Elektromotor Typ?

[6B4G2019]

Hallo,

nein, kein Motor für Sendersuchlauf oder dergleichen, es ist ein Motor eines schnöden Rasenmähers. Der Mäher hat sein Leben gelebt (die Befestigung des Schneidmessers -Plastegewinde!- hält nicht mehr, so daß sich das Messer während des Betriebes lockert, das ist mir dann doch zu gefährlich) und wird verschrottet. Aber da ist ja der 1 kW-Motor, kann man den nicht anderweitig weiterverwenden? Also wollte ich erst mal herausbekommen, um was für einen Motor es sich überhaupt handelt. Da ich in diesen Fragen etwas unbeleckt bin, hab ich erst mal eine Bildungseinheit (Wikipedia u.ä. Seiten) eingeschoben. Nun weiß ich erst mal, was es nicht sein kann.
Kollektormotor - das Ding hat keine Kohlebürsten
Drehstrommotor mit Hilfsphase - es gibt keinen Phasenschieberkondensator
Anschluß erfolgt nur über "L" und "N".
Also ein Reihen- oder Nebenschlußmotor (Synchronmotor?). Aaaber alles abgebildeten Motoren dieser Art hatten auf dem Rotor eine Wicklung, irgendwie muß ja ein Magnetfeld entstehen, damit sich ein Drehfeld ergibt. Meiner hat keine Wicklung:

   



Dafür ist der Stator in viele "Pole" unterteilt und um jeden Pol sind Wicklungen - zumindest sieht das so aus:

   

Im Stator würden ja jetzt viele kleine Magnetfelder entstehen, aber wie entsteht das Magnetfeld im Rotor? Der sieht ja aus wie ein Trafo, aus einzelnen Eisenblechen zusammengeschichtet. Und wie nennt sich nun diese Art von Motor?

MfG

Claus

[sagnix]

Hallo Claus,

es handelt sich bei dem gezeigten Motor um einen Kurzschlussläufer, gelegentlich auch Käfigläufer genannt. Wenn du unter diesem Stichwort Goo... (gurgelst) findest du einige Erklärungen zu dieser Motorart.

Nachsatz: Etwas verkleinert findet man  Motoren nach diesem Prinzip recht häufig in Plattenspielern...

[Valvotek]

Hallo

Am Einfachsten ist es ,mal Wechselstrommotor bei Wiki einzugeben. Es handelt sich um einen Asynchronmotor mit Haupt- und Hilfswicklung.
Wie Peter gerade schrieb mit Kurzschlußläufer.
In Plattenspielern findet man überwiegend Spaltpolmotoren.

[Grießgram]

.... Es handelt sich um einen Asynchronmotor mit Haupt- und Hilfswicklung....   ???????
Wie Peter gerade schrieb mit Kurzschlußläufer.

Hallo, Kurzschlussläufer ist richtig. Und die Wicklung ist für 3000 1/min gefertigt. 
Mit Schlupf dann 2800 / min.
Eine Hilfswicklung sehe ich hier nicht. Die wäre aber erforderlich um den Anlauf zu bewerkstelligen..
Oder musst Du den von Hand anwerfen?
Es gibt Bauformen dieser Motoren, da liegt unter der Hauptwicklung noch eine (versetzt angeordnete) Kurzschlusswicklung aus wenigen Windungen dicken Drahtes auf dem Stator. 
Die bewirkt den Anlauf in der richtigen Richtung. Die wirkt aber nur zusammen mit der Bremse.
Der Motor hatte doch neben dem Lüfterrad noch eine Jochplatte. Die wurde bei Stillstand per Feder auf einen Bremsschuh gedrückt und beim Einschalten dann abgehoben.
Kannst Du bitte ein Foto von den Anschlusskabeln zeigen. Da kann man sich besser orientieren.

Gruß Manfred

[Valvotek]

...leider kann mann die Anschlußklemme nicht richtig erkennen.der zweite pol von rechts ist jedenfalls doppelt belegt.
Die Hilfs-oder Anlaßwicklung wird im Hauptwicklungspaket integriert sein.So war es bei meinem alten Rasenmäher.Normalerweise findet sich irgendwo noch ein
Thermoprotektor.

[6B4G2019]

Hallo,

mit der Drehzahl stimmt (2760)!.
Ich muß das Ding natürlich nicht von Hand anwerfen! Die Anschlüsse sind schlecht zu erkennen, zu beiden Anschlüssen führen 2 Drähte:

   

   

Die Bremse ist links neben dem Kugellager zu sehen, diese Scheibe mit "Kragen" ist seitlich bewegbar und drückt auf 2 Bremsklötze, die auf dem Stator neben der "Lagerschale" montiert sind.
Das Ohmsche Gesetz scheint hier aber nicht so zu gelten. Der ist mir 1 kW angegeben bei 6,4 A. Da kommt aber ein bißchen mehr raus. Hab schon gelesen, daß der Anlaufstrom bei diesen Motoren beträchtlich ist. Aber sind die Verluste (cos phi heißt das wohl) auch so hoch?
@ Griesgram:
Du schreibst von einer Kurzschlußwicklung, die den Motoranlauf in die richtige Richtung bewirkt, aber nur im Zusammenwirken mit der Bremse.Das läßt mich aufhorchen, könnte nämlich meinen Plan zunichte machen.
Ich hab heute das Lager vor der Bremse gereinigt und dabei festgestellt, daß es hinüber ist. Also abgezogen und ein neues bestellt. Die Bremse kam mir bei der Gelegenheit auch gleich entgegen und ich wollte sie nicht wieder einbauen, da ich sie für die vorgesehene Anwendung (Antrieb einer kleinen Drehbank) nicht benötige. Aber wenn das so ist wie Du schreibst (und ich zweifle es nicht an), dann läuft der Motor danach immer in der Richtung an, wozu er gerade Lust hat? Das wäre natürlich unpraktisch. Und ich hatte mich gerade gefreut, da der Motor so beschrieben wird, daß er unter Last in der Drehzahl nur minimal absinkt. Wäre ja für eine Drehbank ideal gewesen.

Thermoprotektor wegen Überhitzung???
Wegen Überhitzung hat das Ding nie abgeschalten.

MfG

Claus

[Grießgram]

Hallo Claus, wenn Du mal von der anderen Seite unter die Wickelköpfe peilst, ist da was zu sehen von einer kurzgeschlossenen Drahtschleife? Die liegt meist nur auf einer Seite und dann in 2 Nuten.
Anlaufen sollte der Motor auch ohne Bremse und immer nur in der richtigen Richtung, aber eben sehr träge.
Kannst Du ja mal probieren.
Die Drehrichtung kannst Du bei dieser Konstruktion nicht umschalten.
Und das ist eine Gesamtwicklung, bestehend aus zweit magnetisch in die gleiche Richtung wirkenden Teilwicklungen.
Eben Parallelschaltung. Darum auf jeder Klemme 2 Drähte.
Gruß Manfred

[6B4G2019]

Hallo,

@ Griesgram:
Nein, eine kurzgeschlossene Drahtschleife konnte ich nicht erkennen, nur 4 (2+2 sich gegenüberliegende) freie Nuten Nuten gibt es.
Mal noch 2 Fragen vom Laien (ich!).
Ist die Betriebslage bei einem Elektromotor egal? Ich könnte mir nur vorstellen, daß die Belastung der Lager eine andere wird. Aber wenn der Motor nun statt senkrecht (im Rasenmäher) waagerecht betrieben wird, ist die Belastung des im Mäherbetrieb unteren Lagers ja eher geringer?
Unten am Motor ist ja eine Art Gummischeibe befestigt, welche das Messer aufnimmt. Oben ist diese Scheibe als "Ventilator" gestaltet und sorgt für die Kühlung. Das fällt ja nun weg. Ist so eine Motor auf eine solche Kühlung angewiesen und würde er ohne schnell heißlaufen?

MfG

Claus

[Hanskanns]

Hallo,
Edit: Natürlich Asynchronmotor, danke Manfred.
Grundsätzlich ist ein Synchronmotor nicht zwingend lageabhängig zu betreiben.

Die senkrechte Einbaulage erfordert gegenüber den Lagerschildern eine speziellere
Ausführung gegenüber der waagrechten Einbaulage.
Der Lüfter sollte mit seiner geringen Leistung bleiben.
Die Hersteller designen derartige Motoren meist am Limit und ein kleiner Lüfter ist billiger und wirksamer, als ihn konstruktiv höher zu dimensionieren.

Was soll der Motor antreiben, nach seinem Leben als Grasmäher.

[Grießgram]

Hallo Leute,
@ Claus: Diese Motoren haben auf beiden Seiten stabile Kugellager. Da ist denen die Einbaulage erst mal egal.
Auf den Lüfter würde ich bei ernsthaftem Einsatz im Dauerbetrieb nicht verzichten. Kühlung ist immer wichtig.
Auf der Abtriebsseite wird ja nun eine Riemenscheibe fällig. Oder eine andere Art der Kupplung.
Bei sehr vielen Motoren ist der Lüfter auf dem anderen Wellenstumpf angeordnet und besteht im einfachsten Fall aus zwei Blechstreifen, in der Mitte zu Halbschellen gebogen und miteinander verschraubt. Und dann die verlängerten Enden auseinander gebogen.
Ich würde erst mal testen ob der Motor in abgespeckter Form sicher anläuft. Und danach dann weitermachen.


@ Jürgen: Ich würde sagen dies ist ein Asynchronmotor.

Gruß Manfred

[6B4G2019]

Hallo,

gedacht ist an einen Antrieb für eine kleine (!) Drehbank über eine bzw. zwecks Geschwindigkeitsumstellung mehrere Riemenscheiben. Na gut, die auf der Motorwelle ist ja immer dieselbe.
Ich müßte das Lüfterrad irgendwie auf der Seite der Riemenscheibe montieren, da ist die Welle sehr lang. An der anderen Seite schaut die Welle gar nicht aus dem Lager heraus. Aber das ist Zukunftsmusik. Hab gerade das neue Lager aufgezogen. Nachher bau ich den Motor zusammen und mach mal einen Startversuch.
Vielen Dank für die Hinweise.

MfG

Claus

[6B4G2019]

Hallo,

der Motor hat seinen Testlauf gerade absolviert, schnurrt wie ein Kätzchen.

MfG

Claus

[Uli]

gedacht ist an einen Antrieb für eine kleine (!) Drehbank

Dafür kommt mir 1KW REICHLICH übertrieben vor!
Ich hätte dafür wahrscheinlich ne alte Bohrmaschine genommen, bei der man die Drehzahl regeln kann...

[6B4G2019]

Hallo,

@ Uli:
Stimmt, ist es auch. Die Maschinen laufen normalerweise mit einem Antriebsmotor mit 400 - 500W.
Ich nehme den Motor einfach, weil er mir zum Wegwerfen zu schade ist. Und zuviel Leistung ist nicht so schlecht wie zu wenig. Ich muß halt etwas mehr an Stromkosten bezahlen. Und ich kann hoffen, daß die Drehzahl bei der Belastung konstant bleibt. Das ist bei den kleinen Motoren manchmal nicht der Fall.

MfG

Claus

[Grießgram]

....Ich muß halt etwas mehr an Stromkosten bezahlen. ...
Das stimmt nicht! Der Motor kann an der Welle 1 kW abgeben, muss das aber nicht. Und er nimmt nur soviel Energie aus dem Netz wie zur Überwindung der Reibung und zur momentan geleisteten Arbeit gehört.

Und ich kann hoffen, daß die Drehzahl bei der Belastung konstant bleibt.
Das ist so, der wirkt wie ein Schwungrad und zieht auch durch wenn der Span mal etwas dicker ist.

Das ist bei den kleinen Motoren manchmal nicht der Fall.
Das ist so weil hier die Drehzahl gestellt und nicht geregelt wird.

MfG

Claus

Du hast aber immer noch nicht berichtet ob der Motor immer in die selbe Richtung anläuft!
Ich bin wissensdurstig.
Gruß Manfred

[6B4G2019]

Hallo,

@Grießgram:
Pardon, hab ich vergessen. Ich hab den Motor mehrere male anlaufen lassen, er drehte immer in die gleiche Richtung
(im Uhrzeigersinn).
Du hast in einem Beitrag geschrieben, daß der Motor auch ohne Bremse anläuft, "aber eben sehr träge". Wie ist das zu verstehen? Ich hab natürlich die Zeit nicht gemessen, die er braucht, um volle Drehzahl zu erreichen. Aber mir ist so nicht aufgefallen, daß er langsamer hochdrehen würde als ein anderer E-Motor. Wenn der Motor nicht festgeschraubt ist
(z.B. wegen des Wellenstumpfes hochkant in einen Behälter gestellt), dreht es den Motor selbst beim Einschalten schon ein bißchen im Kreis durch das Anlaufen des Ankers. Als besonders langsam kam mir das nicht vor. Was meinst Du mit "träge"?

MfG

Claus

[Grießgram]

Hallo Claus, da haben wir es wieder! Der Motor hat dann im Stator diese ominöse Kurzschlusswicklung und läuft deshalb folgerichtig immer in die selbe Richtung an.
Die Wicklung ist dann eben unten drunter und nicht direkt sichtbar.
Im Rasenmäher ist das Messer ja fest angebaut und wirkt wie eine träge Masse.
Nun macht man einen Trick: Der stillstehende Motor wirkt wie ein Einphasentransformator mit kurzgeschlossener Sekundärwicklung. Es fließen Anlaufströme. Und weil die Bremse einige Millisekunden braucht um auszuheben baut sich ein kräftigeres Magnetfeld auf als bei ungebremstem Motor.
Das Ding mit der Bremse sollte die gleiche Wirkung haben wie im geplanten Fall die Riemenscheiben und das Backenfutter.
Gruß Manfred

[MIRAG]

Hallo zusammen,

Ich würde dementieren wollen, dass dieser Motor eine Kurzschlusswicklung im Stator hat. Meiner Ansicht nach ist das eine Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer und Widerstandswicklung. Kurzschlussläufer, weil der Rotor nur ein Blechpaket ist und somit eine kurzgesschlossene Wicklung mit einer Windung besitzt. Im Stator befinden sich zwei Teil-Wicklungen, wie auf dem Bild mit den Anschlüssen ersichtlich. Warum nun läuft der Motor immer in die gleiche Richtung an, ohne einen Kondensator zu besitzen? Man kann nicht nur mit L und C eine Phasenverschiebung bewirken, sondern auch mit L und R, genauer mit L und L+R. Eine der beiden Wicklungen hat einfach einen höheren Widerstand als die andere und erzeugt somit ein leicht phasenverschobenes Feld. Das reicht aus, um die Drehrichtung vorzugeben. Ebenfalls sind Schaltungen mit einem Zusatzwiderstand oder einem PTC sowie das wegschalten der Hilfswicklung nach Anlauf des Motors üblich.

Edit:
Vielleicht noch etwas Begriffserklärung, einige Dinge scheinen hier noch nicht ganz klar zu sein.

Cos Phi: Das ist der Leistungsfaktor deines Motors und ist das Verhältnis zwischen aufgenommener Wirk- und Scheinleistung P/S. Da der Motor keinen rein Ohmschen Verbraucher darstellt, sondern die Spulen hauptsächlich als Induktivität wirken, ist Strom zur Spannung phasenverschoben um den Winkel Phi. Man spricht hier nicht von einem ohmschen, sondern von einem komplexen Widerstand mit Real- und Imaginärteil im mathematischen Sinne. Der Realteil sorgt für die aufgenommene Wirkleistung P, der Imaginärteil sorgt für die aufgenommene Blindleistung Q. Aus P und Q ergibt sich dann die Scheinleistung S, siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Scheinleistung

Ohne den Phasenwinkel Phi zu kennen, kann man keine Aussage über die tatsächlich aufgenommene Wirkleistung (=die Leistung, die Tatsächlich das Drehmoment an der Welle verursacht) treffen, denn die 6,4 A sind nur durch die aufgenommene Scheinleistung verursacht, deren Blindanteil wahrscheinlich sehr hoch ist. Im Leerlauf muss der Motor, nachdem er seine nenndrehzahl errreicht hat, ja nur noch das Reibmoment der Lager und die Luftreibung überwinden. Zusätzlich wird noch etwas Verlustwärme durch den Wicklungswiderstand frei.

Hier käme jetzt das Thema Blindleistungskompensation an die Tagesordnung, aber das wäre jetzt zu weit abgeschwiffen.

[Grießgram]

Ich würde dementieren wollen, dass dieser Motor eine Kurzschlusswicklung im Stator hat. Meiner Ansicht nach ist das eine Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer und Widerstandswicklung. .....

Hallo Mark, hier staunt der Fachmann und der Laie wundert sich.
Wir sind uns einig: Das ist ein Einphasen-Kurzschlussläufer-Motor.
Nicht richtig ist die Behauptung:
Zitat:
" weil der Rotor nur ein Blechpaket ist und somit eine kurzgesschlossene Wicklung mit einer Windung besitzt."
Zitatende
Dies ist ein Käfigläufer. Das bedeutet: Im Eisenpaket sind Nuten und die sind (hier) mit Aluminium ausgegossen.
Das Teil hat also nicht eine Windung sondern mehrere und die sind parallel geschaltet.
Und gleichzeitig ist das eine Kopfende zu Lüfterlamellen ausgeformt. Sieht man auf dem Bild 2 auf der rechten Seite.

Um zu ermitteln welches Wickelmaterial im Stator wo und wie verbaut ist schlage ich vor:
Feine Trennscheibe oder Säge und dann den einen Wickelkopf glatt am Eisenpaket abtrennen.
Das gibt genaue Auskunft, danach ist der Motor aber nicht mehr zu gebrauchen!
Also scheidet diese Maßnahme aus. 
Es wird auch nicht die Bandage der Wickelköpfe aufgepopelt um mal darunter nachzuschauen.

Zum angegebenen Strom:
Der Stator ist mit recht starkem Draht gewickelt. Und die 1000 Watt ergeben 4,4 A. 
Dieser Anteil tritt nur bei mechanischer Belastung an der Welle auf und schwankt zwischen Leerlauf und Vollast.
Die 6,4 A welche auf dem Typenschild stehen sind der Maximalstrom den die Wicklung aushält ohne dass sie wegdampft.
Muss auch so sein weil beim Rasenmäher erst eingeschaltet wird und dann die Bremse aushebt.
Man kann im Normalbetrieb getrost den 6-fachen Anlaufstrom ansetzen.
Blindströme setzen keine Wirkleistung um. 
Damit erwärmt der Scheinstrom nur mit seinem Wirkanteil das Wickelmaterial.
Und weil hier gute Kühlung vorliegt und weil es sich um aussetzenden Betrieb handelt kann man die Stromdichte getrost etwas größer ansetzen.

Gruß Manfred

[MIRAG]

Hallo Manfred,

das mit der Rotor"Wicklung" war unglücklich formuliert. Elektrisch gesehen ist es ja alles Verbunden - auch wenn die Käfigstäbe umlaufend sind.

Leider sind die Anschlüsse der beiden Wicklungen miteinander verbunden und vermutlich nicht trennbar, sonst könnte man einfach nachmessen. Ich kann mich hier nur auf meine Erfahrung berufen - auf Arbeit habe ich mehrere Gartengeräte mit solchen Motoren zerlegt, alle hatten einen Motor wie von mir beschrieben. Die von dir genannte statorseitige Kurzschlusswicklung kenne ich nur von sog. Spaltpolläufern, welche allerdings nach meinem Kenntnisstand bei wesentlich kleineren Leistungen eingesetzt werden. Auch ist hier die Statorbauform eine andere. Die Kurzschlusswicklung dient ja hier zu einer Feldverzerrung zusammen mit dem Spaltpol.

Zur Stromaufnahme, da hab ich anscheinend beim Lesen gepennt. Ich war der Meinung, er hätte die Stromaufnahme gemessen. Was du dazu geschrieben hast, stimmt natürlich.