Getriebene Asynchronmaschien mit regelbaren Netzteil Bremsen

[BFC92]

Hallo Bitte um Hilfe,
Ich will eine getriebene Asynchronmaschine (1,1kw Nennleistung/ 2,3 A Nennstrom) als Symulierte mechanische Last verwenden indem ich sie mit Gleichstrom bestrome. Dies würde ich mit einer Regelbaren Gleichspannungsquelle 0-5 Ampere/ 0-30V verwirklichen. Jetzt ist meine Angst das die Induzierte Spannung vom Kurzschlussläufer in die Wicklung die Spannungsquelle überlastet/zerstört... Keine Sorge wegen der Temperatur der Wicklung, die ist fremdgekühlt und mittels Kaltleiter überwacht.

Bitte um Hilfe mit freundlichen Grüßen

BFC92

 

[EBC41]

Hast Du ein Oszilloskop zur Verfügung? Damit könnte man prüfen, ob gefährliche Wechselspannungsanteile entstehen. Ansonsten eine Freilaufdiode parallel zum Netzteil-Ausgang (Kathode an Plus) und zusätzlich einen dicken Elko dazu, um das niederzumachen. Die Freilaufdiode würde auch einer evtl. Resonanzerscheinung zwischen dem Elko und der Wicklung entgegenwirken.

 

[BFC92]

Also da der Anker sich ja permanent dreht entsteht auf jedenfall ne Wechselspannung, aber eine Freilaufdiode mit Elko ist eine sehr gute Idee danke.

 

[patois]

. . . Wechselspannung, aber eine Freilaufdiode mit Elko ist eine sehr gute Idee danke.

Ehrlich, eine gute Idee ?

 

[BFC92]

Joa also Grundsätzlich schon, muss nur aufpassen das ich die Freilaufdiode nicht überlaste, oder? Hast du ne bessere Idee?

 

[Allstromer]

In welchem Drehzahlbereich (D-Motor) spielt sich das

aber eine Freilaufdiode mit Elko ist eine sehr gute Idee danke.

Nein.
Der ELKO ist keine Gute Idee.
Warum denn das?
Schalte einfach eine Diode ausreichender Leistung und Spannung gegenpolig an deine Gleichstromquelle.
Bei der Gleichstrombremsung ist zu bedenken, dass die Bremswirkung im sehr niederen Drehzahlbereich erheblich abfällt und im Stillstand Null ist..

Allstromer

 

[EBC41]

Der ELKO ist keine Gute Idee.

Wieso wäre der Elko keine gute Idee?

 

[Allstromer]

Wieso wäre der Elko keine gute Idee?

Was soll der Elko denn hier bewirken?

 

[EBC41]

Der Elko würde evtl. entstehende Wechselspannungsanteile dämpfen. Der Läufer ist ja keine homogene Masse, sondern besteht aus Nuten und kurzgeschlossenen Stäben, die das Magnetfeld modulieren beim Vorbeilaufen am Stator. Also werden auch Wechselanteile in den Statorwicklungen entstehen. Bevor ein empfindliches Netzteil defekt wird, würde ich einen dicken Elko parallel schalten.

Kann natürlich sein, dass das Netzteil des TE so robust ist, dass es keinen Schaden nimmt?

Man muss aber auch berücksichtigen, dass keine Resonanzeffekte entstehen, wenn eine bestimmte Kombination von Kapazität und Induktivität einen Parallelschwingkreis bilden würden.

 

[schUk0]

Sicher, dass ein Kurzschlussläufer im stromlosen "Schleppbetrieb" eine nennenswerte Spannung erzeugen kann?
Der Käfig auf dem Läufer sollte eigentlich kein Magnetfeld haben, wenn er nicht vom Drehfeld des Stators erregt wird.

Genauso sollte es dann eigentlich wenig bringen DC als Bremse einzuspeisen. Denn Gleichspannung kann ja kein Wechselfeld erzeugen, das sich auf den Läufer auswirken könnte.

 

[BFC92]

Also die bremswirkung ist selbst bei Stillstand beachtlich, wenn ich die welle mit der hand drehen will...viele vergessen Restmagnetismus und ähnliche effekte im Läufer. Aber ja danke für die verschiedenen denkanstöße, ich werd mal par sachen ausprobieren.

 

[EBC41]

Genauso sollte es dann eigentlich wenig bringen DC als Bremse einzuspeisen. Denn Gleichspannung kann ja kein Wechselfeld erzeugen, das sich auf den Läufer auswirken könnte.

Bei Bremsbetrieb muss man den Vergleich mit einem Gleichstromgenerator heranziehen. Die gleichstromdurchflossene Feldwicklung erzeugt ein Magnetfeld. In der Wicklung des drehenden Ankers wird eine Spannung induziert, die mittels des Kommutators nach außen geführt wird und damit im Lastkreis einen Strom fließen lässt. Bei einem Kurzschluss im Lastkreis steigt der Strom stark an und wird die Drehung enorm gebremst.

So, dann denkt man sich den Kommutator weg und schließt die Ankerwicklung praktisch direkt kurz. Bei Drehung des Ankers entsteht ein hoher Kurzschlussstrom, der die Bewegung des drehenden Ankers bremsen will. Genau das gleiche haben wir bei einer Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer.

Es ist schon klar, bei stehendem Läufer kann der Gleichstrom in ihm nichts induzieren, aber bei Bewegung tut sich was, weil die kurzgeschlossenen Leiterschleifen sich im Magnetfeld bewegen.

 

[EBC41]

viele vergessen Restmagnetismus und ähnliche effekte im Läufer.

Der Restmagnetismus bewirkt bei dieser Sache nichts. Auch, wenn er Null sein sollte, funktioniert das mit dem Bremsen genau so.

Es ist einfach nur der physikalische Effekt sich bewegender kurzgeschlossener Leiterschleifen (des Käfigs) im Magnetfeld, das die gleichstromdurchflossene Statorwicklung erzeugt.

Wie groß die störende Wechselspannung, verursacht durch die Aufteilung von Stator- und Rotorblechen in Nuten dabei ist, kann man schwer voraussagen. Durch die Schrägstellung der Nuten wird dieser Effekt sicher sehr vermindert. Die Nuten für den Käfigläufer sind in der Regel etwas verwunden, d. h. sie liegen nicht parallel zur Welle.

 

[Allstromer]

Der Elko würde evtl. entstehende Wechselspannungsanteile dämpfen.

MKP bzw. MP Kondensator wäre vielleicht sinnig.
Aber:
ELKO und Wechselspannung ist keine gute Paarung!

Also die bremswirkung ist selbst bei Stillstand beachtlich

Aha, vollkommen neue Erkenntnisse!?

 

[EBC41]

ELKO und Wechselspannung ist keine gute Paarung!

Weiter oben wurde festgelegt, dass auch eine Diode dem Elko parallel geschaltet ist, daher ist Elko ok.

Genau genommen sprechen wir hier von einer der Gleichspannung überlagerten Wechselspannung. Da ist Elko immer passend.

 

[Allstromer]

@BFC92, in welchem Drehzahlbereich findet denn die Anwendung statt?

 

[EBC41]

Also die bremswirkung ist selbst bei Stillstand beachtlich, wenn ich die welle mit der hand drehen will

Ja, habe das gerade probiert, die Bremswirkung ist tatsächlich nahe Stillstand erstaunlich hoch.

Und es entstehen in der Tat deutliche, dem Gleichstrom überlagerte, Wechselstromanteile, die ein empfindliches Netzteil evtl. beschädigen könnten, wenn man sie nicht mit einem dicken Elko niedermacht.