4kw Chinaspindel

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
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Orega
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4kw Chinaspindel

Beitrag von Orega » 08.02.2024, 21:10

Hallo zusammen aus dem schönen Österreich,

ich habe hier sehr viel gelesen, was mir beim Bau meiner Fräse geholfen hat. Deswegen möchte ich gerne etwas zurückgeben und habe mir gedacht ich schreibe hier ein kleines Review zur luftgekühlten Chinaspindel mit 4kw, dazu habe ich ja leider kaum Infos irgendwo gefunden. Hier im Forum scheint sie auch nur @VaTTeRGeR zu haben. Also los:

Warum die 4kw Spindel und nicht einfach die 2,2kw Spindel die jeder hat?
Für mich hat das im Prinzip EINEN Grund. ER25 zu einem saubilligen Preis. Warum ER25? ER25 können mit genug Fleisch noch 16mm Schäfte spannen. Warum ist das wichtig? Messerköpfe. Es gibt gute Aufnahmen für Standard Messerköpfe, diese haben jedoch einen 16mm Schaft.
Ja es gibt 16mm Spannzangen für ER20, aber soviel Pfusch ich bei der Fräse auch zulassen, das ist mir zu heikel.

Heute ist sie angekommen, bei diesem seltsamen Onlineshop bestellt (ich mag seltsam). Der Versand, echt einwandfrei und das Ding kam gut verpackt an.
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Erster Eindruck war so naja. Ich hab in einem Review gelesen, dass die Spindel quasi nur bei 18k U/min betrieben werden kann, da sie sonst zu heiß wird. Deswegen hab ich direkt unter die Haube geschaut. Das die nicht kühlt wundert mich jetzt nicht mehr.

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Man beachte auch die Inbus Schrauben zum Halten des Lagersitzes. Die find ich schon eher frech.

Kann man die auf Wasserkühlung umbauen?
Tja das war auch das, was ich mich dauernd gefragt habe. Ich denke das geht. Falls es hier Interesse gibt werde ich das natürlich nachreichen. Falls ich die Spindel zum laufen bekomme, ist das auf jeden Fall weit oben am Zettel.

Wieso zum laufen bekommen? Wo ist das Problem?
Tja das Hauptproblem warum das vermutlich nicht jeder direkt Plug und Play umsetzen kann sind die Elektrischen Gegebenheiten. Die Spindel wird auch im Set mit einem "passenden" Frequenzumrichter angeboten. Dieser FU ist mit 32A 230V einphasig oder 230V dreiphasig zu betreiben.
230V dreiphasig hab ich noch nie gesehen. (Ich arbeite in der Industrie, viele viele viele Asynchronmotoren gesehen). 32A 230V ist im Prinzip möglich, ob man das machen möchte ist jedem selbst überlassen. In meiner Hobbywerkstatt kommt das nicht an und wird vermutlich niemals gebraucht. Hier kurz nur erwähnt man sollte die Phasen relativ gleichmäßig belasten, aber beim Herd/Ofen daheim passiert das auch nicht also was solls.

Also was ist die Lösung?
Das kam sicher schonmal im Forum: Man kann 400V Umrichter so einstellen das 230V Output rauskommen. Bitte nicht 400V in einen 230V gelabelten Motor reinschicken. Das macht kurz zisch und dann stinkts.

Anbei noch ein paar Bilder, weil die sagen ja bekanntlich mehr als tausend Worte. Außerdem liest den Text ja niemand mehr wenn er zu lang ist.

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Es wurde zumindest VERSUCHT die Spindel zu wuchten. Gefällt mir.

Achja falls sich jemand wundert (so wie ich, weil das nirgends steht) Es sind ja 3 Spannzangen dabei:
  • 6mm - perfekt
  • 1/2 zoll - gut
  • 10mm - naja aber wird sicher mal nützlich sein
Ich hätte mir natürlich 8mm gewünscht oder die Dremel Größe (3,125mm oder so, nicht?) Man kommt ja eh nicht drum herum sich ein sauberes Spannzangen-Set zu kaufen.

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Die Löcher sind nicht gesenkt sondern aufgebohrt man erkennt die 118°. Aber nachdem ich mit der Spindel nichts anheben möchte denk ich kein Problem.

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In der Anleitung steht NICHTS drin. Einerseits denk ich mir da ich viel mit Motoren arbeite, was will man großartig reinschreiben, andererseits für den Consumer Bereich wäre ein bisschen Info nicht so schlecht. (Eckdaten, Wartungsanleitung, Anschlussplan bisschen detaillierter, ich weiß ja auch nicht)

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Tja gefühlt das meist besprochene Thema überhaupt, der Anschluss. Persönlich find ichs nicht so schlecht, natürlich nicht unseren Normen gerecht. Ich werd das auch durch professionelle Stecker tauschen, aber zum ersten probieren kommt der Strom an und eine Art Erdung ist auch dabei. Größtes Problem was ich hier sehe: Die Erde löst sich und eine Mutter löst sich aufgrund der Vibration und der Kabelschuh berührt das Gehäuse, der Motor bleibt still. Dann greift jemand das Gehäuse an.

Ja, falls hier noch irgendwie Interesse besteht freu ich mich natürlich über Kommentare.

PS: Falls das wirklich Neulinge lesen, so wie ich vor nem Jahr. Lasst euch nicht von dem Forum hier vergraulen. Ich hab mir auch oft gedacht, das ist ja eine Wissenschaft so eine Fräse zu bauen. Jein. Schritt für Schritt. Einfach mal beginnen. Techniker (so wie alle hier im Forum sind) haben einfach einen rauen Umgangston.
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Willhelm B.
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von Willhelm B. » 08.02.2024, 21:14

Die 18000RPM sind wegen der Lager, die 24K hat andere Lager und Preis. Mit Kühlung hat es nix zu tun.

Orega
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von Orega » 08.02.2024, 21:33

Hi Willhelm,
danke für den Input. Ich habe in die andere Richtung gemeint. Man kann die Spindel quasi nicht unter 18k betreiben. Dann wird Sie zu heiß.

KarlG
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von KarlG » 09.02.2024, 07:19

Moin,
Orega hat geschrieben:
08.02.2024, 21:33
Man kann die Spindel quasi nicht unter 18k betreiben. Dann wird Sie zu heiß.
dann ist da was faul - vermutlich die Einstellungen des FU.

Gruss
Karl

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carbonkid
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von carbonkid » 09.02.2024, 17:43

Also auf Wasserkühlung umbauen ist meiner Meinung nach Quatsch. Ich hab meiner 3kw einen 24V Lüfter verpasst und nun ist sie kühl und sehr leise,
kann man sich bequem daneben unterhalten. Hab dafür einen Adapter gedruckt wo ich den Lüfter angeflanscht habe. Oben drauf ist noch ein feinmaschiges Gitter.
Dateianhänge
FanAdapter_80x80.jpg
Gruß Daniel

DiY Fräse : CSMIO-IP-M / JMC-iHSS57 / simCNC-CS-Lab / intel NUC6i3
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rkxh
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von rkxh » 14.02.2024, 12:45

Orega hat geschrieben:
08.02.2024, 21:10
Größtes Problem was ich hier sehe: Die Erde löst sich und eine Mutter löst sich aufgrund der Vibration und der Kabelschuh berührt das Gehäuse, der Motor bleibt still. Dann greift jemand das Gehäuse an.
Deshalb unbedingt die Spindel mit einem entsprechenden RCD betreiben, alles andere ist (sollte man sie berühren) einem Selbstmordversuch nahe.
Für den kleinen Bruder (2.2kW) habe ich auf Amazon recht günstig einen Typ F RCD von Schneider Electric bekommen (R9R71240).
Für den dreiphasigen Betrieb muss es dann aber schon ein Typ B sein, wie gut da die chinesischen Produkte abschneiden würde ich lieber nicht ausprobieren.

Sicherheit ist teuer, aber lohnt sich.

Zu der Sache mit den <18.000U/min - genau das gleiche wurde über die kleinere Spindel auch behauptet, jedoch habe ich keinerlei Einschränkungen feststellen können. Bei mir läuft der Motor im Dauerbetrieb bei ca. 10-12.000U/min (160-200Hz) und wird selten wärmer als 20°C.

Worauf du aber aufpassen solltest, ist die Polung der Spindel. Bei meinen ersten Versuchen mit Teflon habe ich am laufenden Fließband Material verbrannt, weil die Spindel rückwärts lief (obwohl alles richtig angeschlossen war)!

Orega
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Re: 4kw Chinaspindel

Beitrag von Orega » 16.03.2024, 07:18

Hallo Zusammen kurzes Update von mir.

Die Spindel hängt mittlerweile auf meinem Portal und läuft.

Kurz nochmal bezugnehmend auf die bereits getätigten Aussagen.
Ich hab in einem Review gelesen, dass die Spindel quasi nur bei 18k U/min betrieben werden kann, da sie sonst zu heiß wird. Deswegen hab ich direkt unter die Haube geschaut. Das die nicht kühlt wundert mich jetzt nicht mehr.
Da muss ich mich verbessern. Der Luftstrom der hier entsteht bei 18k U/min ist extrem Druckvoll, vergleichbar mit einem 8bar Kompressor durch eine Ausblasdüse. (Natürlich keine super Erklärung jetzt hier im Internet, aber ok).
Hier wird eine Lufthutze an der Unterseite fällig, sonst bleibt der Absaugung nichts mehr zum Absaugen über.
dann ist da was faul - vermutlich die Einstellungen des FU.
Vermutlich, bei mir wird sie bei 80Hz gerade mal halb Handwarm. Ich konnte das Verhalten der Überhitzung noch nicht feststellen.

Zunächst haben wir die Spindel im Labor mal getestet. Wir haben es mit einer Vektorregelung versucht. Da hatte sie Anfangs Startschwierigkeiten und bei 50Hz hat sie dann gestartet. Lag aber sicher an den FU einstellungen. Wir haben da einiges ausprobiert und experimentiert. Falls hier Interesse besteht gerne melden.

Danach haben wir auf ein Skalarfeld umgestellt. Hier läuft der Motor wie ein Uhrwerk. Mit den Einstellungen habe ich die Spindel auf das Portal montiert.

Aktuell läuft der Motor mit einem 230V FU der genug Bumms hat. (War gerade greifbar, ist für meine Anwendung eh zu überdimensioniert, weil die Leitungen zu schwach sind).
Ziel in erster Linie ist es herauszufinden welche Leistung der FU dann tatsächlich haben muss.
Man kann 400V Umrichter so einstellen das 230V Output rauskommen.
Ich trau mich jetzt doch nicht das zu machen. Hier gibt es die Problematik das 400V Spitzen (beim Start/Stopp) über den Gleichstromteil an den Motor gelangen können. Der Motor könnte es aushalten, da es sich nur um Spitzen handelt. Wenn jemand dazu Erfahrung hat freu ich mich über Antworten.
Es gibt natürlich wieder sauteure Filter, die meisten sind allerdings nicht für 300+Hz ausgelegt.

Also hängt der FU jetzt an 230V und ich probiere so lange bis der LS ("Sicherung") fällt, oder ich das Motorkennfeld "kenne" (Badummts).

Ich wollte dann eigentlich nur mal wirklich etwas brechen sehen und habe mir gedacht. Ich spann mal ein Reststück Stahl direkt auf den Rahmen der Fräse (gut gespannt).

Versuch:
Material: S355JR
Fräser: 5mm 4 Schneider
Vorschub: 745mm/min
Drehzahl: 80Hz
(Passen die Schnittdaten iiirgendwie?)
Zustellung: 2mm
Fräsart: Einfach ins Volle grad durch

Der Aufbau hat mich dann kurz angelächelt und der Fräser kam auf der anderen Seite heil wieder an. Ich war entzückt.

Der Motor hat zu keinem Zeitpunkt mehr als 6A (Scheinstrom) gezogen, das bedeutet der FU braucht vermutlich weniger.
Ich werde weiter versuchen die Spindel ein bisschen zu beeindrucken. Ob das Drehmoment in die Knie geht werde ich auch noch auslesen, brauche aber hier einen größeren Fräser damit sich wirklich etwas tut.

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