand die Spannung dann so dimensionieren, dass ein parallel dazu betriebener Optokoppler (z.B. mit Vorwiderstand + Z-Diode) genau dann "ON" ist, wenn der Strom hoch genug ist. Sinkt der Strom, sinkt auch der Strom im Sek-Zweig des Stromwandlers, die Spg. am Messwiderstand ebenfalls, und der OK sperrt.
Eigentlich keine, die Dieter nicht schon erwähnt hat. Diese Motoren haben im Bereich von etwa 0....90% Belastung fast eine konstante Stromaufnahme (nicht Leistungsaufnahme). Viele zeigen sogar eine Strom- zunahme bei sehr kleinen Belastungen. Da man den Motor wohl bei genannter Konstruktion nicht genau zu 100% belasten wird, kann man also genau gar nix aus der Stromaufnahme ableiten ;-(. Hätten alle einen eigenen Umrichte, wäre hingegen die Stromaufnahme des Umrichters eine interessante Grösse, da die dann hoffentlich mit der Wirkleistung korreliert.
Also muss sich doch der cos Phi ändern, kann man den nicht (einfach)auswerten?
Ernst
--
Was ist TOFU? Wieso finden die anderen meine Artikel schwer zu lesen?
TOFU steht für "Text Oben, Fullquote Unten". Das ist eine Unart, die einen
nicht nur in dieser Newsgroup, sondern im ganzen Netz unbeliebt macht.
Lies "Wie zitiere ich im Usenet?": http://www.afaik.de/usenet/faq/zitieren/.
"LutzKrause" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@tu-ilmenau.de...
nur,
Drehzahl
was bei Blockierung mit P passiert, weiß ich nicht so recht, vermute mal, daß es ansteigt. Daß f hier die Drehzahl der Welle ist, war mir schon klar, obige Gleichung stammt ja aus der Kinematik glaube ich, da geht es um handfeste Körper mit Masse und nicht um Felder. Von Blockierung war aber nicht die Rede.
ich weiß nicht, ob sich der Schlupf als z.B. Schwebung im Strom bemerkbar macht, dazu müßte sich mal ein Energietechniker äußern, auch wegen der Blindleistung, ob die groß gegenüber der Wirkleistung sein kann, ich weiß das nicht.
In beiden Fällen müßte man den Strom messen und da finde ich liegt das einzige Problem. Bei einem Motor der 10 Tonnen bewegen soll würde ich mich nicht trauen mit Vorwiderständen oder dergleichen in den Stromkreis oder gar in die Mechanik einzugreifen :-).
Eine Stromzange mit genügend unterer Grenzfrequenz scheint mir das einzig Richtige zu sein, aber sicher nicht so einfach wie es zuerst scheint. Schließlich muß man den Übertrager ja irgendwie dimensionieren und das geht nicht von selbst.
Wenn man den Strom i(t) erstmal hat, muß man sich im schlimmsten Fall meinetwegen von Analog Devices einen fertig skalierten Multiplizierer für Meßzwecke kaufen und einen passenden Mehrfach-OP, die gibt es doch bestimmt noch. Falls nicht, bleibt einem nur übrig, ein DSP-Board dranzuhängen.
Bei kleinen Wechselstrommotoren, hier Kältekompressoren von 0.3-1kW, stelle ich selbst bei der aufgenommenen _Leistung_ etwa 5% Modulation mit dieser Schwebung fest. Die hört man auch irgendwie. Keine Ahnung, wie die überhaupt zustande kommt, vermute aber "Fertigungstoleranzen", Asymmetrien im Aufbau, eiernder Rotor oder so was. Auf den Strom hab ich nicht achten können mangels Zeigerinstrument. Da man das Geräusch bei grösseren Maschinen nicht so hört, spekulier ich mal, dass dort die Modulation auch kleiner ist.
"R. Bombach" schrieb im Newsbeitrag news:42ea8ce0$1 snipped-for-privacy@news.bluew> >
bemerkbar
weiß
ich hab hier in einem Buch über digitale Meßwertverarbeitung etwas über eine sogenannte lorarithmische Cepstrumanalyse gelesen. Dort wird wahrscheinlich akustisch ein sogenannter Einphasen-Reluktanzmotor gemessen, es treten hochfrequente Pendelmomente auf bis 750 Hz und eine Nutenfrequenz von 2 KHz. Ich meine mal gelesen zu haben, daß man solche Meßverfahren zur Früherkennung von Defekten benutzt.
Ob sich ein Schlupf auch so bemerkbar macht, entzieht sich meiner Kenntnis. Aber eine Schwebung könnte man im schlimmsten Fall mit einer Quadrierung i(t)*i(t) sichtbar machen, oder sogar mit einer einfachen Hüllkurvengleichrichtung mit Diode wie ein AM-Empfänger.
Soweit ich in einem Seminar über Leistungselektronik mal mitbekommen habe, kann man bei Kenntnis von Spannungen und Strömen an einem Motor (war wohl Asynchronmotor gemeint glaube ich) davon direkt auf die Vorgänge an der Welle schließen, ohne sich mit der Mechanik befassen zu müssen. Darauf wollte ich eigentlich hinaus, nur so stark wie möglich vereinfacht.
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