Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Podłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kW

kaszel 04 Oct 2009 18:39 4886 21
Metalwork
  • #1
    kaszel
    Level 17  
    Witam wszystkich serdecznie.

    Wpadł mi w ręce silnik uniwersalny AEG o mocy znamionowej 2.9kW. Mam jednak pewien problem przy jego uruchomieniu. Na tabliczce znamionowej ma następujące parametry:

    Wzbudzenie: 320V, 0.52A
    Twornik: 310V, 11.4A
    Prędkość obrotowa: 1650 obr/min
    Moc znamionowa: 2.9kW

    Podłączyłem go sobie w warsztacie do autotransformatora 2.5kVA o 4 niezależnych wyjściach. Mogę na nim wyregulować napięcie do około 265V. Przy pełnym napięciu w uzwojeniu wzbudzenia płynie prąd około 6mA(!) tak, to nie pomyłka. Przy 200V na tworniku płynie już prąd znamionowy 11.4A. Silnik powoli ale systematycznie się rozpędza. Całość nie jest niczym obciążona. Wał chodzi lekko, bez problemu mogę go obrócić ręką.

    Moje pytanie brzmi. Dlaczego prąd twornika tak szybko rośnie do wartości znamionowej bez obciążenia? Zmierzyłem sobie oporności poszczególnych uzwojeń. Wzbudzenie ma 440 Ohm, twornik jakieś 3.5Ohma. Czy ja coś robię nie tak, czy silnik jest uszkodzony?
    [19-21.10.2021] Technology Days Zapisz się darmo
  • Metalwork
  • #3
    kaszel
    Level 17  
    Prawdę mówiąc nie wiem czy powinienem - nie bardzo się na tym znam. Czy ktoś mógłby potwierdzić lub zaprzeczyć temu wymaganiu?

    Na razie podłączyłem na wyjściu autotransformatora dodatkowy transformator, który umożliwia mi osiągnięcie pełnych 320V na uzwojeniu wzbudzenia. W takim układzie silnik osiąga wyższe obroty.
  • #4
    Aleksander_01
    Level 41  
    Jest to silnik DC.
    Zasada działania takiego silnika jest taka, że na tworniku (tu wirniku) indukuje się SEM przeciwnie skierowany do U zasilania. Stąd 11,4 A przy 310 V i przy obrotach 1650.
    Daj diody na wzbudzenie i na twornik, silnik będzie hulał.
  • Metalwork
  • #5
    kaszel
    Level 17  
    Na tabliczce znamionowej jest wyraźnie opisane, że jest to silnik na prąd stały i przemienny - ponad to stojan jest zbudowany z pakietu blach co również sugeruje silnik uniwersalny.

    Podłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kW
  • #6
    12robert12
    Level 28  
    podłącz uzwojenia równolegle, obciąż wał i zwiększaj napięcie na auto transformatorze do 230V.
    Albo zasilasz go prądem stałym albo przemiennym. Silnik uniwersalny bocznikowy, charakterystyki zbliżone jak prądu stałego.


    Prądem przemiennym zasilasz go do 230V a wyprostowanym do 320V .
  • #7
    kaszel
    Level 17  
    Podłączyłem jak sugerowałeś. W takim układzie wał przy 10A ledwie się porusza. Silnik nie jest w stanie się rozpędzić. Uzwojenie wzbudzenia musi być zasilone wyższym napięciem. Inaczej nie da rady. Wał oczywiście nie obciążony.
  • #8
    niutat
    Level 36  
    Witam, też doradzał bym próbę z napięciem stałym, oczywiście dla całego silnika.
    I jeszcze jedno, na uzwojeniu wzbudzenia powstają dość duże przepięcia przy wyłączaniu, na takich silnikach stosuje się diody gaszące przy zasilaniu DC.
  • #9
    mosfetkiler
    Level 21  
    Prawdopodobnie ten silnik jest przewidziany do zasilania prądem pulsującym - wyprostowanym.
    Silnik bocznikowy nie nadaje się do zasilania prądem przemiennym jako uniwersalny ze względu na dużą indukcyjność uzwojeń wzbudzenia bocznikowego na stojanie w stosunku do wirnika - występuje duże przesunięcie fazowe prądów wirnika i stojana ("rozmijanie się pól magnetycznych").
    Popieram pomysł Kolegi niutat.
  • #10
    irekr
    Moderator
    Drobna uwaga.
    Silnik prądu stałego ma tą właściwość że w miarę zmniejszania prądu wzbudzenia rosną obroty. Zwiększenie prądu wzbudzenia powinno powodować wyhamowanie silnika do mniejszych obrotów. Do regulacji obrotów stosowało się kiedyś ręczne nastawniki, analogiczne do ręcznej regulacji wzbudzenia w prądnicach.
    Uwaga: gwałtowny wzrost prądu stojana może spowodować powstanie wysokich napięć na szczotkach wirnika - szczególnie niedostatecznie obciążonego mechanicznie. Dla napięcia 300V może to być napięcie nawet powyżej 1 kV.
    Jeżeli silnik wykazuje skłonność do rozbiegania to sprawdź czy przypadkiem oprócz uzwojenia korekcyjnego i wzbudzenia na stojanie nie ma także uzwojenia szeregowego. Może nie być wyprowadzone na zaciski zewnętrzne. Jest umieszczone nad lub pod uzwojeniem wzbudzenia i będzie nawinięte bardzo grubym drutem, rzędu 4mm. Silniki szeregowo-bocznikowe były dość często stosowane w urządzeniach w których trzeba było uzyskać dobry moment obrotowy przy w miarę stabilnych obrotach.
    Odnośnie oznaczeń: AEG rzeczywiście w taki sposób oznaczało kiedyś silniki prądu stałego pulsującego. Silniki prądu stałego oznaczane były symbolem = takie występują np w wózkach akumulatorowych i podnośnikach widłowych.

    Pamiętaj o wymaganym wietrzeniu silnika. Na tabliczce znamionowej masz to określone: 3,2 metra sześciennego na minute, czyli dość sporo.
  • #11
    tob53
    Level 21  
    Witam
    Myślę, iz warto zastosować się do zaleceń jednego z poprzedników i podać na wzbudzenie Err. ( skrót od Erregung ) jednak napięcie stałe, to samo wynika z rezystancji czynnej i prądu znamionowego wzbudzenia ( mierzony w temperaturze pracy) a także z wartości prądu otrzymanego przy napięciu zmiennym, na obwód główny napięcie zmienne i sprawdzić efekty. Nie sugeruj się tym, iż stojan jest pakietowany z blach, dzisiaj ze względów technologicznych łatwiej wykroić blachę o obrysie razem z biegunami głównymi, komutacyjnymi to wszystko pospawać, automat nakręci cewki wzbudzenia już w gotowym stojanie i tak dalej niż tworzyć pieńki biegunów, korpus stojana i to wszystko mocować.
    Jeżeli możesz zrobić zdjęcie wnętrza silnik to też troszkę ułatwi zadanie, a co mocują te dwa imbusy widoczne obok tabliczki.
    Pozdrawiam
  • #12
    kaszel
    Level 17  
    Czy wystarczy, że uzwojenia zasilę przez odpowiedni mostek Graetza? Czy potrzebne są jeszcze kondensatory filtrujące za diodami?
  • #14
    kaszel
    Level 17  
    Zrobiłem tak jak Panowie radziliście. Oba uzwojenia przez same mostki. No i muszę przyznać, że jestem zaskoczony jak dobrze to teraz działa.

    Otóż prąd wzbudzenia bez problemu mogę wyregulować do tych 0.50A, przy napięciu bliskim tego z tabliczki znamionowej. Silnik zaczyna bez problemu kręcić wałem już przy 5V na tworniku. Na biegu jałowym przy 310V prąd twornika to zaledwie 0.3A. Zauważyłem, że obniżanie prądu wzbudzenia poniżej 0.15A powoduje gwałtowny wzrost prądu twornika i przy okazji także gwałtowny wzrost prędkości obrotowej. Czy ktoś mógłby mi napisać coś o sterowaniu tym silnikiem?

    Zrobiłem kilka fotek:
    Podłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kWPodłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kWPodłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kWPodłączenie silnika uniwersalnego - AEG 2.9kW

    Niestety jeszcze tego silnika nie rozłożyłem, dlatego to jedyne jakie mogę wykonać.

    Silnik nie wykazuje tendencji do rozbiegania się, przy zasilaniu prądem stałym. Na czwartym zdjęciu widać fragment uzwojenia nawiniętego dość grubym drutem. Czy to będzie to uzwojenie szeregowe? Jak rozumiem, to chłodzenie będzie wymagane dopiero w momencie gdy silnik będzie obciążony znamionowo? W tej chwili w warsztacie nie obciążam wału niczym Śruby imbusowe obok tabliczki służą jak mniemam do przymocowania cewek do stojana silnika. Są cztery takie bloki cewek i cztery bloki śrub mocujących.
  • #15
    niutat
    Level 36  
    Podobne silniki stosuje się m.in. do napędu wrzecion obrabiarek ze względu na duży zakres obrotów, duży moment obrotowy przy małej prędkości i stabilne obroty przy różnych obciążeniach. Zmiany obrotów dokonuje się poprzez zmianę napięcia wzbudzenia lub napięcia wirnika (szeregowe rezystory) albo całego silnika (układ tyrystorowy). Spotkałem się z takimi silnikami w szlifierkach i wytaczarkach współrzędnościowych.
    Te grube uzwojenia wyglądają raczej na bieguny komutacyjne.
  • #16
    irekr
    Moderator
    Również jestem zdania ze jest to uzwojenie komutacyjne. Jest umieszczone zawsze pod katem 90 stopni do uzwojenia wzbudzenia. Jeżeli uzwojenie wzbudzające ma tylko jedną cewkę to znaczy że jest to silnik bocznikowy a nie szeregowo-bocznikowy.
    Nie jestem pewny, ale taki sam lub podobny silnik widziałem kiedyś jako element napędowy dźwigu samochodowego (na podwoziu Stara).
    Sterowanie takiego silnika nie jest proste. Składa się najczęściej z zespołu opornic szeregowych do kompensacji prądu wirnika i nastawnika prądu wzbudzenia.
    Uruchamianie polegało na włączeniu oporu w uzwojenie wirnika i podanie maksymalnego napięcia na uzwojenie wzbudzenia. W miarę nabierania obrotów zmniejszało się oporność na reduktorze wirnika (podnosiło napięcie na wirniku) i stopniowo zmniejszało się prąd wzbudzenia.
    Do takich czynności były albo robione specjalne układy automatyki lub specjalne ręczne nastawniki, wyposażone czasami w zintegrowany przełącznik kierunku. Pozawalało to na bardzo precyzyjne regulowanie silnikiem. Dobrzy operatorzy potrafili sterować nim niemal jak układem Leonarda, gdzie można nawet obrócić wał o ściśle określony kąt w dowolnym czasie.

    Przy okazji sprawdź, czy na wale od strony koła pasowego jest zamontowana turbinka wentylacyjna. Nie zapewni ona wystarczającego wietrzenia ale przy pracach "serwisowych" powinno wystarczyć. Na tabliczce zewnętrzna wentylacja jest wyraźnie określona i przy normalnej pracy silnik musi być wietrzony.
  • #17
    romoo
    User under supervision
    Ładny silniczek ,masz dla niego jakieś konkretne zastosowanie?
  • #18
    kaszel
    Level 17  
    Nie mam żadnych sformalizowanych planów odnośnie tego silnika. Chciałem go uruchomić żeby się czegoś nauczyć.

    Opowiadając na kolejne pytania. Silnik nie ma żadnej turbinki chłodzącej od strony koła pasowego. Zdaję sobie sprawę, że podczas pełnego obciążenia musi być odpowiednio chłodzony. Niemniej w warsztacie w warunkach jakie mam teraz, robi się ledwie letni po godzinie pracy. Nic mu się nie stanie.

    Jak w takim silniku steruje się obrotami lewo/prawo. Wiem, że ten sam efekt daje zmiana biegunowości twornika lub wzbudzenia (nie obu na raz). Pytanie tylko jak robi się to w praktyce?

    Kolejne pytanie. Czy ten silnik może być bez problemu zasilany przez same mostki prostownicze? Czy potrzebna jest jednak filtracja w postaci kondensatorów za mostkami. Jeśli tak, to jakiej pojemności?
  • #19
    niutat
    Level 36  
    Nie spotkałem się z kondensatorami na zasilaniu takich silników, być może dlatego ze rolę kondensatorów pełni częściowo pakiet blach. Jednak mostki prostownicze są zabezpieczane diodami.
  • #20
    irekr
    Moderator
    Aby odfiltrować prąd stały o napieciu 300V i natęzeniu paru amper trzeba by miec parę faradów pojemności. Nie ma to żadnego znaczenia dla pracy silnika.

    Odnośnie sterowania: układy były dość wyrafinowane. Rozwiązania bardzo różne, najczęściej powiązane z układami hamowania elektrycznego i mechanicznego. Nie mam z tym większego doświadczenia, kiedyś tylko przyglądałem się szafom sterowniczym dźwigów budowlanych i samojezdnych. Może ktoś kto zajmował się starszymi instalacjami dźwigów budowlanych będzie mógł nieco więcej powiedzieć. Współczesne konstrukcje są tak naszpikowane elektronika że nie bardzo wiadomo jak to działa.
  • #21
    romoo
    User under supervision
    Pytanie jest : dlaczego ci jeszcze nie zadziałały bezpieczniki w domku , bo nic nie piszesz że masz rozrusznik do niego.
    Chyba że go stopniowo rozpędzasz z autotransformatora.
    Ale żeby cieszyć sie pełnym momentem trzeba dać pełne wzbudzenie i regulować napięciem twornika.
  • #22
    kaszel
    Level 17  
    Dokładnie tak jak piszesz. Uruchamiam go przez autotransformator.