Dampfradioforum

Hallo liebe Forengemeinde,
die mit Netzspannung betriebene Pumpe, die ich habe, möchte ich in ihrer Leistung einstellen, d.h. steuern können.

In meiner Bastelkiste liegt eine über 30 Jahre alte Drehzahlsteuerung, die ursprünglich in einem mit damals 220 Volt Netzspannung betriebenen Ventilator eingesetzt war. Diese Drehzahlsteuerung ist eine Vollwellen-Phasenanschnitt-Steuerung, wenn ich die Verschaltung richtig interpretiere.
Das Schaltbild habe ich von der Platine aufgenommen; es zeigt einen Brückengleichrichter, einen 3-Ampere Thyristor S4003L, ein DIAC BR100 sowie ein bisschen Drum und Dran für die Ansteuerung des Thyristors und die Funkentstörung. An den Anschlüssen für den Elektromotor steht auf der Platine: L.A.E. Motor

Die Pumpe ist eine neu gekaufte 300 Watt Gardena Schmutzwasser-Tauchpumpe 9000

Nun glaube ich mich daran erinnern zu können, dass nicht alle Elektromotoren für solche Steuerung mit Dimmern geeignet sind, ich glaube zum Beispiel Synchronmotoren dürfen damit nicht angesteuert werden.

Meine Frage nun: Was für eine Art von Elektromotor wird typischerweise in Tauchpumpen eingesetzt? Wechselstrom-Kommutatormotor? Asynchronmotor (Kurzschlussläufer)? Synchronmotor?

Und welche Arten von Motoren kommen mit Phasenanschnitt-Steuerungen zurecht?

Schon einmal im voraus vielen Dank für viele Antworten !!
Gruß
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.

Hallo,

in solchen Pumpen für den Hausgebrauch werden normalerweise Motore mit Betriebskondensator eingebaut, soll heißen das Drehfeld wird über eine Hilfswicklung, die in Reihe mit einem Kondensator liegt, hergestellt. Ein Kurzschlusskäfigläufer treibt die Achse an. Solche Motore kann man auch mit einer Phasenschnittsteuerung in gewissen grenzen Betreiben. Bei Pumpen und Ventilatoren ist das sogar relativ gut anwendbar, da diese eine (in etwa) quadratische Kennlinie haben. Also sich in der Drehzahl der zugeführten Energie anpassen. Kaputt gehen sollte bei so einem Betrieb nichts, sofern Wechselspannung aus dem Regler kommt.

Versuch macht kluch.

Viele Grüße Thomas

Danke, Thomas!!
Ich werde das mal versuchen.
Viele Grüße vom "Westpol" Deutschlands.
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.

...Nun ergibt sich aufgrund einer im Nachhinein noch eingetroffenen Antwort der Fa. Gardena eine neue Situation. Die schreiben:


"Kann man die GARDENA Gartenpumpen motorseits oder leistungsmäßig drosseln und regulieren?
Diese Pumpen verfügen allesamt über einen sogenannten Kondensatormotor. Kondensatormotoren sind in der Drehzahl / Motorleistung nicht regelbar , auch nicht mit speziellen elektrischen Steuerungen wie Frequenzumformer, Dimmer... Durch eine geänderte Drehzahl hätte der Motor eine andere Stromaufnahme und läuft somit nicht mehr an, bzw. wird in kurzer Zeit sehr heiß und läuft Gefahr Schaden zu nehmen. Aus den gleichen Gründen können wir auch den Betrieb von GARDENA Pumpen an einer Solaranlage nicht empfehlen."


Was ist jetzt davon zu halten?
Über Antworten aus dem Forum würde ich mich sehr freuen!
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.

Die Firma verhält sich hier völlig üblich, sie sichert sich ab.
Niemand weiss was Kunden mit den Pumpen alles so anstellen und reklamieren dann im Schadensfall auf Garantie.
In der Regel betreibt man Asynchronmotore mit Frequenzumrichtern, damit bleibt man im üblichen Schlupfbereich von 10%.
Bei einer Phasenanschnittssteuerung setzt man den Effektivwert der Spannung herab, was bei konstanter Last (z.B. Lüfter) auch akzeptabel und kontrollierbar ist.
Die Drehzahlminderung entsteht hier einzig über den größer werdenden Schlupf (Drehzahldifferenz zwischen Drehfeld und Kurzschlussläufer) und wird mit abnehmender Drehzahl instabiler.
So kann es passieren das irgendwann das Magnetfeld abreißt und der Läufer stehen bleibt, da das Drehmoment zu schwach geworden ist.
Damit bleibt auch die Kühlung durch das Lüfterrad aus und die Wicklung erwärmt sich bis zum Kurzschluß und damit dem Ende des Motors.

Bernd

Danke, Bernd, für deine Erläuterungen.

Demnach scheint eine geringfügige Minderung des Effektivwertes der Spannung mit Hilfe einer Phasenanschnittsteuerung dem Motor nicht unbedingt zu schaden.
Wo siehst du die vertretbare Grenze bei so einer Tauchpumpe, deren Schaufeln vom Wasser ja nur gebremst, aber nicht festgehalten werden: Bei 30% Verminderung des Effektivwertes der Spannung, was grob über den Daumen die Hälfte der Leistung ergäbe? Oder hängt das so sehr vom Einzelfall ab, dass man keine allgemeingültige Aussage treffen kann?

Andere Frage: Wieviel Strom zieht ein 300-Watt Kurzschlussläufer im Einschaltmoment? Der Thyristor ist ein 3-Ampere-Typ. Vielleicht würde er im Einschaltmoment zerstört, dann hätte sich mein Plan sowieso erledigt.

Gruß
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.

Hallo,

aus oben angeführten Gründen habe ich auch in meinem Beitrag "in gewissen Grenzen" geschrieben. Die kann ich natürlich nicht nennen und es braucht Erfahrung und Kenntnisse um das zu beurteilen.

Aber warum will man eine Wasserpumpe elektrisch regeln, ich würde einen Wasserschieber einbauen und den soweit zu drehen bis die richtige Menge Wasser kommt.
Leistungsmäßig ist das ja auch in Ordnung, so viel mehr an Leistung nimmt der Motor nicht auf.
Leistung ist Menge mal Druck, also reduziert man die Menge durch drosseln kann zwar der Druck zunehmen aber die Menge nimmt ja ab.
Hier kommt wieder die Kennlinie der Kreiselpumpen zum tragen.

Viele Grüße Thomas

Der Motor ist ein Kurzschlussläufer mit Hilfswicklung, die Drehzahl wird von der Frequenz bestimmt.
Dimmerschaltungen sind hier fehl am Platz.

Frequenzumrichter wären eine Lösung, aber hier muss auch an die Kühlung des Motors gedacht werden.
Im industriellen Bereich nutzt man hierfür meist Fremdlüfter.

Das hängt von der Pumpenbelastung, Wassermenge, Pumphöhe, Schlauchdurchmesser, Hindernisse, Rohrverengungen usw. ab.
Das musst Du durch Versuch ermitteln, probiere einfach wann die Pumpe ausfällt und gib dann genügend Reserve zu.

Wie gesagt, das hängt vom Einzelfall ab, einfach emphirisch labormäßig ermitteln.

Das hängt auch von den Lastverhältnissen ab, der Einschaltstrom kann leicht das Zehnfache betragen!

Bernd

Danke, Thomas,
Danke, Sabafon,
Danke, Bernd,

noch zur kurzen Erläuterung: Die Pumpe treibt Wasser über eine Höhendifferenz von unwesentlich mehr als 1 Meter durch einen Wärme-Solarkollektor, der wenig Durchflusswiderstand dem Wasserstrom entgegensetzt, das Wasser strömt danach in dasselbe Behältnis zurück. So strömen günstigstenfalls etwa 7 Kubikmeter pro Stunde bei 0,3 kWh Strom-"Verbrauch" pro Stunde im Kreis; eine niedrigere Wassermenge bei vermindertem Strom-"Verbrauch" würde hier nicht stören; man erzielte zwar weniger Wassermenge, dafür aber wäre das Wasser wärmer (aber auch nur punktuell am Einströmpunkt des Behälters); eine niedrigere Wasserdurchflussmenge wäre aber für meine Zwecke auch nicht zwingend nötig.

Eure Antworten haben mir die gewünschte Klarheit verschafft.
Ich werde die Pumpe so laufen lassen, wie sie ist, und bei Bedarf (nämlich für den Fall des Anschlusses einer Kollektorversion, die nicht so viel Wasserdruck aushält) werde ich mit einem Drosselventil die Wassermenge reduzieren oder ich werde den Wasserdruck durch einen Bypass verringern.

Ein zehnfacher Anlaufstrom würde diesen alten Dimmer zerstören; dieser kommt also nicht infrage. Irgendwelche Risiken für den Pumpenmotor bei Reduzierung der Leistung stehen in keinem nützlichen Verhältnis zur eventuellen Einsparung am Stromverbrauch.
Der Vorschlag, es einfach auszuprobieren, scheitert schon am zu schwachen Dimmer. Zudem könnte ich die Pumpe nicht mehr wie geplant völlig ohne Beobachtung anlaufen und/oder durchlaufen lassen, weil ich irgendwelche Widerstandserhöhungen, Auswirkungen von Temperaturschwankungen usw. nicht sicher vorhersehen kann.

Ich danke euch nochmals für die ausführlichen Erläuterungen und bin jetzt ein Stück schlauer geworden.

Viele Grüße
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.