Drehstrommotor als Generator

[Scorpion]

Hallo,

bin kürzlich sehr geschickt an einen drehstrommotor gekommen. der diente ehemals als Antriebsmotor für einen Schützenstand ( der Motor am seilzug der die scheiben vor und zurck fährt).
Dieser Motor hat 2 Wicklungen eine für schnellen lauf und eine für langsamen lauf (dass die scheibe nicht mit zuviel schmackes an die wand knallt) die langsamme wicklung sei kaputt sagte man mir. aber mein Bastler herz hat mri sofort verraten; das ding brauchst du, darausd wirst du einen Generator bauen, mit dem du die Goßen ELKOs aufladen kannst....

tja also nun steht er da hat 7 Anschlüsse (1mal Erdung, 3 Phasen für jede wicklung) und ich wollte glecih aml messen, multimeter auf DC und vorn kräftig gedreht aber ich bekomm nur 0,4 V DC hin ... der motor wurde aber ursprünglcih mit Drehstrom betrieben also mit .. schießmichtot irgendwas über 350V DC! dreh ich zulangsam?und wo muss ich eigentlcih genau messen an den 6 relevanten anschlüssen?jede Phase kommt da zweimal aus dem motor raus, kenn mcih mit drehstrommotoren leider nciht sonderlich aus und bin daher etweas überfordert, hab mir das leichter vorgestellt. ...

vielleicht weis ja jemand mehr?

Gruß Scorpion

[STrallO]

[quote="Scorpion"]das ding brauchst du, darausd wirst du einen Generator bauen, mit dem du die Goßen ELKOs aufladen kannst....

Im Prinzip ist jeder Motor ein Generator, wenn man ihn über seine Nenndrehzahl bringt. Eine Gleichspannung wird da ganz sicher nicht
rauskommen, woher auch. Motorspannung ist 400 Volt ~(vorher 380 Volt~).

Ein normaler Drehstrommotor hat 3 Spulen. Die erste Spule fängt mit U1 an und hört mit U2 auf.
Die 2. Spule fängt mit V1 an und hört mit V2 auf. Die 3. Spule fängt mit W1 an und hört mit W2 auf.
Wenn Brücken am Klemmbrett montiert sind müssen diese zum messen entfernt werden.

[Achim H]

Ein normaler Drehstrommotor hat 3 Spulen. Die erste Spule fängt mit U1 an und hört mit U2 auf.
Die 2. Spule fängt mit V1 an und hört mit V2 auf. Die 3. Spule fängt mit W1 an und hört mit W2 auf.
Wenn Brücken am Klemmbrett montiert sind müssen diese zum messen entfernt werden.

Dauermagneten, die um die Spulen herum geführt werden, sind meines Wissens in Drehstromgeneratoren nicht vorhanden. Dort wird das magnetische Feld elektrisch erzeugt. Gleiches Prinzip wie in Wechsel- und Drehstrommotoren.
Folglich braucht man eine Erregerspannung, die das magnetische Feld erzeugt und erhält dafür an den 3 anderen Kontakten eine hohe Spannung (denke ich).

[Beatbuzzer]

Jetzt kommt die Frage, was das für ein Motor ist?
Ich gehe mal davon aus, du hast da einen Drehstrom-Kurzschlussläuferinduktionsmotor.
Also mit einem Käfig als Rotor, welcher im Betrieb die Feldlinien schneidet. Dadurch wird ein Strom im Käfig erzeugt, welcher wiederrum ein Magnetfeld aufbaut, welches sich mit dem Feld der Wicklungen "verhakt" und voila, der Spass dreht rund und rund. Allerdings ziemlich steif immer knapp unter Felddrehzahl. Je nach Anzahl der Polpaare hat man verschiedene Drehzahlen an fester Frequenz (50Hz).

Wenn du jetzt einfach mal bei offenen Klemmen an der Welle drehst, kann keine Spannung erzeugt werden, denn es ist ja kein Magnetfeld da und es fließt auch kein Strom, welcher ein Feld erzeugen könnte.

Bei diesem Motortyp hat man allerdings keine zwei Wicklungspakete. Anlauf und Auslauf geht entweder über Stern/Dreieck Schaltung oder über Frequenzumrichter.

Dann gäbe es da noch den Schleifringläufer. Da solltest du allerdings zwei Klemmbretter haben. Einmal fürs Statorpaket und einmal für den Rotor. An den Rotor kommen dann Anlasswiderstände zum langsmamen hochlaufen.
Mit so einem Ding lässt sich leicht Strom erzeugen, wenn man durch den Rotor einen Erregerstrom schickt. Der lässt sich im Betrieb auch vom erzeugten Strom abzweigen (Nebenschluss/Hauptschluss).

[Scorpion]

um was für einen Motortyp es sich handelt weis ich leider nicht, ncoh nicht.
er wurde ausgetauscht weil anscheinen die wicklung für den langsamen lauf "kaputt" war, näheres weis ich leider nciht. werden den Motor allerdings mal aufmachen udn genau reinschauen.

zu der Sache mit dem ERregerstrom dacht ich mir hätte sich vielleicht nach 20 Jahren betrieb ein gewisses ständiges Magnetfeld ind en SPulen gebildet welches den Erregerstrom ersetzen könnte

[Beatbuzzer]

zu der Sache mit dem Erregerstrom dacht ich mir hätte sich vielleicht nach 20 Jahren betrieb ein gewisses ständiges Magnetfeld ind en SPulen gebildet welches den Erregerstrom ersetzen könnte

Damit liegst du nicht ganz falsch. Beim herstellen von solchen Generatoren wird tatsächlich einmalig ein Strom durch die Wicklung geschickt, damit sich eine Restmagnetisierung im Eisen ergibt. Das nennt man "impfen".
Durch diese Restmagnetisierung erreicht man aber nur, dass der Generator ohne Fremdstrom anlaufen kann. Der durch das Restmagnetfeld induzierte Strom verstärkt das Magnetfeld, was wiederrum den induzierten Strom erhöht. Somit schaukelt sich das ganze hoch.
Ein Erregerstrom ist allerdings trotzdem notwendig, sonst wird ja nur mit dem Restmagnetismus induziert, und das ist herzlich wenig .
PS: Wir reden hier von Schleifringläufern. Ich gehe immernoch eher davon aus, dass du einen Kurzschlussläufer hast.

[Scorpion]

kenne da leider den unterschied nciht aber es könnte schon sein dass es sich um einen Kurzschlussläufer handelt, da der Motor, selbst wenn die Zielscheibe am anschlag war immernoch "angezogen" hat sprich theoretisch hätte er sich weitergedreht wäre kein physikalischer stopp da gewesen. (somit muss er auch kurzschlussfest sein) aber wie gesagt weis cih nciht ob das damit zu tun hat

[Beatbuzzer]

Nene, jetzt gibts ein Missverständnis.
Der heisst Kurzschlussläufer, weil der Läufer (der sich drehende Teil im Motor) kurzgeschlossen ist. Dadurch müssen keine Anschlüsse rausgeführt werden. Der Stromkreis ist direkt geschlossen, und die Energie wird über das Magnetfeld in den Läufer übertragen.

So sieht das aus:
http://etprojects.htl-klu.at/2008/bkw/G ... age009.jpg

[Scorpion]

Also es handelt sich definitiv um den Motortyp der auf dem Bild zu sehen ist. Der Läufer hat keiner lei kontackt zum Motor"äuseren" dort sind lediglcih die vielen spulen angebracht.

An der Anschlussstelle ausen am Gehäuse Kommen 2x 3 Phasen an: 2U 2V 2W und 1U 1V 1W, alle einzlen keine Phase ist mit einer anderen "gebrückt".

Ich hab mal durchgemessen dun festgestellt dass alle 6 Phasen miteinander verbunden sind im Motor:

2W zu 1W 260Ohm
2V zu 1V 260 Ohm
2U zu 1U nur 95 Ohm ( ich vermute das ist die Kaputte Wicklung die der gemeint hat)

2W zu 2U zu 2V jeweils 32 Ohm
1W zu 1U zu 1V je 320 Ohm

jetzt bleibt nur noch die frage wie und wo kann cih da strom damit (bzw Spannung) erzeugen?

[Fasti]

mhm, wenn ich mich nicht irre, dann geht das mit den Kurzschlussläufern so gut wie gar nicht, da der Rotor innen (bis auf eine kleine Restremanenz) kein Magnetfeld besitzt.
Grüße

Fasti

[Beatbuzzer]

mhm, wenn ich mich nicht irre, dann geht das mit den Kurzschlussläufern so gut wie gar nicht, da der Rotor innen (bis auf eine kleine Restremanenz) kein Magnetfeld besitzt.
Grüße

Fasti

Solche Zweifel hab ich auch. Zu Anfang dachte ich noch, wenn man den Motor belastet, induziert das entstehende Feld im Stator Strom im Rotor. Aber nach reiferer Überlegung dürfte auch das nicht wirklich hinhauen, denn wer bestimmt, wie schnell sich das Feld im Stator dreht? Wenn keine feste Frequenz vorgegeben ist, dann ist ja auch nicht gesagt, dass das Rotorfeld minimal schneller, als das Statorfeld ist, wie es beim umgekehrten Kurzschlussläufer ja dann sein müsste.
Wenn das nicht gegeben ist, schneidet der Rotor auch keine Feldlinien und somit wird auch kein Strom induziert.

Mein Vorschlag ist: Bau den Rotor aus, lös das Aluminium raus, dreh das Blechpaket auf einer Drehbank ein Stück runter und kleb anständige Neodym-Magneten mit N52 Magnetisierung oder so in abwechselnder Polung auf. Dann hast du einen Generator, der sich sehen lassen kann.
Nämlich eine Synchron-Maschine. Bringst du den Rotor in die ursprüngliche Motordrehzahl, kannst du Drehstrom mit 50Hz abnehmen.

Wenn es dir aber nicht mehr speziell um den Motor geht, schlage ich dir Brushlessmotoren aus dem Modellbau vor. Da hast auch 3 Phasen bereits in Stern oder Dreieck verschaltet und kannst gewaltige Leistungen bei minimaler Baugröße nahezu verschleißfrei (keine Kohlen) erzeugen.

hab mal ein Bild von so einem Ding angehängt. Der bringt max. 3000W an der Welle bei knapp über 10.000U/min. Spannungen von etwas über 30V und an 100A gehen dann durch die 6mm² Leitungen rein. Wirkungsgrad liegt zwischen 95-98% ! Das wär doch was als Generator
Bei mir soll es mal ein Fahrradantrieb werden

[Fasti]

Hallo Beatbuzzer,

wo hast denn den Motor her und was hat dich das Teil gekostet? Bei 3kW geht das mit dem Teil aber sicher nicht auf Dauer gut oder? Schließlich wären das zwischen 100 und 150W Abwärme die da in den Wicklungen ihr unwesen treiben. Hat das Ding eine Kühlung oder so?

Grüße

Fasti

[Borax]

Wahrscheinlich direkt aus China. Von einem der einschlägig bekannten RC-Shops (Hobbyking o.ä.)
Z.B. so was:
http://www.hobbycity.com/hobbycity/stor ... Kv_/_3150W

[Scorpion]

Also ich werd einfach mal noch n bisschen mit meim großen Motor rumspielen, vielleciht ergibt sich ja was. So nen Brushless Motor hab cih zufälligerweise auch daheim, vom Modellbau. die Frage wäre jetzt nurnoch wie ich aus 3 Phasen 1 mache um quase "normalen" Steckdosen ähnlichen Wechselstrom zu bekommen und keinen Drehstrom mehr weil ich mit drehstrom einfach nichts anfangen kann ... oder von mir aus auch gleichstrom wäre mir egal.

3000W für so nen kleinen Brushless find cih auch zimlich heftig? Ich wusste zar dass die gigantische Ströme aushalten können aber gleich soviel?

[Borax]

Naja, so klein sind die in der 3kW Klasse auch nicht mehr. Die wiegen etwa 1Kg und die Größe kannst Du ja an den Batterien in Beatbuzzers Bild etwa abschätzen. An so einen 'Elektroantrieb' hab ich natürlich auch schon mal gedacht, aber ich glaube, da wird es keine Zulassung in Dt geben. Und nur um damit im Garten rumzufahren ist das dann doch zu aufwändig...

[Sailor]

die Frage wäre jetzt nurnoch wie ich aus 3 Phasen 1 mache um quase "normalen" Steckdosen ähnlichen Wechselstrom zu bekommen und keinen Drehstrom mehr weil ich mit drehstrom einfach nichts anfangen kann ... oder von mir aus auch gleichstrom wäre mir egal.

Zuerst mit Dioden Gleichsstrom, dann mit einem "Wechselrichter" 230 Volt, 50 Hz. Je nach Anwendung reicht ein einfacher "Wechselrichter mit sinusähnlichem Ausgang au,s oder es muss doch einer mit Sinusausgang sein.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Wechselrichter bis ca. 150W gibt es für ca. 25€ bei Reichelt oder Conrad. Können glaub' ich 300W kurzzeitig. Sicherlich nicht High-End, aber wenn man mal 230V~ mit kleiner Leistung mobil benötigt... ...aber normalerweise kann man alle in Frage kommenden Geräte auch in 12V-Version bekommen oder die haben eh' einen trafo drin.

[Beatbuzzer]

@Fasti:
Das ist ein Aussenläufer. Die gesamte verchromte Motorglocke die du da siehst, dreht sich mit. Darin sind die Magnete aufgeklebt und das Wicklungspaket befindet sich innen. Durch den größeren Durchmesser kann man direkt große Drehmomente auch ohne Getriebe erreichen. Jedenfalls hat das einen guten Ventilatoreffekt, sodass die 3KW schon eine Zeit lang möglich sind. Und stellt euch bitte mal dauerhafte 3KW an einem Fahrrad vor viel zu gefährlich. Ein Radrennfahrer schafft laut Anzeige im Fernsehen bergauf kurzzeitig 600-700W...

Das schwarze auf der Glocke ist übrigens ein Riemengummi. Ich wollte damit zuerst so ein Reibradantrieb bauen. Also wie ein Dynamo nur andersherum. Aber das habe ich wieder verworfen, weil der Motor noch mehr Drehmoment hat als ich dachte, und es deshalb ziemlich schnell durchrutschte und anfing zu rauchen => Burnout .

@CRI 93+ / Ra 93+ :
Diese Billig-Wechselrichter machen aber fast alle nur Trapezspannung am Ausgang. Ein Quasi-Sinus-Wechselrichter kostet schnell mal etwas mehr, und ein echter Sinus-Wechselrichter nochmal wesentlich mehr.
Da kommt man meines Wissens schnell auf 300-400€ für 150W.

Ich hatte da schonmal eine Überlegung zu einem Eigenbau. Wenn man per µC einfach ein schönes PWM-Signal ausgibt, eine FET-Brücke dran und rein in einen Trafo, fertig. Die Induktivität des Trafos sollte das ganze dann doch in einen Sinus verwandeln. Wird zwar schwerer, als die Wechselrichter mit Schaltnetzteil, aber mit einem Ringkern sollte es sich in Grenzen halten.

[Borax]

Ich wollte damit zuerst so ein Reibradantrieb bauen.

Das müsste schon gehen, aber nur mit entsprechendem Reibrad (Metall) und speziellen Reifen -> Velosolex
Gibt es inzwischen wohl auch als Elektro-Version:
http://www.garage2cv.de/velosolex.htm (wobei die e-Version mit Radnabenmotor direkt an der Hinterachse angetrieben wird)