Überschwingung eines Gleichstrommotors

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe technisch Interessierte und Profis

Ich selbst als Servicetechniker in der industriellen Automation bin mir eigentlich einiges gewohnt an technischen Sonderheiten, gerade was Reparaturen bei älteren Werkzeugmaschinen anbelangt. Aber mit diesem Phänomen bin ich schon etwas überfordert:

Ich werde immer wieder an eine Rundschleifmaschine des Herstellers Naxos-Union gebeten, wenn die Schleifspindel wieder mal nicht richtig funktioniert. Vorneweg: Der folgende Fehler geschieht nur bei einer Scheibe. Diese Scheibe ist neu und unterscheidet sich, abgesehen vom Verbundstoff, keineswegs von anderen Scheibendurchmessern, -breite oder -gewicht. Nur der Verbundstoff ist neu/anders.

Folgendes Schema sollte helfen: https://jumpshare.com/v/1zdHP3MHqGSOUA3J1aL8
Motor-Nennstrom: 69A

Also, die Schleifspindel wird mittels Schützen 1C1 gestartet. Nach einer gewissen Zeit (ca. 10s) schaltet sich 1C2 dazu. Bis dahin ist auch alles gut. Nur wenn der Schütze 1C3 zuschaltet (nochmals 10s) überschwingt der Motor bis knapp 120 A. Siehe Auswertung mittels Osziloskop: https://jumpshare.com/v/0e2lcholfDD6Ydq7LkT5

In diesem Fall löst 1e12 aus, sobald 1C3 zugeschaltet wird und schaltet die Spindel wieder aus. 1e12 ist auf ca. 90A eingestellt. Um die Messungen durchzuführen habe ich den Wert auf 120A erhöht. Im Moment ist diese Überwachung noch so eingestellt.

Nach meinem Wissensstand würde ich das auch so belassen. Da diese Scheibe nur einmal pro Tag eingeschaltet wird, sollte das der Motor verkraften können. Und wie gesagt, tritt diese Phänomen nur bei dieser Scheibe auf. Aber, ich habe einfach ein ungutes Gefühl. Ich hoffe, ihr könnt mich über diese Verhalten aufklären oder eventuell sogar einen Tipp geben, woran das liegen könnte. 

Besten Dank im Voraus.

#2

Hallo,

seltsames Phänomen. Die drei Schütze bilden mit den Widerständen 1R1 und 1R2 einen Anlaufstrombegrenzer.
1C1 - Netzschütz, Strom fließt über beide 1R1 und 1R2
1C2 - Strom nur noch über 1R2
1C3 - Strom fließt direkt durch den Motor.

Eventuell ist die Verzögerungszeit zw. den Stufen 2 und 3 zu kurz.

Den Motorschutzschalter höher zu stellen ist freilich keine Dauerlösung.
Wie verhält es sich, wenn die Scheibe abgebaut wird?
Wie sehen die Anlaßwiderstände aus?

Nebenbei:
Was für ein Motor ist das, sieht aus wie ein Doppelschlußmotor? Über 1R6 kann man, wies aussieht, die Compoundierung verändern (Also zwischen Reihenschluß- und Nebenschlußverhalten) Wenn er mehr im Nebenschluß arbeitet, ist der Anlaufstrom größer. Bei Verschiebung richtung Reihenschluß besteht die Gefahr des Durchgehens bis hin zur Selbstzerstörung.

LG
Chris

#3

Hallo Kraftstromer

Besten Dank für deine Antwort und deine aufgewendete Zeit, meinem Problem nachzugehen.

Beim Bauteil 1e12 handelt es sich nicht um einen gewöhnlichen Motorschutzschalter. Dieser verhält sich eher wie eine flinke Überstromauslösung, da er direkt beim Zuschalten von 1C3 auslöst. Der übliche Motorschutzschalter (1e11) ist mit dem Nennstrom des Motors (70A) normal eingestellt. Das dies keine Dauerlösung sein sollte, gebe ich dir absolut Recht.

Aber: Wieso nur bei dieser Scheibe. In 10 Wochen wird sie übrigens wieder ersetzt, da sie nur aus Versuchszwecken verwendet wird. Die neue ist dann wieder grösser.

Aus diesem Grund würde ich die Fehlersuche erstmals einstellen. Wobei ich wie gesagt mit diesen Stromspitzen meine Mühe habe. Was denkst du, wird das der Motor diese 10 Wochen aushalten? Einmal am Tag eine solche Spitze?

Sobald ich wieder feie Luft habe, werde ich deinen Fragen nachgehen.

Gruss und nochmals besten Dank

#4

Hallo,

Aber: Wieso nur bei dieser Scheibe. In 10 Wochen wird sie
übrigens wieder ersetzt, da sie nur aus Versuchszwecken
verwendet wird. Die neue ist dann wieder grösser.

Vielleicht ist die Scheibe doch schwerer oder leichter. Ich denke mal, daß die Verzögerungszeit zu kurz ist. Wird an einen Nebenschlußmotor Spannung angelegt (aus dem Stillstand), so fließt kurz der 2-3fache Nennstrom, deshalb ja die Anlaßschaltung mit den Widerständen. So wird der Anlaufstrom minimiert. Dies hat aber nur Sinn, wenn die Zeiten stimmen. Der Motor muß vor der nächsten Stufe hochgelaufen sein (keine weitere Beschleunigung, am besten kurz warten). Ist bei einer Stern-Dreieckschaltung auch so (zu kurz: Stromspitze).

Aus diesem Grund würde ich die Fehlersuche erstmals
einstellen. Wobei ich wie gesagt mit diesen Stromspitzen meine
Mühe habe. Was denkst du, wird das der Motor diese 10 Wochen
aushalten? Einmal am Tag eine solche Spitze?

Die Stromspitzen liegen nun nur kurzzeitig an. Zehn Wochen x fünf Tage, also etwa 50 mal diese Spitze. Ich denke, daß das der Motor abkann, solange er nicht unter Last anlaufen muß und die Kühlung sichergestellt ist.
Stell den Auslösestrom nur so hoch wie nötig, gerade daß er beim Anlauf nicht auslöst.

Sobald ich wieder feie Luft habe, werde ich deinen Fragen
nachgehen.

bis dahin
LG Chris

#5

Hallo Fragewurm,

Aber: Wieso nur bei dieser Scheibe. In 10 Wochen wird sie
übrigens wieder ersetzt, da sie nur aus Versuchszwecken
verwendet wird. Die neue ist dann wieder grösser.

Bei einem Schwungrad ist die Massenverteilung wichtig, nicht die Gesamtmasse.

Ein Schwungrad ist deshalb meist als Ring ausgebildet, da die Masse nahe der Nabe wenig Effekt hat.

Wenn man die Masse nahe der Nabe konzentriert, hat man eine geringere Massenträgheit und die Scheibe läuft schneller hoch …

MfG Peter(TOO)