Betreiben des gebürsteten Universalmotors mit einer anderen Frequenz als vorgesehen

Erstens besteht das Endziel darin, ein Elektrowerkzeug (nämlich einen Dickenhobel Dewalt DW734), das für 110 V bei 60 Hz ausgelegt ist, in einem Land zu betreiben, in dem die Leistung 220 V bei 50 Hz beträgt. Der Motor ist ein bürstenbehafteter Universalmotor, konstante Geschwindigkeit (dh nicht variable Geschwindigkeit, scheint aber auch nicht elektronisch gesteuert zu sein).

Ich habe im Internet viel darüber gelesen, dass Motoren (Universal- und Induktionsmotoren) mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden (50 und 60 Hz, die weltweit üblich sind), aber es gibt widersprüchliche Meinungen.

Natürlich werde ich einen Abwärtstransformator verwenden, um die Spannung auf 110 V zu bringen. Die Frage ist, wie wirkt sich die Frequenzänderung auf den Motor aus?

Einige Quellen behaupten, dass sich ein Universalmotor überhaupt nicht um die Frequenz kümmert (und auch mit Gleichstrom betrieben werden kann), während andere behaupten, dass der Motor mit 50/60 = 83% Geschwindigkeit läuft (aber dies könnte nur der Fall sein). für Induktionsmotoren, nicht universelle Bürstenmotoren).

Andere Stellen behaupten, ein Problem nicht direkt mit der Frequenz, sondern mit dem Spannungs-Frequenz-Verhältnis (110/60 vs. 110/50) zu haben, das dazu führt, dass der Motor mehr Strom zieht und überhitzt.

Ein weiteres Problem ergibt sich aus der elektronischen Geschwindigkeitsregelung und der variablen Geschwindigkeitsregelung (der DW734 hat sie nicht, andere Elektrowerkzeuge jedoch). Benötigen diese die richtige Frequenz oder arbeiten sie sowieso mit Gleichstrom und die Netzfrequenz ist nicht wichtig?

Es gibt auch Netzteile, die die Frequenz umwandeln (VFD-Wechselrichter), aber sie sind teurer als normale Abwärtstransformatoren und nicht alle erzeugen eine perfekte Sinuswelle (was eine andere Frage ist - wie wichtig ist eine perfekte Sinuswelle vs . ein PWM-Signal?).

Antworten (3)

Gebürstete Universalmotoren sind weitgehend unabhängig von der Wechselstromfrequenz und können, wie Sie gehört haben, auch mit Gleichstrom betrieben werden. Ihre maximale Geschwindigkeit liegt normalerweise weit über jeder Synchrongeschwindigkeit bezogen auf die Netzfrequenz. Bei ihrer Konstruktion wird der Phasenwinkel zwischen den Rotor- und Statorfeldern durch die Geometrie und nicht durch die Netzphase festgelegt. Aus diesem Grund laufen sie auch mit hohen Geschwindigkeiten - sie kümmern sich nur nicht um die Netzfrequenz. Dies ist ideal für Geräte wie Staubsauger und Werkzeuge wie Oberfräsen und Hobel, die bei wechselnden Belastungen keine konstante Geschwindigkeit beibehalten müssen. Auf der anderen Seite sind sie bei niedrigen Geschwindigkeiten normalerweise nicht sehr effizient, aber für eine Anwendung, bei der sie schnell laufen können, ist das kein Problem.

Solange die Spannung stimmt, ist alles in Ordnung.

Drehzahlregler funktionieren auch gut.

Warum haben dann nicht alle Universalmotoren in Elektrowerkzeugen 50/60 Hz (nur einige sind als solche gekennzeichnet)? Oder ist das nur aus Marketinggründen?
Zunächst einmal weiß ich es nicht genau. Ich würde vermuten, dass es bei Tools, die von Unternehmen gebaut wurden, die nicht außerhalb der USA vermarkten, ihnen einfach nie in den Sinn gekommen ist.
Dank. Und noch eine Folgefrage - Sie sagten, "variable Geschwindigkeitsregler" sollten funktionieren; Wie sieht es mit Reglern mit konstanter Drehzahl unter Last aus?
Das ist viel schwieriger und erfordert für Universalien, dass es in das Tool integriert ist. Grundsätzlich muss es die Motordrehzahl (oder einen Proxy) erfassen und den Antrieb entsprechend ändern. Es ist nicht etwas, das vernünftigerweise als Add-On durchgeführt werden kann.
Nein, ich meinte, würde ein Werkzeug mit konstanter Geschwindigkeit, das für 60 Hz ausgelegt ist, korrekt auf 50 Hz laufen?
@EliIser: Ein Werkzeug, das für eine bestimmte Geschwindigkeit ausgelegt ist, würde keinen Universalmotor verwenden.
@DaveTweed - hmm, ich bin mir nicht sicher, ob wir über dasselbe sprechen. Das sind Werkzeuge (ich habe so eine Kreissäge und eine Oberfräse), die eine variable Drehzahl haben und die eingestellte Drehzahl auch unter Last halten - also wenn die Säge ohne Last mit 4000 U / min dreht, dreht sie beim Schneiden immer noch mit 4000 U / min (wahrscheinlich mit erhöhter Stromverbrauch im Leerlauf).
Wenn das Werkzeug einen Universalmotor hat, sehen Sie, was "WhatRoughBeast" oben bereits zur aktiven Drehzahlregelung gesagt hat. Die üblichen Kreissägen und Fräser, mit denen ich vertraut bin, ändern definitiv die Geschwindigkeit mit der Last. Werkzeuge, die dies nicht tun (z. B. Tischkreissäge, Bohrmaschine, Drehbank usw.) verwenden typischerweise Induktionsmotoren.

Das Drehzahlregelmodul, das die Drehzahl eines Universalmotors unter Last konstant hält, wird „Drehzahlregelung mit elektronischer Rückführung“ genannt.

Diese Art von Steuermodul mit variabler Geschwindigkeit ist eine Schaltung auf Transistorbasis und „erkennt“ die Last am Motor und passt die dem Motor zugeführte Ampere und Spannung automatisch innerhalb einer typischen voreingestellten Toleranz von 10 % an, um die auf den Universalmotor aufgebrachte Last in Ordnung zu bringen um die eingestellte Drehzahl unabhängig von der eingestellten Drehzahl des Universalmotors beizubehalten.

Ein typisches Beispiel ist eine alte Black & Decker BD533E Corded Electric Stichsäge, die unten abgebildet ist, dies ist ein übliches Haushalts-Elektrowerkzeug von Black & Decker (hergestellt von Ende der 1980er bis Mitte der 1990er Jahre) - ich habe diese Säge, sie hat 230 Volt Wechselstrom und 350 Watt 50 Hz, das variable Drehzahlmodul in dieser Säge leistet ziemlich gute Arbeit, um die Motordrehzahl bei niedrigen Drehzahlen konstant zu halten, selbst wenn die Säge stark belastet wird!Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ihr Fahrer wird den Strom in keiner Weise anpassen. Der Motor wird.
Beim Phasenanschnittsteuerungsverfahren wird die Drehzahlsteuerung durch Variieren des Zündwinkels für den TRIAC erreicht. Die Phasenanschnittsteuerung ist eine sehr kostengünstige Lösung, aber nicht sehr effizient. Beim PWM-Verfahren wird die gleichgerichtete AC-Netzspannung mit einer hohen Frequenz durch ein Power-MOFSET- oder IGBT-Gerät geschaltet, um eine zeitveränderliche Spannung für den Motor zu erzeugen. Bei diesem Verfahren zur Steuerung der Motoren durch Bereitstellen einer stabilen Geschwindigkeitssteuerung sind das Verhindern großer Ströme und das Ziehen eines minimalen Oberwellenstroms aus der Wechselstromversorgung erforderlich. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird die Verwendung von AC-Choppern mit Strom- und Drehzahlrückführung bevorzugt.
Der AC-Universalmotorantrieb regelt die Drehzahl mittels Phasenanschnitt-Partialisierung. Dieses Verfahren besteht darin, die an den Motor angelegte RMS-Spannung zu ändern. Die Spannung ist dabei eine Funktion des Zündwinkels des Triacs.

50 oder 60 Hz ändert sich bei Universalmotoren nicht wesentlich. Stellen Sie einfach die Spannung auf 110 bis 220 V ein. Zur Erinnerung: Ein 110-V-Universalmotor kann mit 220 V betrieben werden, ein 220-V-Universalmotor sollte jedoch nicht mit 110 V betrieben werden, da der Drahtquerschnitt wahrscheinlich nicht für fast den doppelten Strom ausreicht.

Betreiben des gebürsteten Universalmotors mit einer anderen Frequenz als vorgesehen
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