Bohrmaschine auf Frequenzumrichter umrüsten

[GigaGaba]

Meine Säulenbohrmaschine hatte ich schon auf frequenzgesteuerten Antrieb umgerüstet.
Jetzt hat sie noch ne Drehzahlanzeige bekommen.

Da hier die Frage nach den eingesetzten Komponenten kam...


(Sieht aufm Foto noch ziemlich möhlig aus)

Frequenzumrichter
Bei der relativ geringen Antriebsleistung in unserem Beispiel wäre ein FU geeignet, der einphasig gespeist wird, also mit Schukostecker 230 V oder fest verdrahtet zur Unterverteilung sofern ihr eine habt.
Ein guter gebrauchter aus der Industrie wäre meine Empfehlung. Betriebsanleitung ist unbedingt notwendig, findet man für die älteren Sachen i.d.R. online z.B. bei ManualsLib.
Ansonsten Ali und Kollegen: Beispiel FU bei AliExpress
FU-Leistung muss natürlich zu eurer Antriebsleistung passen (Motortypenschild!).

Achtung! Das ganze funktioniert in dieser Form ohne weiteres nur beim dreiphasig angeschlossenen Drehstromasynchronmotor! Wenn euer Antrieb auf 230 V läuft, gibt es einiges zu beachten, im besten Falle läuft er über Steinmetzschaltung und der Betriebskondensator kann rausfliegen. Im Zweifel Fotos hier reinstellen.

Installationsgehäuse
Habe dieses: GSLT171 Kunststoffgehäuse grau 175x151x155mm LBH mit transparentem Deckel IP65-IP67
Quali ist sehr ordentlich für den Preis.
Finde den transparenten Deckel sinnvoll, so hat man die Anzeige des FU im Blick. Ohne sähe es halt aufgeräumter aus. Muss jeder selber wissen...
Je nachdem, welche Befestigungsart der FU hat, Montageplatte oder Hutschiene mitbestellen.
Habe die Ausführung mit glatten Seitenwänden, damit ich bei der Anordnung der Bedienelemente variabel bin.
Hätte eine Nummer größer nehmen sollen, bekomme aber alles rein. Mein FU ist sehr kompakt.

Hauptschalter
Installiert euch einen Hauptschalter vor der ganzen Steuerung.
Je nachdem wie eure Maschine beschaffen ist, könnt ihr evtl. ganz easy den vorhandenen Schalter von eurer Bohrmaschine nehmen und von dort 3-adrig weiter zum Gehäuse.

Bedienelemente
Leute, die in der Industrietechnik tätig sind, kennen bestimmt die M22-Serie von Eaton oder das Siemens-Pendant dazu...
Ist ein schönes modulares System, für so ein privates Bastelprojekt würde das ganz schön ins Geld gehen, daher habe ich einfach mal ne China-Kopie ausprobiert.
Der nette Chinese heißt VaneAims und dessen Serie heißt LA36M.
Alles für Ø 22 mm Einbau. Ihr benötigt also einen Stufenbohrer.
Mein Fazit: Ich würde wieder dort kaufen.

Antrieb EIN bzw. Rechts-/Linkslauf
Zum Einschalten habe ich einen Knebelschalter mit Mittelstellung und LED für Rechts-/Linkslauf. Leuchte leuchtet wenn Antrieb EIN.
30mm Wahlschalter Drehknopf schalter la36m selbstsicher nder Moment 12V 24V 220V Position Start Stopp Schalter ein aus mit LED-Licht - AliExpress 13
Das wäre dann die Konfiguration:


Sehe gerade, auch die Chinesen haben ordentlich draufgeschlagen in den letzten 2 Jahren...

Poti zur Drehzahlregelung
Die FUs benötigen eigenltich immer einen 10 Kiloohm Poti.
Potentiometer runde Schnell verdrahtung Wechsel richter Lautsprecher Widerstand Einstell schalter Schalter Zubehör elektrische Geräte - AliExpress 13

Optional: Fehlermeldung/Quittiertaster
Das unterste Bedienelement an meiner Steuerung ist ein Taster mit roter LED.
Leuchtet, wenn FU auf Störung.
Mit dem Taster wird quittiert.
Ist eher Spielerei. Quittieren kann man auch mit Hauptschalter Aus-An.

Optional: Drehzahlanzeige
Oben im Foto ist die Anzeige unten und der Hall-Sensor oben vor der Riemenscheibe zu sehen.
4 digitale LED-Tachometer NPN DC 5V/ DC 8-24V 10-9999 U/min Geschwindigkeit messer mit Hall Näherung schalter Sensor - AliExpress 1420
Habe ein Mini-Trafo dafür eingesetzt und auf der DC-Seite mit ner Feinsicherung abgesichert.
So was: Netzteil-Schalt modul AC110V 220V 230V bis DC 3V 5V 9V 12V 15V 24V Buck-Wandler 3W LED-Solated-Spannungs stabilisierung modul - AliExpress 13




Internes Verklemmen je nach vorhandenem Platz mit Klemmen auf Hutschiene oder Wagos. Letzteres sieht halt nicht so fein aus.
Fachgerechtes Verpressen der Kabelschuhe und Aderendhülsen und Anklemmen der Steuer- und Lastleitungen - wichtig! Wenn ihr keine Ahnung habt und noch nie ein Motorklemmbrett gesehen habt, Finger weg davon. Wir haben hier 230 V Steuerspannung, das ist was anderes als ne Scheinwerfer-Relaisschaltung fürn Jeep.
Ihr könnt natürlich auch gern ein Trenntrafo einbauen für die Steuerspannung. Den Plan hatte ich auch erst, aber verworfen.

Vielleicht mach ich noch mal paar mehr Fotos...

 

[HowieEisentom]

Gefällt mir.
Wie verhält es sich mit dem Drehmoment bei niedriger Drehzahl?

Notaus?

 

[The Grinch]

Nicht Notaus, das heisst Nothalt!

 

[GigaGaba]

Notaus?

Not-Aus-Einrichtung habe ich nicht. Bei Gefahr muss ich halt den grünen Knebelschalter betätigen.
Aber vielleicht ersetze ich ja irgendwann den ziemlich überflüssigen Quittiertaster mit nem Pilztaster.

Nicht Notaus, das heisst Nothalt!

Auch wenn Not-Aus als Begriff in der MaschRL nicht mehr auftaucht (wie es in der MaschVO ist, weiß ich nicht), sind doch beide Begriffe allgegenwärtig und voneinander zu unterscheiden.
Bei unserem Beispiel Bohrmaschine wäre die Realisierung von NOT-AUS als auch von NOT-HALT machbar.

 

[GigaGaba]

Wie verhält es sich mit dem Drehmoment bei niedriger Drehzahl?

Sehr gute Frage, Tom.

Die meisten modernen FUs haben im unteren Frequenzbereich eine Drehmomentanhebung.
In der Anleitung von meinem steht nur drin, dass das Drehmoment angehoben wird, mehr nicht. Kann da auch nix einstellen.

Wenn ich jetzt auf 10 Hz stelle, z.B. beim Senken, merke ich aber sehr wohl, dass Drehmoment fehlt.

 

[picasso2489]

Nicht Notaus, das heisst Nothalt!

Iwi verstehe ich euch Beide gerade nicht.
Ein Not-Aus ist doch ein "aus" und kein "Not-Halt".
Eine Flex oder Bohrmaschine mit Not-Aus ist unlogisch, da man sie ja auch ausmachen kann. Das schnelle Bremsen ist hier wichtig und wenn der FU das kann, weil man ihn so verdrahtet, dann bremst der auch richtig ab.

@GigaGaba :
Entweder du bastelst etwas mechanisches um Drehmoment aufzubauen, oder du erlaubst dem FU in den unteren Umdrehungen mehr Strom zu verbraten. Also das die Rampe steiler wird. Er geht aber dann auch schneller die Drehzahl hoch wenn du es so einstellst und brauchst meist auch den Widerstand, damit er die Leistung, die du vielleicht mal gerade nicht brauchst, da man nicht non-stop senkt, dann verbraten kann...

 

[CarstenM]

Ich hab ein Aus und ein Not-Aus…

Not-Aus ist „hau drauf“

Aus ist „richtigen Schalter finden“

bei meiner drückt die Not aus Klappe den Aus Schalter und verriegelt dann.

 

[The Grinch]

Last Statement zum Thema Notaus / Nothalt:
Not-Halt / Not-Aus

 

[blob]

@GigaGaba : Erstmal kommt es ja drauf an, ob Du die Maschine alleine nutzt, oder auch andere (angestellte) Personen. Wenn dem zweiteren so ist, brauchst du einen Not-Halt (der Knopp sieht genauso aus), das heißt der FU und die Steuerung bleiben nach "Not-Halt" in Betrieb und sorgen mittels Bremswiderstand für ein schnellstmögliches Abbremsen des Motors bis zum Stillstand. Dafür gibt es Zeitvorgaben. Bei Notaus würde der Motor austrudeln, weil nirgend wo mehr Spannung ist und nichts gebremst werden kann. Das entspricht nicht mehr den heutigen Sicherheitsanforderungen. Sollte der Motor jedoch eine eigene Bremse haben, reicht dann auch Notaus. @CarstenM : Wenn deine Maschine keinen FU hat, kann der Motor nicht gebremst werden, da reicht dann der Notausschalter, der alles wegschaltet, deshalb der Ausschalter mit dem "Haudrauf-Pilz".

 

[GigaGaba]

oder auch andere (angestellte) Personen

Wenn dem so wäre, sollte man tunlichst davon absehen, das Ding betrieblich zu nutzen und hätte ganz andere Sorgen als den Not-Halt
Wesentliche Änderung, GBU, Betreiber = Hersteller usw.
Wir schweifen ab.

Also das die Rampe steiler wird

Mit Rampe meinst du in dem Fall die Steigung der U/f-Kennlinie.
Ganz physikalisch korrekt wird die Spannung im unteren Frequenzbereich erhöht. Wenn der FU diese Funktion bietet.

Habe mal nachgesehen, ich kann 10 % Spannungsanhebung einstellen. Für welchen Frequenzbereich das gilt, geht aus der Betriebsanleitung nicht genau hervor leider...

Er geht aber dann auch schneller die Drehzahl hoch wenn du es so einstellst

Jein. In jedem guten FU ist die Beschleunigungs- und Bremszeit (Rampen) einzustellen. Die ist dann nicht abhängig von dem "Boost"...

 

[Stuntman Mike]

Gefällt mir.
Wie verhält es sich mit dem Drehmoment bei niedriger Drehzahl?

Mir gefällt das auch, eventuell werde ich mir meine alte Huddel auch auf Drehzahlregelung umbauen und dann auch noch ein paar Fragen dazu haben ...

Zum Drehmoment:
Normalerweise haben die Antriebe mit Frequenzumrichter konstantes Drehmoment über nahezu den gesamten Drehzahlbereich.
Aber halt nur nahezu, bei sehr niedrigen und sehr hohen Drehzahlen fällt das Drehmoment dann ab.

 

[Dave1989]

Danke erstmal für deine Auflistung! Ich Speicher mit das Mal ab.