380V Spindel an 220V betreiben

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django013
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von django013 » 21.09.2018, 16:01

Wären also die Wicklungsanschlüsse alle einzeln herausgeführt, könnte man den Motor sowohl mit 230V als auch mit 380V bei voller Leistung betreiben. Stimmt's?
Nicht ganz. Denn der FU muss auch den Nullleiter rausgeführt haben.
Das haben die FUs, die mit Einphasen 220V betrieben werden aber nicht.

Die Leistungsberechnung bei Motoren ist nicht ganz trivial, weil dynamische Effekte die Rechnung beeinflussen.
Wer's genauer wissen will: hier gibt's ne vereinfachte Leistungsrechnung

Gruß Reinhard

Stud54
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Stud54 » 21.09.2018, 17:24

maxpla hat geschrieben:
21.09.2018, 15:14
django013 hat geschrieben:
21.09.2018, 14:15
Naja, wenn man's genau wissen will: Stern-Dreieck-Schaltung
In Sternschaltung können Motoren aber nur betrieben werden, wenn der FU eine Mittelleitung hat. Das ist aber nur bei den 400V Typen der Fall. FUs die mit 220V betrieben werden, können Motoren somit nur im Dreieck treiben.

Gruß Reinhard
Danke für den Link! Das hilft weiter. Ich habe hier auch noch ein nettes Schaltbild gefunden: http://www.elektroschneebeli.ch/schaltu ... hstrom.jpg
Stud54 hat geschrieben:
21.09.2018, 13:59
Die Wicklungen von 230V und 380V Motoren sind nicht unterschiedlich, sondern nur anders verschaltet. Diese Möglichkeit hast du bei den Spindeln nicht.
Sternschaltung bei 380V und Dreieckschaltung bei 230V? Wenn ja, war mir dieser Unterschied nicht klar. Dann verstehe ich jetzt auch, warum die Wicklungen bei beiden Varianten gleich sind. Wären also die Wicklungsanschlüsse alle einzeln herausgeführt, könnte man den Motor sowohl mit 230V als auch mit 380V bei voller Leistung betreiben. Stimmt's?
PS: Ich sehe gerade, Karl hat das oben schon erläutert. :dh

Wie dem auch sei, ich werde nach einer passenden 220V Spindel suchen und das Experiment lassen. Ansonsten hocke ich noch auf einer teuren Spindel aus der ich kaum Leistung/Drehmoment bekomme.
Stud54 hat geschrieben:
21.09.2018, 13:59
Bitte lass dir das mal von nem Elektriker erklären...ich lese hier nichts..was zusammen passt.
Darum frage ich ja hier, im Unterforum "Elektrik", weil ich keine Ahnung habe. :geek:


Hast du keine Möglichkeit dir ne 16A Dose zu setzten oder setzen zu lassen?

Über 230V gehen halt auch nur 3.5kW max. Ist jetzt nicht wirklich viel. Und für Stahl finde ich ne Asynchronspindel eh doof, würde ich persönlich nicht verbauen. :)

Empusas
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Empusas » 27.09.2018, 21:11

Stud54 hat geschrieben:
21.09.2018, 13:33
Warum nicht will ich jetzt nicht aufschreiben müssen, der Elektriker klärt dich auf.
Auf die Erklährung wäre ich aber gespannt...

Also fangen wir mal einfach an. Alle Spindeln die so verkauft werden arbeiten in der Regel als 3 Phasen Wechselstrommotor. Die Spannung hat keinen Einfluss auf die Drehzahl, die hängt nur von der Anzahl der Polpaare und der Frequenz der Wechselspannung ab. Bei einem Gleichstrommotor wäre die Drehzahl proportional zur Spannung, aber eben nicht hier.
Die billigen VFD´s die von den Chinesen verkauft werden machen nur das folgende.
Eingangsspannung in Gleichspannung umwandeln, und die Gleichspannung wieder in 3 Phasen Wechselstrom. Ob der Eingang nun 1 oder 3 Phasig ist, ist erst mal schei...egal. Denn in der Gleichspannung gibt es keine Phasen mehr.
Was wichtig ist ist die Eingangsspannung, denn in der Regel wird die Eingangspannung nur durch ein paar Dioden und einen Kondensator zur Gleichspannung gemacht. Also aus 220V AC werden ca. 220V DC und daraus wieder 220V AC.
Theoretisch könnte man aus den 220V DC auch 380V DC machen, das machen die billigen China VFD´s aber nicht. Solarumrichter machen aus 12V DC auch 220V AC, sind aber bei 2-3KW schon um einiges größer als die kleinen VFD´s.

Der einzige Grund für einen VFD mit 3 Phasen und 380V ist also die Spannung die hinten raus kommt und das die in der Regel mehr Leistung haben, da bei einer 1 Phasigen 220V Steckdose meistens bei 16A schluss ist.

Für deine Spindel bedeutet dies also das du nur eine 220V Spindel haben kannst, wenn vorne nur 220V zur Verfügung stehen. Oder du findest einen exotischen und damit wahrscheinlich sehr teuren Umrichter der noch ein Step-up der Spannung von 220V auf 380V macht.

Wie die Spindel verschaltet ist wirst du als Laie so einfach nicht heraus finden und dann kommt es noch darauf an wieviele Spulen drin sind und ob die schon intern verschaltet sind. Ausserdem würdest du ca. 1/3 der Leistung verlieren wenn du einen Motor von Dreieck auf Sternschaltung änderst.
Früher hat man in Anlagen mit großen Motoren so genannte Anlaufschaltungen gehabt um hohe Anlaufströme in Stromnetzen zu vermeiden. Da wurde der Motor in Sternschaltung angefahren und nach einer Zeit auf Dreickschaltung umgeschaltet. Mit dem Aufkommen der Frequenzumrichter ist das aber Geschichte.

Nulleiter ist auch Blödsinn(Sorry Rheinhard) denn ganz egal ob Stern oder Deieckschaltung, der Nullleiter wird nicht benötigt. Die Strome fliessen immer zwischen den verschobenen Phasen. Was du meinst ist sicher die Steinmetzschaltung bei der mit hilfe eines Kondensators eine verschobene Phase erzeugt wird. So arbeiten die VFD´s aber nicht.

Vor ein paar Tagen hatte ich mal in einem anderen Bericht erwähnt das ich bei einem Freund einen billigen VFD genommen habe um eine alte Standbohrmaschiene mit Drehstrommotor an 1 Phase 220V zu betreiben. Sowas geht, aber ist abhängig vom Motor. In meinem Fall war es ein alter Motor mit ordentlichem Typenschild auf dem 220V und 380V sowohl für Stern- als auch Dreieckbetrieb angegeben waren. Das kann auch anders sein da die Wicklungen evtl nur für 220V ausgelegt sind.
Kurz. Im Sternbetreib liegen an der Wicklung nur 220V an, weil der Sternpunkt der Nullpunkt ist. In der Dreieckschaltung liegen 380V an der Wicklung an, denn diese hängt dann zwischen 2 Phasen. Wenn dein Umrichter aber nur 220V Ausgangsspannung liefert sind es im Dreieck nur noch 220V und im Stern sogar nur noch ca. 130V. Und da die Leistung vom Strom und Spannung anhängig ist, kannst du dir ausrechnen wieviel Leistung verloren geht.
Umgekehrt geben viele Hersteller an das ihre Motoren 380V nur in Sternschaltung vertragen. Klemmt man diese dann im Dreieck an wird es schnell warm und rauchig.
Einen 50Hz Drehstromotor mit 400Hz oder 800Hz zu füttern ist auch nicht empfehlenswert. Darum, wenn man nicht genau weiss was man da tut, dann lieber Finger weg.
Schönen Gruß
Sascha

Stud54
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Stud54 » 27.09.2018, 21:39

Nicht nur die billigen FUs machen aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung, sondern jeder FU, Servoregler, WIG Schweißgerät und Schaltnetzteil.

Nennt sich übrigens Zwischenkreisspannung und ist immer größer als die AC Eingangsspannung, abhängig von der Art der internen Gleichrichterschaltung. Danach wird diese Gleichspannung wieder zu einer Wechselspannung variabler Frequenz umgewandelt.


Das alles ändert aber nix dran, dass mehr als 3kW an nem einphasigen Anschluss sinnfrei sind.

Ich möchte ja "EIN" Anschlußkabel an meinem Schaltschrank, nicht 2, weil ich eins für die Spindel brauche und noch eins für den Rest. Denn das ist sowas von unprofessionell.

Hol dir erstmal deine Fräse in deine Garage...

Empusas
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Empusas » 28.09.2018, 00:04

Stud54 hat geschrieben:
27.09.2018, 21:39

Nennt sich übrigens Zwischenkreisspannung und ist immer größer als die AC Eingangsspannung, abhängig von der Art der internen Gleichrichterschaltung.
Das die Gleichspannung etwas größer ist als die Eingangspannung habeich extra nicht genau ausgeführt um den Kollegen nicht ganz zu verwirren, aber ja mit meinem ca. schon mal angedeutet.
Bei einer normalen B2 Gleichrichterschaltung ist die Zwischenspannung pi mal Daumen ca. 1,4 ml die Eingangspannung(genauer Wurzel von 2 mal Eingangsspannung). Damit kommst du dann auf ca. 300V aber eben nicht auf die 380V. Und damit nachher wieder 380V heraus kommen musst du schon mehr als 380V in den Wechselrichter geben.
Man kann zwar mit einer Villard oder auch Greinacher-Schaltung die Eingangsspannung vergrößern, aber zur Stromversorung eines Verbrauchers, vor allem einem mit Induktivem Anteil taugt das nix. Sowas hat man früher mal in Fernsehern gemacht als die noch Röhren hatten.
Bei einer B6 Gleichrichterschaltung und 3 Phasen kommst du eben schon mal auf über 500V.
Mit einigen Tricks kann man auch auf knapp über 600V oder auch 1200V kommen, nur da ist wieder das Problem das es sich für große Verbraucher nicht eignet, da die Kondensatoren nicht genug Energie speichern können und die Spannung unter Last nicht gehalten werden kann.

Fazit ist deshalb immer noch das man aus 220V einphasiger Einspeisung keine 3 Phasen 380V am Ausgang hin bekommt, jedenfalls nicht ohne einen verdammt schlechten Wirkungsgrad und ohne größeren technischen Aufwand.

Das man aus einem herkömlichen 220V/16A Anschluss nicht mehr als 3,5Kw raus bekommt hat auch keiner behauptet. Genau das ist das Problem mit meiner Fräse in der Garage. Übrigens auch kein Grund wieder unfreundlich zu werden. Ich könnte ja jetzt mal auf all deine falschen Aussagen alleine in diesem Beitrag eingehen, aber das verkneife ich mir mal...
Schönen Gruß
Sascha

django013
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von django013 » 28.09.2018, 05:02

Nulleiter ist auch Blödsinn(Sorry Rheinhard) denn ganz egal ob Stern oder Deieckschaltung, der Nullleiter wird nicht benötigt.
Hm, vielleicht habe ich dann die Schaubilder falsch verstanden?
Ich bin bislang davon ausgegangen, dass bei einer Sternschaltung der Mittenanschluss (egal ob man den jetzt Nullleiter nennt oder anders) auch mit dem FU verbunden werden muss. Nach dem Verständnis bräuchte ein Motor mit Sternschaltung eben 4 Adern, während ein Motor im Dreieck mit 3 Adern angeschlossen werden kann.

Könntest Du das vielleicht mit ein paar Links richtigstellen?

Ansonsten hast Du genau das beschrieben, was ich auch schon "wusste". Was mir jedoch noch nicht so richtig einleuchtet: Leistung ist doch ein Produkt aus Spannung und Strom. Somit erschließt sich mir nicht, wie z.B. ein 2kW Drehstrom-Motor auch an einem Einphasen-FU die 2kW erreichen kann.

holger
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von holger » 28.09.2018, 06:10

Wenn bei einer Sternschaltung alle drei Spulen gleich sind ("symmetrische Belastung"), fließt über den Nullleiter kein Strom, daher kann man ihn auch weglassen. Links habe ich keine, aber das ist so. Und meine Motoren sind so angeschlossen und laufen.

Stud54
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Stud54 » 28.09.2018, 07:18

django013 hat geschrieben:
28.09.2018, 05:02
Nulleiter ist auch Blödsinn(Sorry Rheinhard) denn ganz egal ob Stern oder Deieckschaltung, der Nullleiter wird nicht benötigt.
Hm, vielleicht habe ich dann die Schaubilder falsch verstanden?
Ich bin bislang davon ausgegangen, dass bei einer Sternschaltung der Mittenanschluss (egal ob man den jetzt Nullleiter nennt oder anders) auch mit dem FU verbunden werden muss. Nach dem Verständnis bräuchte ein Motor mit Sternschaltung eben 4 Adern, während ein Motor im Dreieck mit 3 Adern angeschlossen werden kann.

Könntest Du das vielleicht mit ein paar Links richtigstellen?

Ansonsten hast Du genau das beschrieben, was ich auch schon "wusste". Was mir jedoch noch nicht so richtig einleuchtet: Leistung ist doch ein Produkt aus Spannung und Strom. Somit erschließt sich mir nicht, wie z.B. ein 2kW Drehstrom-Motor auch an einem Einphasen-FU die 2kW erreichen kann.
Das was der Motor braucht, bekommt der auch. Aus nem 1 phasigen FU kommt immer nur das, was du vorn rein steckst.
Es kommt da eben eine um 120 Grad versetzte 3 Phasen Wechselspannung raus, deren Form annähernd einem Sinus ähnelt. Bei billigen eher eine Treppe, bei guten schon nah am Sinus.

Du kannst natürlich nur Motoren verwenden, die für 230V Dreieck und 380V Stern gebaut sind. Dann wird dein Motor im Dreieck verschaltet und an den FU angeschlossen. Somit ist alles fein.

Empusas
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von Empusas » 28.09.2018, 08:13

django013 hat geschrieben:
28.09.2018, 05:02
Könntest Du das vielleicht mit ein paar Links richtigstellen?
Also auf die Schnelle was bei Wikipedia gefunden:

Bild

In der Sternschaltung heben sich die Spannungen im Nullpunkt auf. Die 380/400V liegen also über verkettung von Reihen und Paralellschaltung an, so das an der einzelnen Wicklung nur noch 220/240V anliegen. Ist die Spannung geringer ist der Strom auch geringer und damit an Ende die Leistung.
Dadurch das die Phasen 120 Grad zu einander verschoben sind, teilen sich dort die Ströme. Grob gesagt was über eine Phase durch eine Wicklung rein kommt, geht über die anderen beiden Wicklungen wieder zurück.

Im Gegensatz sieht eine Dreieckschaltung so aus:

Bild

Da liegen also jetzt an jeder Wicklung 380/400V an. Damit sind die Ströme größer und damit die Leistung.

Man kann aber nicht pauschal sagen das jeder Drehstrommotor in Stern 220V und im Dreieck 380V kann. Das gibt der Hersteller vor was der Motor kann. Es gibt auch Motoren die können 220V und 380V sowohl in Stern als auch in Dreieck. So einen hatte mein Freund an seiner Borhmaschiene.

Da spielen aber eben auch nicht nur der rein ohmische Wiederstand der Wicklungen, sondern auch der induktive Anteil sowie die durch die Gegenmagnetfelder erzeugten Spannungen und Strome ein Rolle.
Schönen Gruß
Sascha

django013
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Re: 380V Spindel an 220V betreiben

Beitrag von django013 » 28.09.2018, 09:41

Man kann aber nicht pauschal sagen das jeder Drehstrommotor in Stern 220V und im Dreieck 380V kann. Das gibt der Hersteller vor was der Motor kann. Es gibt auch Motoren die können 220V und 380V sowohl in Stern als auch in Dreieck.
Hm, vielleicht bin ich ja von den Steppertreibern in meiner Denke versaut worden (mein Halbwissensstand):
Bei den Steppern wird doch der Strom geregelt - also ist es völlig Banane welche Spannung anliegt - der Steppertreiber regelt das aus. Solange die Spannung in dem Bereich liegt, die der Steppertreiber verträgt.
Jetzt dachte ich, dass ein FU ähnlich funktioniert. Also auch den Motorstrom regelt.

Von eigenen Experimenten weiß ich, dass sobald eine Stromregelung anschlägt, die Spannung auch reduziert wird - von dem Stromregler eben. Mein Labornetzteil zeigt das sogar in den Anzeigewerten.
Ist das bei Drehstrommotoren anders?

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