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BeitragVerfasst: Donnerstag 6. Januar 2022, 11:44 
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Dann kommst du aber nur auf die halbe Kettenzugkraft von der 500i:
P = (n x M) / 9.550 -> M = (P x 9.550) / n
P = 3 kW, n = 2.900 U/min:
M = (3 x 9.550) / 2.900 = 9,9 Nm
Zugkraft bei 150 mm Ritzeldurchmesser (75er Halbmesser): F = 9.9 Nm / (75/1000) m = 132 N

Oder habe ich mich jetzt verrechnet? :KK:

Grüße, Hans


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BeitragVerfasst: Donnerstag 6. Januar 2022, 13:00 
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Zitat:
Dann kommst du aber nur auf die halbe Kettenzugkraft von der 500i:
Ohne die Zahlen jetzt nachgerechnet zu haben, deckt sich das in etwa mit dem Prinzip
Leistung = Kraft * Geschwindigkeit.
Also halbe Leistung bei gleicher Geschwindigkeit ergibt halbe Kraft.

Man muß bedenken, daß ein Motor mit doppelter Drehzahl bei gleicher Leistung das halbe Drehmoment hat, ebenso ein Motor mit gleicher Drehzahl und halber Leistung ebenfalls das halbe Drehmoment.

Ein Motor mit doppelter Drehzahl und halber Leistung hat also ein viertel des Drehmoments des urprünglichen Motors.


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BeitragVerfasst: Donnerstag 6. Januar 2022, 13:22 
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So ist es. Und das geviertelte Drehmoment gibt bei unverändertem Ritzel auch Kettenzugkraftviertel. Bei halbiertem Ritzeldurchmesser (150 statt 300) verdoppelt sich das Zugkraftviertel auf die halbe Zugkraft.

Grüße, Hans


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BeitragVerfasst: Donnerstag 6. Januar 2022, 16:54 
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Yup, danke für das Mitdenken. Du nervst gar nicht. Ganz im Gegenteil

Meine Idee ist die Geometrie von Schiene, Sägekette und Kettenrad zu belassen. Die funzt.
Weiterhin möchte ich die Kette nicht stärker belasten, als jetzt. Daher Ermittlung der derzeitigen Kettenzugkraft. (die ich noch für weitere Auslegungen brauche)

Ich muss eine Übersetzung einbauen, da die Drehzahl des E-Motors (1400/2900) und die des Kettenrades (10000) unterschiedlich ist.
(Grobmotorische mechanische Lösung ist mir lieber als ein Frequenzumrichter, von dem ich keine Ahnung hab)

Also wird das Kettenrad auf eine Welle gesetzt an der ein zweites gleichgrosses Zahnrad ist, um aus der Schienenebene herauszukommen.
Dieses Zahnrad wird mit mit einer "Motorradkette" mit einem Zahnrad auf der E-Motorwelle verbunden.

Zur Kettendimensionierrung habe ich ja die Zugkraft bereits ermittelt.
Der Zahnraddurchmesser, wird dadurch bestimmt (Übersetzungsverhältniss), dass die "Motorradkettengeschwindigkeit" auf beiden Ritzen, bei unterschiedlichen Drehzahlen, gleich sein muss.

Über den Zahnraddurchmesser und die Kettenzugkraft kann ich nunmehr das notwendige Drehmoment und die notwendige Mindestleistung des E-motors ermitteln.

Es folgt eine Abwägung der sicheren/unsicheren Annahmen:

Lasterhöhend: Ggf. Anfahren (Haftreibung), Festfahren, Reibung in der Mechanik, ...?
Lastmindernd: Beschleunigte Masse, stumpfe Kette, ...?
Alles spekulativ und für mich nicht zu rechnen.
Folge: Sicherheit + 20% Leistung
Wunsch: +20% zusätzliche Leistung gegenüber der 500i.

Also 2900er mit 3*1,4=4,2kW oder 1400er mit 5,9*1,4=8,3kW.

Nächste Schritte:
Gewichtsermittlung (K-O-Kriterium)
Kostenermittlung
"Motorradkettendimensionierung" bei maximaler E-Motorrleistung Inch. Spitzenleistung
Konstruktive Lösung
Beschaffung
Umsetzung

... und ja, Problemlösung und Basteln erfüllt mich mehr als Fertiglösungen einfach kaufen

_________________
Besser geht immer - aber ist es das wert?
Meine Waldarbeit, Brennholzlogistik, Sägewerke: https://www.thomas-koegl.de/ultralight-m-y-o-g/wald/


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BeitragVerfasst: Donnerstag 6. Januar 2022, 18:14 
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Zitat:
Yup, danke für das Mitdenken. Du nervst gar nicht. Ganz im Gegenteil

Meine Idee ist die Geometrie von Schiene, Sägekette und Kettenrad zu belassen. Die funzt.
Weiterhin möchte ich die Kette nicht stärker belasten, als jetzt. Daher Ermittlung der derzeitigen Kettenzugkraft. (die ich noch für weitere Auslegungen brauche)

Ich muss eine Übersetzung einbauen, da die Drehzahl des E-Motors (1400/2900) und die des Kettenrades (10000) unterschiedlich ist
[ ... ]
Also wird das Kettenrad auf eine Welle gesetzt an der ein zweites gleichgrosses Zahnrad ist, um aus der Schienenebene herauszukommen.
Dieses Zahnrad wird mit mit einer "Motorradkette" mit einem Zahnrad auf der E-Motorwelle verbunden.
OK. Daraus ergibt sich direkt die nötige Übersetzung. Und da würd' ich mir weniger Gedanken um den exakten Durchmesser der beiden Ritzel machen, sondern um die Anzahl der Zähne. Die ist exakt. Wo misst Du den Durchmesser eine Zahnrads? An der Spitze der Zähne? An deren Fuß? Besser (genauer) ist es, Die Anzahl der Zähne und die Teilung der Kette zu nehmen, damit den Umfang zu bestimmen und durch pi zu teilen. Entsprechend würd' ich mich auch nicht auf das 'gleichgroß' bei völlig unterschiedlichen Zahnrädern verlassen.
Zitat:
Zur Kettendimensionierrung habe ich ja die Zugkraft bereits ermittelt.
OK, über die Annahme, daß das kleinere Ritzel den gleichen Radius hat, wie das Kettenrad hast Du auf der Sägekette die gleiche Kraft, wie auf der Getriebekette. Würd' mich aber nicht an dieser Annahme festbeißen.
Wenn Du etwa eine Übersetzung von 7 brauchst, kannst Du 70:10 Zähne, oder 91:13 Zähne nehmen, je nach dem, was es da so gibt, und was praktikabel erscheint.

Generell reden wir hier von Kräften, die deutlich unterhalb von dem liegen, die eine Fahrradkette aushalten muß.
Zitat:
Der Zahnraddurchmesser, wird dadurch bestimmt (Übersetzungsverhältniss), dass die "Motorradkettengeschwindigkeit" auf beiden Ritzen, bei unterschiedlichen Drehzahlen, gleich sein muss.

Über den Zahnraddurchmesser und die Kettenzugkraft kann ich nunmehr das notwendige Drehmoment und die notwendige Mindestleistung des E-motors ermitteln.
Völlig unnötig.
Zitat:
Wunsch: +20% zusätzliche Leistung gegenüber der 500i.
Wenn Du 20% mehr Leistung haben willst, brauchst Du 20% mehr Leistung, also 6 kW. So einfach ist das.
Zitat:
Also 2900er mit 3*1,4=4,2kW oder 1400er mit 5,9*1,4=8,3kW.
Ohne das jetzt verstanden zu haben, fürchte ich ich konnte folgenden Punkt immernochnicht wirklich verständlich rüberbringen. Ich versuch's nochmal:

Eine Übersetzung ändert (unter Vernachlässigung der Reibung) nichts, aber auch garnichts an der Leistung.
Die Übersetzung ändert Drehzahl und Drehmoment bzw. Geschwindigkeit und Kraft. Die Leistung als Produkt aus beidem bleibt gleich.

Zitat:
Nächste Schritte:
Gewichtsermittlung (K-O-Kriterium)
Kostenermittlung
"Motorradkettendimensionierung" bei maximaler E-Motorrleistung Inch. Spitzenleistung
Konstruktive Lösung
Beschaffung
Umsetzung

... und ja, Problemlösung und Basteln erfüllt mich mehr als Fertiglösungen einfach kaufen
Bin gespannt, was dabei rauskommt.

[offtopic] Hab' übrigens vorhin das schöne Wetter genutzt und noch mal ein paar Bretter von meinem Lärchenpolder runtergesägt.[/offtopic]


Zuletzt geändert von HoeHue am Freitag 7. Januar 2022, 08:42, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 08:20 
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Hallo,

so einfach ist das nicht, die Übersetzung auch mit einer Kette zu gestalten. Die Kettengeschwindigkeit ist viel zu hoch, um auf Dauer zu halten.
Für Keilriemen ist so kein Platz. Also bleibt der Zahnriemen. Dieser ist aber empfindlich gegen Dreck. Gleichzeitig ist auch schon die Lagerung der
Zwischenwelle bei solchen Drehzahlen kritisch.

Lange Rede kurzer Sinn: E- Motor mit Vorsatzgetriebe organisieren. E Motor 4 kW wird immer mehr schaffen als die 500i.
Ich würde nicht auf einen FU verzichten. Sanftanlauf, Drehzahlregulierung, Leistungsverhalten. Hat ein Elektriker schnell programmiert.

Gruss
Lutz

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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 10:03 
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Wenn Riemen würde ich Keilrippenriemen, die werden auch Poly-V-Riemen genannt, nehmen.
Hier ein Beispiel eines Keilrippenriemens.

Die Anzahl der Rippen ist bei einigen Anbietern bis mehr als 30 frei wählbar.

Bei folgendem sind auch Riemen verbaut. Kann nicht erkennen welcher Typ Riemen? Da sollte es sicher noch mehr Videos geben, auch mit Rotax-Motoren. Die V8 Säge ist so nicht fürs Sägewerk geeignet oder nur für ganz kurzes Langholz. :groehl:

Es gibt auch neue High-Tech-Flachriemen, die man da nutzen könnte. Also nicht mehr wie vor 1960 mit Lederriemen oder auch ausgemusterten Feuerwehrschläuchen auf Flachriemenscheiben.

Vorteil, es ist eine kompakte Bauweise der Übersetzung möglich und die Riemen dämpfen auch noch die Schwingungen.


Für die Freunde der Frequenzumformer, es werden etwa 10000 U/min gefordert? Etwa 170 Hz passen da.

MfG
Hainbuche

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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 10:59 
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Zitat:
Die Kettengeschwindigkeit ist viel zu hoch, um auf Dauer zu halten.
Wo liegt denn die Grenze für die Kettengeschwindigkeit?
Wenn, wie der OP das vorhat, das zweite Ritzel so groß ist wie das Kettenrad, ist die Übersetzungskette genauso schnell, wie die Sägekette. Und bei der geht's ja auch.
Andere Überlegung: Ein Motorrad fährt gut und gerne mal 60 m/sec. Das hintere Ritzel würd' ich auf etwa ein drittel des Reifendurchmessers schätzen. Kommt also etwa die gleiche Kettengeschwindigkeit raus.

Wobei mir eine Lösung mit Zahnradgetriebe auch sympathischer erscheinen würde. Allerdings würde ich vermuten, daß das, wenn man's aus Lagern, Wellen und Zahnrädern selbst zusammenbasteln will, eine höhere Anforderung an die Prezision darstellt, als bei Kette.

Am besten wäre natürlich, wenn man ein fertiges Getriebe in einem Gehäuse dafür finden würde.

Mit dem Frequenzumrichter bin ich mir nicht so sicher. Kriegt man damit einen handelsüblichen Aynchornmotor tatsächlich auf 9000 U/min? Kann ich mir nicht so recht vorstellen, der ist ja auch garnicht für diese Drehzahlen gebaut.

Wenn ich mir etwa die Angebote hier ansehe,
https://www.js-technik.de/produkte/freq ... mit-motor/
sieht es so aus, daß man die Frequenzumrichter eher verwendet, um die Drehzahl runterzuregeln.
Da ich hier keine Notwendigkeit zum flexiblen Regeln der Geschwindigkeit sehe, verstehe ich nicht so ganz, wozu das hier gut sein soll, wenn man dann doch noch ein Getriebe braucht.


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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 16:46 
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Die normalen Asynchronmotoren werden die Drehzahl nicht aushalten. Es gibt aber Spindelmotoren zu erträglichen Preisen für die die 10000 1/min kein Problem sind. Nur um mal 2 Beispiele zu nennen einmal 4kW:
https://www.amazon.de/VEVOR-Spindelmoto ... th=1&psc=1
Und weils so schön ist noch einer mit 6kW:
https://www.amazon.de/Luftgek%C3%BChlte ... 225&sr=8-6
Die Motoren sind mit 18000 1/min angegeben und die gibt's auch noch aus anderen Quellen und wären für den Zweck die einfachste Lösung nach einem fertigen Sägenmodul das hier weiter oben bereits verlinkt wurde. Bei den beiden Alternativen würde ich nicht anfangen ein Getriebe selbst zu bauen, weil wenn sich bei den Geschwindigkeiten etwas zerlegt ist das kein Spaß. Selbst wenn das nur ein Riemen ist. Auch der hinterlässt bei 10000 1/min schon Spuren.
Grüße vom Hunsrück, Stefan


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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 16:50 
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Es gibt Motoren, welche man auf 5500 6000 1/min mittels FU einstellen kann.
Mit dem FU kann man die Leistung einstellen, z.b. 4 kW motor auf 6 kW, kurzfristig mehr.
Desweiteren Sanftanlauf.
Der Vorteil: Übersetzung ins Schnelle bleibt unter 2.

Gruss
Lutz

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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 18:02 
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Danke Stefan für den Link:
Bild

Bist Du sicher dass das funktioniert?
Die Spindelmotoren scheinen ja leicht und klein zu sein.
Leider find ich keine Angaben über Abmessungen, Gewicht, Befestigung, ..
Auch den Hersteller habe ich gegoogelt und nicht gefunden ??

Und, entschuldige die vielleicht dämliche Frage, wie läuft da die Drehzahl hoch und kann man die maximale Drehzahl beschränken?

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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 18:27 
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Beim 4 kW Motor steht „220 V / 10 A“, beim 6 kW Motor „220 V / 20,8 A“. Gibt es da etwas Geheimnisvolles in der Elektrotechnik, was ich als Maschinenbauer niemals kapieren werde …?

Grüße, Hans


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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 19:14 
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Das sind im Prinzip normale Drehstrommotoren. Die Drehzahl wird über einen Frequenzumrichter eingestellt. Bei 300Hz kommt man auf die angegebenen 18000 1/min oder man braucht 166,7Hz für 10000 1/min zu erreichen. Alles andere (Sanftanlauf, Drehzahlverstellung, Leistungsbegrenzung) macht in dem Fall auch der Frequenzumrichter, ohne den geht bei den Motoren nix.
Die Angabe zur Stromaufnahme fällt mir aber auch gerade auf. Ich bin mir allerdings nicht sicher wie das in dem Fall gerechnet wird weil der Motor als Drehstrommotor ja über 3 Phasen betrieben wird und die Spannung zwischen Phase und Sternpunkt ist nicht unbedingt gleich der Spulenspannung. Um das genauer zu untersuchen bräuchte es aber ein vernünftiges Datenblatt. Vielleicht findet sich ja noch eine Elektriker der solche Motoren kennt (bin übrigens selber aus dem Maschinenbau und bei Elektrotechnik auch nicht allwissend).
Grüße vom Hunsrück, Stefan


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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 19:42 
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… oder die meinen, dass jede einzelne 220V Phase mit 10A, bzw. 20A abgesichert sein muss -?- Dann wären theoretisch von der Leitung her möglich: 380V x 17A = 6,4 kW beim 4 kW Motor bzw. 380V x 34A = 12,8 kW beim 6 kW Motor.
Ist doch so, dass für die Leistungsberechnung beim Drehstrom sowohl die Phasen-Einzelspannung als auch die max. Phasenstromstärke mit 1,73 (Wurzel von 3) multipliziert werden muss, oder?

Grüße, Hans


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BeitragVerfasst: Freitag 7. Januar 2022, 22:13 
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Typisch chinesische Typenschilder :kopfschuettel:

Man kann da alle Wunschträume hinein interpretieren.

Lest den Amazon Waschzettel bis zum Ende durch. Aber selbst danach hab ich noch Fragen.

Es scheinen wohl deutliche Qualitätsunterschiede ausgeliefert zu werden.
Zitat:
Zitat:
Der erste Motor lies sich nicht drehen. Erst der zweite lief, aber recht laut bei 5000 bis 6000 U/min.
Dann gibt mit die beworbene Prüfspannung mit 500 V zu denken.
Teilweise werden auch Bauteile verbaut, z.B. Steckverbindungen die 230 V führen aber nur für 60 V ausgelegt sind.

Dann scheint das nur der nackte Motor ohne Frequenzumformer, ohne geschirmtes Kabel vom FU zum Motor und ohne Netzfilter zu sein in den Links? Es gibt auch FU, die die Netzfilter integriert haben.
Dann kann es sein das eure elektrische Anlage einen speziellen FI für FU-Betrieb benötigt.


Aber ich hab selbst noch nicht ausreichend Durchblick bei den Spindelmotoren.
Vielleicht kann das noch jemand besser auflösen.
Zitat:
… 380V x 17A = 6,4 kW beim 4 kW Motor ...
Irgendwo ist da der Wurm drin? Oder bin ich zu müde?

MfG
Hainbuche

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BeitragVerfasst: Samstag 8. Januar 2022, 08:16 
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Moin!

Diese Spindelmotore sind doch Synchronmaschinen, als Innenläufer aufgebaut, oder?

Laufen die an Netzspannung überhaupt an? Da wird doch eine Vorschaltelektronik benötigt, die die Rotorlage kennen muss und dementsprechend das Feld aufbaut und regelt, oder?

Ein simpler FU wie für einen Asynchronmotor würde doch nicht funktionieren? Die Synchronmaschine muss doch wie der Name sagt immer im Feld laufen? Oder wird das Feld im Motor erzeugt? Ich kenne solche Motoren noch von früher, die hatten einen DC Motor innen um auf Drehzahl zu kommen, bei Nenndrehzahl übernimmt dann der Synchronmotor.

Mit solchen Maschinen kann man aber sicher keine Sägekette antreiben. Damit kann man einen Fräskopf antreiben der dann immer auf gleicher Drehzahl dreht. Verklemmt der Fräskopf reißt der Läufer aus dem Feld und fängt an zu bocken, die ganze Maschine rattert dann und wird über Sensoren abgeschaltet…

Oder sind die heute so modern durch intelligentere Elektronik, das die das können?
Ich weiß das vor etlichen Jahren Controller auf den Markt kamen die die Rotorlage entsprechend des Rückstromes erkannt haben und den Motor so entsprechend gut steuern konnten.

Mich würde die Kennlinie des Motors interessieren. Nutzt ja nix wenn der 4 oder 6 KW auf 10.000 Touren hat, bei 1000 Touren aber so wenig Drehmoment hat, dass die Reibung zwischen Schiene und Kette ihn am Hochlaufen hindert.

Gruß, Marc


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BeitragVerfasst: Samstag 8. Januar 2022, 08:24 
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Marc hat inzwischen noch etwas geschrieben:
Spindelmotoren können auf verschiedene elektrischen Motorenprinzipien aufbauen, sie enthalten halt eine Spindel. Möglich: synchron, asynchron, Drehstrom, Reihenschluss, brushless u.s.w.



Sicher fragen sich hier schon einige was ein FU ist? FU = Frequenzumrichter.

Wie funktioniert so ein Teil etwa?
Eine Wechselspannung oder Drehstrom wird gleichgerichtet und anschliessend per Halbleiterschaltung "in Impulse zerhackt" so das Wechselspannung oder Drehstrom mit anderer Frequenz am Ausgang des FU ansteht. Diese Impulse werden normalerweise noch per Induktionen geglättet um elektrische Störfelder zu reduzieren. Die angeschlossenen Motoren kommen mit den geglätteten Spannungen auch besser klar.


Da könnte Hans mit dem 4 kW Beispiel doch die richtige Ahnung haben.
220 V * Wurzel 3 ( ~ 1,7 )* 10A ~ 6,4 kVA Leistungsaufnahme.
Wenn man dann 4 kW übrig hat, ist der Wirkungsgrad nicht gerade berauschend.

Wäre aber eine Erklärung für den Hinweis, das des Verbauer erst testen soll ob der Motor überhaupt dreht. :pfeifen:

Auf dem Typenschild hab ich den Hinweis auf Drehstrom ...?

Es gibt auch Spindelmotoren die nicht mit Drehstrom laufen.

Soweit erst mal, muss heute noch über den Rhein.

MfG
Hainbuche

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BeitragVerfasst: Samstag 8. Januar 2022, 08:29 
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Ich habe mich vermutlich erst etwas doof ausgedrückt.
Erneuter Versuch: Wenn bei einer 380V Drehstrom-Steckdose jede 220 V Phase mit 10A abgesichert ist, dann kann ich theoretisch einen Drehstrom-Verbraucher mit einer Leistung von 380 V x 10 A x Wurzel 3 betreiben, also ca. 6.580 W (wenn cos PHI = 1). Oder irre ich mich da?

Grüße, Hans


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BeitragVerfasst: Samstag 8. Januar 2022, 08:33 
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Hab' diese Motoren noch hier gefunden:

https://vevor.de/collections/spindelmotor

Wer ist eigentlich Vevor? Scheinen der Website nach ja breit aufgestellt zu sein. Allerdings sieht die deutsche Website schon etwas merkwürdig aus. Ich finde z.B. kein Impressum, wo man sehen könnte, wer da hinter steckt und die deutschen Texte wirken hier und da etwas unbeholfen übersetzt.

Zumindest findet sich dort auch ein (vermutlich) passender Frequenzumrichter, welcher aber leider nur bis 3 kW geht, und ausverkauft ist.

Von der preislichen Tendenz her: Ist es normal, daß der FU nochmal deutlich teurer ist, als der Motor selbst?


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BeitragVerfasst: Samstag 8. Januar 2022, 09:04 
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Beiträge: 790
Zitat:
Erneuter Versuch: Wenn bei einer 380V Drehstrom-Steckdose jede 220 V Phase mit 10A abgesichert ist, dann kann ich theoretisch einen Drehstrom-Verbraucher mit einer Leistung von 380 V x 10 A x Wurzel 3 betreiben, also ca. 6.580 W (wenn cos PHI = 1). Oder irre ich mich da?
Moin Hans!

Wenn Du aus Deutschland kommst musst Du mit 400V rechnen, 380 sind es schon seit 1993 nicht mehr.
Ansonsten ist deine Rechnung fast richtig, nur der Wirkungsgrad kommt noch hinzu wenn die Wellenleistung gemeint ist. Gilt aber nur bei Dreieckschaltung, bei Sternschaltung musst Du mit 230V rechnen.

Gruß, Marc

Edit: ich hab hier Bullshit geschrieben, bei der Sternschaltung rechnet man auch mit 400V. Der Strom ist aber größer.


Zuletzt geändert von [Marc] am Samstag 8. Januar 2022, 10:55, insgesamt 1-mal geändert.

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