Testgerät für Rotor DC-Motor

Der chaotische Hauptfaden

Moderatoren: Sven, Heaterman, TDI, Finger

Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Do 17. Mai 2018, 17:08

Hallo,

Aufgabenstellung: verschieden große Rotoren von alten DC-Motoren (vielpolige Kollektoren) sollen auch von nicht-Fachleuten geprüft werden können. Hierfür soll ein einfach zu bedienendes Testgerät gebaut werden.
Es geht um eine Kontrolle auf grobe Fehler (z.B. Windungschlüsse oder -Unterbrechungen), und nicht um z.B. Herstelltoleranzen.

Das Prüfgerät soll den Rotor drehbar aufnehmen können, und Bürsten sollen die gegenüberliegenden Kollektorflächen abgreifen.
Während des Tests wird der Rotor von Hand gedreht, und dabei vermessen. Dazu suche ich Denkanstöße, wie man das am besten messen kann.
Hier beispielhaft ein Bild eines Rotors:
Bild


Es gibt wohl uralte Prüfgeräte, bei denen Strom mit 50Hz auf die Bürsten gegeben wird. Daneben ist ein Federblechstreifen, der durch das entstehende Magnetfeld zum Schwingen überredet wird. In jeder Rotorstellung muss das Blech gleich vibrieren

Meine Ideen:
- Aufbau LC-Schwingkreis im unteren kHz-Bereich, Ausgabe auf Lautsprecher. Induktivitätsunterschiede führen zu unterschiedlichen Frequenzen.
- Anregung über Oszillatorschaltung
- oder hohe Stoßspannungsimpulse (100V???) auf Schwingkreis -> Sprungantwort Schwingung mit sinkender Amplitude -> dann sind evtl. auch
Teilentladungen hörbar

- einfache Widerstandsmessung -> reicht das?

- wie bei Uraltgerät: Wechselstrom auf Bürsten (z.B. 1kHz), Detektion über Spule, Ausgabe über Lautsprecher. Lautstärke gibt Aufschluss auf Magnetfeldstärke.

... und zusätzlich bei allen Messungen: noch ein HV-Test zw. Welle und Bürsten

Was denkt ihr?
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon ferdimh » Do 17. Mai 2018, 17:22

- Aufbau LC-Schwingkreis im unteren kHz-Bereich, Ausgabe auf Lautsprecher. Induktivitätsunterschiede führen zu unterschiedlichen Frequenzen.

Genau das, aber eher 200-300 Hz anstreben. Die Induktivität wird recht groß sein und in dem Bereich ist man, wenn man die Schwingung etwas eckig kloppt, recht empfindlich auf Frequenzänderungen.

Die anderen Messverfahren sind deutlich weniger intuitiv. Eine Widerstandsmessung findet auch schon viel, aber die Induktivitätsmessung sollte besser gehen.
Benutzeravatar
ferdimh
 
Beiträge: 6185
Registriert: Fr 16. Aug 2013, 15:19

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Bastelbruder » Do 17. Mai 2018, 17:57

Für Windungsschlüsse braucht man keine Bürsten, bloß einen Statormagnet den man ein- und ausschalten kann. Windungsschluß = Bremse, aber nur mit Magnet.
Bastelbruder
 
Beiträge: 4898
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 18:28
Wohnort: drunt' am Neckar - km142,7

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon eJunkie » Do 17. Mai 2018, 18:32

Ich hatte mal so ein Gerät in den Händen das einfach nur ein Stabförmiges Teil war wo seitlich ein Messkopf dran war wo auf einer kleinen vergossenen Fläche seitlich zwei Pole aus Trafoblech sichtbar waren. Denke mal da war einfach ein U-förmiger Übertrager drin. Damit konnte man an Ankern ziemlich zuverlässig Windungsschlüsse detektieren. Man hat das einfach auf den Anker gelegt so das die Pole des Übertragers den Magnetischen Kreis zwischen zwei Nuten geschlossen haben. Bei Schluss hat eine rote LED aufgeleuchtet. Wie genau das gearbeitet hat kann ich nicht sagen, vermutlich hat es einfach AC mit ein paar hundert Hz auf die Spule am Messkopf gegeben und den Strom gemessen.
Benutzeravatar
eJunkie
 
Beiträge: 506
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 20:05

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Do 17. Mai 2018, 23:44

Danke für die Anregungen.

Die Induktivität kann ich leider nicht messen, weil ich dafür kein passendes Messgerät habe...
Mit geladenen 3uF kommt als Sprungantwort ca. 1kHz raus. Also Region 10mH.

Es ist wie verhext: wenn ich mal einen Stromregler baue, schwingt der.

Wenn ich einen LC Oszillator bauen will, schwingt nix! Weder mit Transen, noch mit OPV.
Kennt jemand eine zuverlässige Schaltung für 300Hz / ca. 10mH / ca. 10uF?
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Bastelbruder » Fr 18. Mai 2018, 00:09

Im L/C-Meter IIB
Bild
ist eine ziemlich digitale Oszillatorschaltung enthalten die mit nahezu allen vorstellbaren LC-Verhältnissen zuverlässig schwingt und symmetrische Rechtecke absondert.
Bastelbruder
 
Beiträge: 4898
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 18:28
Wohnort: drunt' am Neckar - km142,7

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Joschie » Fr 18. Mai 2018, 08:45

Mein Motorenwickler hat da ein Prüfgerät (ich schätze mal auf 30-50er Jahre) das aus einem offenen Trafokern mit Wicklung besteht (ich hab mal ne grobe Zeichnung gemacht).
In den Spalt wird der Anker gelegt und mittels Messinstrument der in den Anker induzierte Strom gemessen, ist ganz einfach, ohne Elektronik und funktioniert problemlos.

Bild

(Rot = Anker, Gelb = Wicklung, Schwarz = Trafoblech)

Grüße
Josef
Benutzeravatar
Joschie
 
Beiträge: 1234
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 18:19
Wohnort: Dahoim

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Fr 18. Mai 2018, 08:57

Danke für die Infos :)

Die Idee mit dem Schwingkreis + Tonausgabe gefällt mir momentan noch am besten, weil einfach zu bedienen.
Die von Bastelbruder verlinkte Oszillatorschaltung vom L/C-Meter habe ich mit einem LM358 (anstelle LM311) probiert und festgestellt, dass sie damit nur mit bestimmten Spulen schwingt. Am Rotor natürlich nicht.
Mit dem LM358 hatte ich auch andere Schaltungen erfolglos ausprobiert. Das Problem scheint somit der LM358 selber zu sein: ist auch ein Komparator, aber offensichtlich nicht zappelig genug.

LM311 habe ich leider nicht herumliegen, nur "echte" OPVs uA741 und TLC271. Ich werde es mal mit denen probieren.
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Fr 18. Mai 2018, 15:38

ich habe jetzt auch ein Gerät zu Joschie's Skizze gesehen.
Nennt sich Grawler:
Bild

Nochmal zurück zur Induktivitätsmessung: lässt sich ein Windungsschluss damit überhaupt zuverlässig nachweisen?
Oder braucht's zusätzlich noch eine Beurteilung der Schwingkreisgüte?
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon doofi » Fr 18. Mai 2018, 15:58

Einen ernsthaften Windungsschluss merkt man doch sofort wenn man die Kohlen rausnimmt, das Feld bestromt und den Anker dreht.
doofi
 
Beiträge: 2496
Registriert: So 15. Sep 2013, 14:32
Wohnort: Berlin Ost

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon ferdimh » Fr 18. Mai 2018, 16:28

Ich denke, dass man dafür die Güte beurteilen muss. Mindestens bei dem Oszillator von Bastelbruder hängt aber die Amplitude am Schwingkreis stark von der Schwingkreisgüte ab. Auf einem Lautsprecher sollte man den Unterschied hören können.
Benutzeravatar
ferdimh
 
Beiträge: 6185
Registriert: Fr 16. Aug 2013, 15:19

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Fr 18. Mai 2018, 16:36

doofi hat geschrieben:Einen ernsthaften Windungsschluss merkt man doch sofort wenn man die Kohlen rausnimmt, das Feld bestromt und den Anker dreht.


hatte ich vergessen zu erwähnen: Rotor soll auch ohne vorhandenen Stator oder defektem Stator getestet werden können...
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon Toni » Sa 19. Mai 2018, 20:11

mir dem TLC271 lässt sich ein schöner L-Oszillator aufbauen. Das Problem dabei: ein Windungsschluss ändert kaum die Tonlage.

Nächster Versuch: gem, Joschie's Skizze. Dafür musste eine Motordrossel herhalten
Bild
Funktioniert gut, Windungsschlüsse sind gut nachweisbar! Damit werde ich das Testgerät bauen.
Benutzeravatar
Toni
 
Beiträge: 1201
Registriert: Di 13. Aug 2013, 18:24

Re: Testgerät für Rotor DC-Motor

Beitragvon sysconsol » So 20. Mai 2018, 08:10

Nutzt man als Suchbegriff "growler" oder "armature tester", findet man einige hilfreiche Abbildungen und Videos.
sysconsol
 
Beiträge: 1547
Registriert: Fr 8. Jul 2016, 17:22


Zurück zu Allgemeine Diskussion

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: Emsdettener, ferdimh, IPv6, Kuddel, Markus, Mr_T, Später Gast, Toddybaer, Zuckermais und 36 Gäste

span