Tischbohrmaschine auf Servomotor Antrieb umstellen

[Kerstenk]

Ich habe seit Jahre eine Tischbohrmaschine, die ich ausschließlich in Holz einsetze und mich dauernd darüber ärgere, dass die Drehzahl immer die Falsche ist, mal zu schnell und Kraftlos, oder zu langsam. Nun kam es das die Anlaufkondensatoren auch hin waren und der Motor, wenn er kalt war, nicht gleich sauber anlief. So bin ich zu dem Entschluss gekommen, diesen zu ersetzen. Ein Umrichter gesteuerter Motor, der das Umlegen von Keilriemen hinfällig werden lässt, muss für die unteren Drehzahlen dann recht stark sein, viel größer wie ein Servomotor. So habe ich einen 1kW Servomotor besorgt, dazu einen Spannungsregler, war ein wenig Bastelei bis er dann genau das gemacht hat was ich haben wollte. Der Originalschalter wurde zum Hauptschalter/Notaus/Nullspannungsschalter, dann gibt es noch ein Relais im Schaltkasten, der das Ganze nochmal macht, falls der EIN/AUS Schalter auf EIN steht währen man einschaltet.
Aber seht selber, ich selber bin richtig begeistert
Bohrer 45mm Hartmetall, Holz Buche
1. Drehzahl ~50-60
2. 1000
3. 2000
4. 3000

 

[Dietrich]

Hallo,

was fehlt ist das Drehmoment im untersten Drehzahlbereich, hier wäre ein Stahlbohrer 18-21 mm mit um die 100 U/min in Flachstahl mit kräftigem Zug am Vorschubstern die Disziplin mit Aussagekraft.

Gruß Dietrich

 

[KCSteevo]

Hallo,

was fehlt ist das Drehmoment im untersten Drehzahlbereich, hier wäre ein Stahlbohrer 18-21 mm mit um die 100 U/min in Flachstahl mit kräftigem Zug am Vorschubstern die Disziplin mit Aussagekraft.

Gruß Dietrich

Er schreibt doch dass nur Holz gebohrt werden soll. Dafür ist es in meinen Augen ausreichend.
Aber stimmt schon, in dem Bereich fehlt vermutlich an Drehmoment

 

[Dale_B_Cooper]

Das ist ein AC Servomotor...

was fehlt ist das Drehmoment im untersten Drehzahlbereich,

Sowas in der Art ist auch in meiner Sieg Tischfräse verbaut. Ich würde mich wundern, wenn du den in Holz ans Limit fährst.

Schöner Umbau! Richtig gut.

 

[Kerstenk]

was fehlt ist das Drehmoment im untersten Drehzahlbereich, hier wäre ein Stahlbohrer 18-21 mm mit um die 100 U/min in Flachstahl mit kräftigem Zug am Vorschubstern die Disziplin mit Aussagekraft.

ich wollte zeigen das der Motor bei Stillstand und knapp drüber, auch schon sehr viel Kraft hat. , bei 100-150 sieht es aber dann schon ganz anders aus, da ist ein ganz normales Bohren möglich. Zudem habe ich sie so eingestellt das sie nicht so hart reagiert und der lange recht lockere Keilriemen tut sein übriges, da wäre ein Zahnriemen deutlich besser.
Für Stahl würde ich noch ein wenig mehr untersetzen und/oder einfach einen 3kW Motor einsetzen.
Aber ich habe noch keine Maschine gehabt, die nur 1kW hat und es schafft einen 45mm bei 3000u/min so kraftvoll durchzuziehen. Ich habe die Anzeige des Umrichters auf Prozentangabe des Drehmomentes eingestellt, diese kann man von außen durch ein kleines Fenster sehen, da geht noch was mehr an Leistung, wie ich da zeige

Aber die Maschine ist nicht für Metall bei mir im Einsatz, da habe ich eine Arboga U2508 Getriebebohrmaschine für.

 

[Kerstenk]

Das ist ein AC Servomotor...

Sowas in der Art ist auch in meiner Sieg Tischfräse verbaut. Ich würde mich wundern, wenn du den in Holz ans Limit fährst.

45mm in Buche ist eine Hausnummer und wird in aller Regel nicht jeden Tag in dieser Form vorkommen, leider ist der, der Größte den ich habe, um es zu zeigen . Im Alltag ist die Maschine besser wie jede andere in dieser Klasse und es geht darum eine Maschine zu haben die einfach in allen Drehzahlen, ohne Aufwand gut ist.

Solche Umbauten an Tischfräsen gibt es auch schon, nur an Bohrmaschinen habe ich es noch nicht gefunden.

 

[kberg10]

Anhand von Fotos könnte man etwa sehen wie es umgesetzt wurde, Daten, Typenbezeichnung zu Elektronikteilen wären auch interessant.
220 V oder 380 V?
Und natürlich der Preisrahmen.
Ich denke dass auch andere Forenmitglieder daran interessiert wären.
Ist das deine Maschine im Video? Als erstes würde ich die mal stramm stehen lassen.
Ist der Servomotor im Drehmoment stärker als ein FU gesteurter? Gemeint ist der untere Drehzahlbereich. Das ist dann meistens die Crux.
Das mit dem Servomotor spinnt schon länger im meinem Hirn herum.

 

[Dale_B_Cooper]

Einfach auf die Links klicken. @kberg10

Bei 1kW und Servo gibt's keinen Grund für 3phasig, wenn der Servocontroller was kann..

 

[Kerstenk]

Anhand von Fotos könnte man etwa sehen wie es umgesetzt wurde, Daten, Typenbezeichnung zu Elektronikteilen wären auch interessant.
220 V oder 380 V?

Ist 230v und im ersten Beitrag sind zwei Links zu den wichtigsten Teilen. 165 für den Motor, 15 für den Regler, dann noch ein Relais 24v 2x umschalt und ein kleines Netzteil, die beiden waren aber auch nicht teuer und einen Schalter. Also rund 250 hat es gekostet

Ist das deine Maschine im Video? Als erstes würde ich die mal stramm stehen lassen.

die steht auf Rollen, weil ich die immer mal an anderen Orten brauche, z. B. neben der CNC um in der Wartezeit da noch was anderes machen zu können.

Ist der Servomotor im Drehmoment stärker als ein FU gesteurter? Gemeint ist der untere Drehzahlbereich. Das ist dann meistens die Crux.
Das mit dem Servomotor spinnt schon länger im meinem Hirn herum.

Ja deutlich, denn hier wird die Drehzahl genau überwacht, was der Umrichter nur begrenzt kann. Man kann aus Drehstrommotoren mit Umrichter viel herausholen, nur werden dann die Motoren richtig warm, aus der Erfahrung her, habe ich mich für den Weg entschieden.

 

[Dale_B_Cooper]

Von Servomotoren gibt's halt auch unterschiedlichste Ausführungen. Eigentlich heißt Servo ja nur, dass das ein Winkelencoder die Position misst und das Teil der Regelung ist. Insofern ist es besonders wertvoll, mit genau einem Typen Erfahrungen zu sammeln.

Generell ist ein guter AC Motor mit brauchbarem FU meines Wissens vergleichbar...

 

[schrauber-at-work]

Generell ist ein guter AC Motor mit brauchbarem FU meines Wissens vergleichbar...

Das sehe ich anders. Servo hat einen geschlossenen Regelkreis, der FU macht nur eine "Vorgabe" kann aber nicht nach Regeln (wenn z.B. die Drehzahl abfällt). Das nächste ist der Aufbau und die Kühlung bei normalen Drehstrom-Asynchron Maschinen.

 

[Dale_B_Cooper]

Ein halbwegs moderner FU regelt natürlich. Und natürlich nur auf Drehzahldaten und nicht so genau wie mit Positionsdaten.

Wenn es nicht zu langsam dreht, sollte der Unterschied imho vernachlässigbar sein.. bei wenigen RPM ist der Servo (je nach Typ) in der Tat überlegen..

Hier etwas Text dazu @schrauber-at-work https://de.m.wikipedia.org/wiki/Vektorregelung

In der Tat können besagte Vektorregelung nicht alle FUs..

 

[schrauber-at-work]

Ein halbwegs moderner FU regelt natürlich. Und natürlich nur auf Drehzahldaten

Klar gibt es FU's die das hergeben. Brauchen aber auch ne Geber am Motor (und wenn es nur ein Hall-Sensor ist).
Preislich, ist so ein FU, trotzdem teurer als der Komplette Servomotor inkl. Controller aus. RPC.

 

[Dale_B_Cooper]

ja, Servos sind echt günstig geworden.
Für mehr als Bohrmaschinenantrieb ist das Justieren der Regelung halt oftmals unlustig.. :-/

 

[Kerstenk]

Für mehr als Bohrmaschinenantrieb ist das Justieren der Regelung halt oftmals unlustig.. :-/

ich habe an meiner CNC die Rundachse mit einem 2kW Servo ausgestattet und einem 1/7 Getriebe dran, war alles erst mal OK, bis ich ein 300er Futter draufgepackt habe, ich dachte es zereisst die Maschine, so schlug der um sich. Das hat einiges gebraucht bis ich die Daten so hatte das man mit arbeiten konnte, später habe ich ein 1/32 Getriebe eingebaut, da sah die Welt dann wieder besser aus.
Heute sind in den Servotreibern die Motordaten meist hinterlegt, so das die Grundeinstellung dann schon mal vorliegt.

In dem Fall gar nicht so problematisch, denn im Speedmodus, wo mal also nicht wirklich positioniert, war es gar nicht so schlimm. Beschleunigung und Bremse und die Anpassung wie schnell der Motor laufen soll bei 10V.

 

[Kerstenk]

Klar gibt es FU's die das hergeben. Brauchen aber auch ne Geber am Motor (und wenn es nur ein Hall-Sensor ist).
Preislich, ist so ein FU, trotzdem teurer als der Komplette Servomotor inkl. Controller aus. RPC.

Ich habe hier einige FUs von Lust, die sind richtig gut, und auch da habe ich so manches mit gemacht, aber an den Servo kommt man da nicht ran.
Heute gibt es Servomotoren mit 7,5 kW die kaum noch was Kosten und auch am 380V Netz genutzt werden können. Keine Kombi aus FU und Motor bekommt man dafür, auch gebraucht nicht wirklich.

 

[Dale_B_Cooper]

ich habe an meiner CNC die Rundachse mit einem 2kW Servo ausgestattet und einem 1/7 Getriebe dran, war alles erst mal OK, bis ich ein 300er Futter draufgepackt habe, ich dachte es zereisst die Maschine, so schlug der um sich. Das hat einiges gebraucht bis ich die Daten so hatte das man mit arbeiten konnte, später habe ich ein 1/32 Getriebe eingebaut, da sah die Welt dann wieder besser aus.
Heute sind in den Servotreibern die Motordaten meist hinterlegt, so das die Grundeinstellung dann schon mal vorliegt.

Jein, das hilft bei ner CNC ja nur moderat. Es geht dabei ja auch um die ganze angeschlossene Mechanik, d.h. die Regelung muss man mit angeschlossener CNC optimieren, sonst wird das nie wirklich gut.

Ich hab so hltnc Servos hier rumliegen für meine CNC, es graut mir etwas vor der China-Software...

Ich habe hier einige FUs von Lust, die sind richtig gut, und auch da habe ich so manches mit gemacht, aber an den Servo kommt man da nicht ran.

Hätte ich nicht gedacht..

In dem Fall gar nicht so problematisch, denn im Speedmodus, wo mal also nicht wirklich positioniert, war es gar nicht so schlimm. Beschleunigung und Bremse und die Anpassung wie schnell der Motor laufen soll bei 10V.

Genau - deswegen finde ich die Lösung auch super so. Und auch nicht teuer.

 

[Kerstenk]

Ich hab so hltnc Servos hier rumliegen für meine CNC, es graut mir etwas vor der China-Software...

ich habe nur für Deltservos die Software, die anderen mache ich am Treiber selber, das Problem ist eben bei den günstigen Motoren die nicht all zu dolle Anleitung, was welcher Parameter bedeutet. Aber man bekommt es hin

An der CNC Maschine selber, kommt dann ja noch die PID Regelung dazu, die ist bei cs-mio und Mach3 recht gut, da kann man viel mit machen und das Handbuch ist da auch gut.

 

[schrauber-at-work]

Es geht dabei ja auch um die ganze angeschlossene Mechanik, d.h. die Regelung muss man mit angeschlossener CNC optimieren, sonst wird das nie wirklich gut.

Solche späße durfte ich während meines Studiums berechnen, nannte sich dann Regelungstechnik. Nach ca. (Gefühlt 8 Seiten Herleitung und verwurstelung der Formeln) hatte man dann (je nach Fall) eine Differentialgleichung n-ter Ordnung und konnte somit die Parameter für die Regler bestimmen. Diese müssten dann trotzdem bei Inbetriebnahme nochmals fein justiert werden.
Geht heute (dank entsprechender PID Regler und Software) wesentlich einfacher.

 

[Dale_B_Cooper]

Regelungstechnik war viel zu angewandt für mein Studium..

Aber ja, mit Reglern muss man sich leider oft auseinandersetzen.

 

[kberg10]

Vielen Dank, es ist schon ein wenig klarer geworden. Das einzige was mich stört ist dieses winzig kleine Rädchen zum verstellen. Aber das ist sicher irgendwie abzustellen, ich möchte da lieber einen Hebel a'la Gashebel wie am Traktor.

 

[Kerstenk]

Vielen Dank, es ist schon ein wenig klarer geworden. Das einzige was mich stört ist dieses winzig kleine Rädchen zum verstellen. Aber das ist sicher irgendwie abzustellen, ich möchte da lieber einen Hebel a'la Gashebel wie am Traktor.

da kann man auch große Drehknöpfe drauf machen, Welle vom Poti hat 6mm, man kann aber auch einen ganz anderen nehmen, der Wert muss 500 Ohm sein. Ein Stufenschalter wäre auch möglich

 

[Dale_B_Cooper]

Aber das ist sicher irgendwie abzustellen, ich möchte da lieber einen Hebel a'la Gashebel wie am Traktor.

Du findest bestimmt was, z.B. hier:
https://www.thingiverse.com/thing:4779440