Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : BL Motoren Windungsschluss detektieren
Guten Morgen,
ich verwende Brushless Motoren in Fahrantrieben. Nun kam es bei einigen von ihnen zu einer Überbelastung (erste Vermutung meinerseits). Die Halterungen der Wicklungen in Richtung Rotor sind angeschmolzen und auch die Wicklungen sind schwarz und die verbrannte Isolierung lässt sich abkratzen. Nun würde ich gern überprüfen, ob die Windungen Schluss haben. Ohmmessung ist bei den paar Windungen eher schwierig. Wie würdet ihr das machen?
Danke
sast
Hallo!
Nun würde ich gern überprüfen, ob die Windungen Schluss haben.
Theoretisch kann man ein Schluss in einer Spule mit einem mit ihr gekoppeltem Oszillator detektieren. Bei einem Kurzschlus einer Windung in einer bekannter Spule verschiebt sich der Resonanz und verringert sich die Applitude der Schwingungen. Ich kenne aber keine fertige Messgeräte dafür und vermute, dass sowas man selber basteln muss. Der Sinn ist aber fraglich, weil es nix an der Sache ändert. Ich würde lieber die Ursache finden und Gegenmassnahmen anwenden versuchen. ;)
Niederohmige Widerstände kann man mit etwas höheren Strömen als ein Multimeter so hergibt messen. Also mal 1A vom Labornetzteil durch den Widerstand und die Spannung messen. Ist aber hier überflüssig. Wenn die Isolierung bröckelt, ist die Wicklung hinüber. Hat sie jetzt noch keinen Schluß, wird sie ihn bald haben. Daher den Motor neu wickeln oder besser einen neuen Motor. Wenn die Temperatur so hoch geworden ist, daß der Lack verbrennt, leiden auch die Magnete. Sie vertragen zum Teil nur 150°.
MfG Klebwax
Ok. Danke euch beiden für die Tipps.
Verstehe das soweit. Ich möchte für das gesamte Fehlerbild nur wissen, ob bereits während des Betriebes ein Schluss gewesen sein kann. Wenn ich die Wicklungen abwickeln würde, dann bricht der Lack sicher weg auch wenn da vorher noch eine Isolation bestand.
Am Ursache Finden und Gegensteuern bin ich dran.
sast
Ich würde z.B. solche Thermoschalter anbieten und einbauen: http://www.reichelt.de/M-169/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=118918&artnr=M+169&SEARCH=thermoschalter.
Peter(TOO)
21.04.2015, 15:39
Hallo sast,
Verstehe das soweit. Ich möchte für das gesamte Fehlerbild nur wissen, ob bereits während des Betriebes ein Schluss gewesen sein kann.
Am Ursache Finden und Gegensteuern bin ich dran.
Naja, ist halt die Frage nach Henne und Ei!
Ein überlasteter Motor wird zu heiss, weshalb es einen Windungsschluss gibt, welcher dem Motor noch heisser werden lässt.
Andersherum kann natürlich durch zu hohe Vibrationen und lockere Windungen auch zuerst der Windungsschluss entstehen.
Sinnvoll wäre eine Temperaturüberwachung im Betrieb.
MfG Peter(TOO)
Angeblich kann man auch Windungschluss per einfache Induktivitätmessung und Vergleich mit gleicher heiler Windung erkennen, habe ich aber selber nicht probiert. :confused:
Das wäre schön, denn ganze Wicklungen hab ich ja da. Aber wie messe ich die Induktivität. Da sieht man doch gleich mal was noch fehlt.
@Peter die Variante Windungsschluss vor Erwärmung kann ich fast schon ausschließen bei meiner Anwendung. Die Motoren laufen an der Belastungsgrenze. Tausch ist im Moment keine Option. Ich habe auch schon Optimierungsideen aber jetzt steht erst einmal im Vordergrund, ob überhaupt ein Windungsschluss aufgetreten ist oder doch noch andere Ursachen aufgetreten sind. Entwicklung in Richtung Vermeidung läuft bereits.
Danke
sast
Ich würde als 50 Hz Oszillator ein Netztrafo (Tr) mit seriellem strombegrenzendem Widerstand (R) nehmen und mit parallerem zur heiler Wicklung Kondensator (C) die Spule (L) im Motor zum Resonanz auf max. Amplitude abstimmen:
Tester Motor
| |
v v
.-------------------------. .------.
| Tr ___ | x1 | |
<-------. ,---|___|---+----+---------->>---+ |
| )|( R | | | | | |
220V | )|( / \ | | | C| |
| )|( V (_/_) --- C | | C| L |
50Hz | )|( \ / --- | | C| |
| )|( | | | x2 | | |
<-------' '-----------+----+---------->>---+ |
| | | |
'-------------------------' '------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Danach kann man die zwei Leitungen (x1 und x2) an andere Spule übertragen und die Amplituden vergleichen.
Klingt realisierbar. Mal sehen was sich ergibt, wenn ich die Motoren auf dem Tisch habe.
Hab sogar gerade einen Funktionsgenerator gefunden der bei Sinus 50Hz +-5V liefert. Damit sollte man dann ja sogar die Induktivität berechnen können.
sast
Schau, bitte, noch mal meinen letzten editierten Beitrag. ;)
Ja danke, habe ich gerade gesehen. So hatte ich es auch verstanden.
- - - Aktualisiert - - -
Ich tue mich schwer mit der Dimensionierung. Die Spulen sind auf 9 Haltern aufgewickelt und je 3 sollten zwischen zwei Anschlussen liegen. Da ich den Motor nicht auseinanderbauen will, liegen jetzt aber die anderen 6 Spulen in Reihe verschaltet parallel zu den 3 Spulen, welche ich gerade messen will. Geht das so überhaupt? Jede der 9 Spulen hat 8 (oder 9) Windungen.
Da ich keine praktischen Erfahrungen mit Spulen habe, hab ich mal Testweise 100µF und 1µF als Kapazität gewählt. Der Widerstand ist 1kOhm. Bei 100µF bricht die Spannung erwartungsgemäß etwas ein, bei 1µF so gut wie gar nicht.
Wenn ich jetzt aber den Motor dazuschalte, dann kann ich mit meinem Oszi über dem Kondensator gar nichts mehr messen. Was wäre jetzt die richtige Richtung um weiter zu machen?
sast
Peter(TOO)
22.04.2015, 14:23
Hallo sast,
Klingt realisierbar. Mal sehen was sich ergibt, wenn ich die Motoren auf dem Tisch habe.
Hab sogar gerade einen Funktionsgenerator gefunden der bei Sinus 50Hz +-5V liefert. Damit sollte man dann ja sogar die Induktivität berechnen können.
Die Frequenz ist nicht so wichtig. Da diese Motoren eher eine kleine Induktivität haben, sind vermutlich 1kHz oder noch höher eher besser geeignet. Die 50Hz gibt's halt einfach aus der Netzspannung.
Zum Messen kannst du eine Gute und eine angeschmorte Wicklung (2 verschiedene identische Motoren) in Serie schalten.
Sind die Induktivitäten gleich, müsstest du am gemeinsamen Anschluss die halbe Spannung erhalten.
http://de.wikipedia.org/wiki/Br%C3%BCckenschaltung#/media/File:WhBr_Grundbild.svg
R1 und R2 ersetzt du durch die beiden Spulen.
R3 und R4 werden durch ein Potentiometer ersetzt.
Mit dem Poti gleichst du dann Is oder Us auf möglichst kleinsten Wert ab.
Das Verhältnis von R3 zu R4 entspricht dann dem Verhältnis der Induktivitäten.
Für eine Gut/Schlecht Erkennung ist die Induktivität egal, die Werte müssen nur nahe beisammen liegen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Br%C3%BCcke
http://de.wikipedia.org/wiki/Wechselspannungsbr%C3%BCcke#Maxwell-Wien-Br.C3.BCcke
MfG Peter(TOO)
Hallo Peter, kurze Frage noch. Was ist Us? Is ist ja sicher der Strom der durch den Widerstand R5 fließt. Oder meinst du nur Us messen, weil das der Spannungsabfall bei Is über R5 ist?
sast
Peter(TOO)
23.04.2015, 07:12
Hallo sast,
Was ist Us? Is ist ja sicher der Strom der durch den Widerstand R5 fließt. Oder meinst du nur Us messen, weil das der Spannungsabfall bei Is über R5 ist?
Is ist doch eingezeichnet.
R5 kannst du weglassen, bzw. ist das der Innenwiderstand des Messgerätes.
Ist ja egal was du misst, wenns die Spannung über R5 ist, kannst du den Strom ausrechnen.
Misst du den Strom durch R5, kannst du die Spannung an R5 ausrechnen.
Wobei die absoluten Werte egal sind, Spannung oder Strom an R5 sollte auf den kleinsten möglichen Wert abgeglichen werden.
MfG Peter(TOO)
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