Umbau Metabo BS 175 mit Drehzahlsteuerung

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    • Umbau Metabo BS 175 mit Drehzahlsteuerung

      Hallo Leute,
      ich hatte versprochen, ein paar Worte über meinen Umbau, von meinem Metabo BS 175 zu schreiben und dieses Versprechen möchte ich nun einlösen.
      Vorab, wie schon erwähnt, zielt mein Umbau nicht auf das Messermachen ab, sondern eher für kleine Arbeiten bei meinen Tool's, aber vielleicht lässt sich ja das eine, oder andere übertragen.

      Im ersten Teil möchte ich auf den mechanischen Umbau eingehen.

      Wichtig war mir, das ich ihn mit ein paar Handgriffen immer wieder in den Originalzustand versetzen kann und ich weiterhin den Arm im Winkel verändern kann (bis auf die Bohrlöcher).

      1.) Zuerst ist mir die Fläche aufgefallen, auf der das Schleifband läuft....... Diese ist ziemlich uneben (haltet mal ein Lineal an diese Fläche). Das Problem habe ich mit einer Edelstahlplatte beseitigt, die ich auf den Arm geschraubt habe. Die Edelstahlplatte hat die Maße 50x200x5mm. Jetzt komme ich auch besser von der Seite an das Schleifband :) Die Erhöhung wird perfekt durch die Bandspannvorrichtung ausgeglichen und hier sind mit Sicherheit auch ein paar mm mehr möglich.

      2.) Die originale Auflage ist eher ein Witz......hier habe ich einen 5mm starken Aluwinkel montiert und auf diesen, eine Siebdruckplatte geschraubt. Damit die Hebelwirkung ein wenig abgefangen wird, habe ich im unteren Bereich noch eine Verstrebung angebracht (natürlich mit Schnellverschluss) Der Aluwinkel lässt sich jederzeit, mit ein paar Handgriffen gegen den Originalen austauschen.

      Hier mal ein paar Bilder von meinem Umbau und ich denke, die sagen mehr als 1000 Worte ;)




      Jetzt kommen wir zum Elektrischen Umbau.
      Da es bei der Bearbeitung von meinen Tool's, (die hauptsächlich aus Titan sind), auf die richtige Bandlaufgeschwindigkeit ankommt, musste hier also eine Möglichkeit her, diese zu steuern.
      Leider ist beim Metabo BS 175 ein Kondensatormotor verbaut.............
      Es gibt Motoren die lassen sich leicht regeln/steuern und dann gibt es welche die sind etwas schwieriger und es gibt welche die machen Probleme und dann kommen welche, da geht es an sich gar nicht......
      Der Kondensatormotor zählt zu den letzteren.
      Ein Kondensatormotor zeichnet sich auch durch ein ziemlich ovales Drehfeld aus und Drehmoment ist für ihn eher ein Fremdwort.......
      Kurzum, wenn man die Möglichkeit hat, sollte man lieber auf einen Drehstrommotor zurückgreifen, diesen kann man mit einer so genannten Steinmetzschaltung auch mit einer Phase betreiben.
      In beiden Varianten sind Kondensatoren verbaut und hieran hat man einen Anhaltspunkt, sollte dieses aus dem Typenschild nicht hervorgehen.
      Bei Drehstrommotor in der Steinmetzschaltung hat der Kondensator in der Regel min. ca. 35 µF und bei einem Kondensatormotor beträgt die Kapazität max. etwa 15 µF. Das ist aber lediglich ein Anhaltspunkt und die Werte sind auch Leistungsabhängig.
      Wie oben schon angedeutet, ist es sehr problematisch einen Kondensator in der Drehzahl zu steuern/regeln, aber natürlich gibt es dort ein paar Möglichkeiten.

      1.) Mit einem Potentiometer, geht es zu 100% nicht.

      2.) Mit einem Leistungsregler - Phasenanschnittsteuerung - Drehzahlsteller oder sowas.

      Die Idee ist schon mal nicht verkehrt, aber hier gibt es ein paar Stolpersteine....
      Er sollte Lastunabhängig, beziehungsweise für eine Induktivlast sein, damit das Drehmoment einigermassen konstant bleibt, sollte er auch über eine einstellbarer Leistungsnachschubregelung verfügen. Aber, es wird euch keiner versichern, das eine solche Steuerung auch bei euren BS175 funktioniert..............Ich formuliere es mal vorsichtige, die Chancen stehen sehr schlecht.

      3.) Frequenzumrichter (FU)
      Die Teile sind für Drehstrommotoren und wenn ihr dort lest, 1 Phasen FU, dann bezieht sich dieses meistens auf die Eingangsspannung. Die Teile können ohne Probleme aus 1 Phase, 3 Phasen, für einen Drehstrommotoren machen. Es gibt aber Exoten und diese haben die größte Chance, das man einen Kondensatormotor in der Drehzahl regeln kann und dieses weitestgehend ohne Drehmomentverlust.
      Reduziert man die Drehzahl (Spannung und Frequenz), so wird der FU den Motor bis zu dem programmierten Wert, mit Strom versorgen und solange der Motor es kann, bleibt das Drehmoment erhalten.
      Man kann natürlich an den Parametern ein wenig drehen und z.B. ihm erlauben, das er für Zeit X diesen Wert überschreitet, oder von vorne herein eine höheren Motorennennstrom angeben, oder oder oder.
      Wie gesagt, bis der Motor in Rauch aufgeht ;)
      Ein Problem vom Kondensatormotor ist, das die Hilfswicklung einen geringeren Querschnitt als die Hauptwicklung hat, also nicht wie bei einem Drehstrommotor, wo alle den selber Querschnitt haben.

      Was muss man bei so einem FU alles beachten?

      1.) Der FU sollte mehr KW können, als der Motor hat.

      2.) Die Programmierung ist Kinderleicht, da man als Grundparameter lediglich die Daten vom Typenschild des Motors ablesen muss (Motorennennspannung, Motorennennstrom und Motorennennfrequenzund) und diese in den FU eingeben muss. Sollte es beim Anlauf Probleme geben, so gibt es mit Sicherheit einige Boost Funktionen, die dafür sorgen, das er seinen Anlaufschwierigkeiten überwindet ;)

      3.) Wenn es um einen FU geht, hört man immer was von einem Netzfilter. Hierzu gibt es ein paar Sachen, die man beachten sollte (die Hochwertigeren FU's haben meistens einen verbaut).

      3a.) Ein Netzfilter kann aber auch für Probleme sorgen.....
      Wenn Störschutzkondensatoren ins Spiel kommen, wird die Lage verzwickter, da diese üblicherweise auch einen kleinen Strom über den Schutzleiter ableiten werden.
      Wenn ihr einen Fi vom Typ A (im Privathaus der Standard) verbaut habt, kommt z.B. dieser nicht mit den Gleichstromanteil beim Ausschalten vom FU zurecht und löst aus.
      Ihr könnt auch die Überwachungselektronik vom FI in die Sättigung fahren und euer FI hat keine Funktion mehr und und und. Die Lösung könnte eine separate Zuleitung sein, die nicht über den FI geht, oder einen FI vom Typ B verbauen (aber dieser muss auf den FU abgestimmt sein)

      Bitte, wenn ihr sowas vorhaben solltet, holt euch einen Fachmann ins Haus!

      4.) Für was benötige ich einen Bremswiderstand?
      Das ist was für die Ungeduldigen. Mit einen Zusätzliche Bremswiderstand steht der Motor wesentlich schneller still, so dass ihr euer Schleifband wechseln könnt.

      5.) Regele, oder steuer ich die Drehzahl?
      Ich spreche hier von einer Steuerung, eine Regelung wäre es, wenn eine Drehzahlrückführung stattfinden würde.

      6.) FU's mögen keine staubige Luft (wenn sie einen internen Lüfter haben), also baut diesen besser in ein Gehäuse, aber dieses sollte großzügig bemessen sein, damit er immer noch genügend Luft zur Zirkulation hat.
      Ich habe mich für den PETER electronic VD i 075/E entschieden, aber hier kann man keinen Bremswiderstand anbauen, das geht erst bei der größeren Variante, aber der Netztfilter ist schon integriert. Man bekommt sogar die Drehzahl angezeigt, aber dieses ist nur ein rechnerischer Wert. Strom und Frequenz bekommt man bei allen angezeigt.

      7.) Was ist mit der Kühlung?
      Ich habe ihn nicht soweit aufgeschraubt und kann nicht sagen, ob am Anker ein Lüfter montiert ist, aber auch wenn, sind diese Lüfter meistens für die Nenndrehzahl ausgelegt und reduziert man die Drehzahl, so reduziert man auch die Kühlung vom Motor ;)

      8.) Bei Verwendung von abgeschirmten Leitungen zwischen Umrichter und Motor sollte der Schirm beidseitig auf Erde gelegt sein

      Jetzt aber zu meinem Umbau:
      Da ich mir nicht sicher war, ob ich ihn auch für andere Sachen benötige, habe ich meinen Aufbau recht flexibel gehalten.

      Anbei ein Bilder von meinem Umbau:



      Und hier ein Video, von der Ansteuerung:



      So, ich hoffe, das ich mein Versprechen damit eingelöst habe und ihr euch ein paar Anregungen, beziehungsweise, ich ein paar Fragen beantworten konnte, wenn es um die Drehzahlsteuerung/regelung vom Metabo BS 175 geht. Möchte man Drehmoment und eine Drehzahlsteuerung/regelung würde ich zu einer Drehstromvariante greifen.
      Auch noch mal hier der Hinweis, bitte, holt euch bei elektrischen Umbauten Fachmännische Unterstützung!
      Grüße Frank
      Ich kann jetzt auch nur vermuten, was ich damit meine ....
    • Hallo Frank,

      toller WIP !
      Da hast du dir ja eine ganz schöne Arbeit ausgesucht.
      Der Umbau ist dir aber hervorragend gelungen,sieht nun alles sauber und stabil aus.
      Gutes Gelingen für all deine Projekte im neuen Jahr.

      Gruß Carsten

      P.S. wo bekommt man denn diese Gehäuse für den FU?
      "ich schärfe nichts mehr...bleiben sie auch länger stumpf" leielekt Februar 2017

      Schmutzige Hände sind ein Zeichen für sauberes Geld
    • Hallo Carsten,
      danke :)

      Bezüglich deiner Frage:
      Der Suchbegriff ist "Schaltschrank mit Montageplatte" und die Teile gibt es für ein paar Euro bei E-Bay.
      Bitte schau, das er z.B. IP 65 oder IP66 hat.
      Grüße Frank
      Ich kann jetzt auch nur vermuten, was ich damit meine ....
    • Hallo Frank,
      super WIP .Ich habe noch einen BS175 hier rumliegen ,ungenutzt da er mir fürs Messerschleifen zu wenig Dampf hat.
      Für die Griffbearbeitung wäre das schon was ,mit deiner D-Steuerung bestimmt.
      Werde ich wohl mal angehen wenn ich ein paar andere Baustellen abgearbeitet hab
      Danke fürs zeigen
      ______________________
      stephan




    • Hallo Frank,

      vielen Dank für die Infos.
      Ich hab schon mal danach gesucht heute,aber da war nicht sehr viel im Angebot,aber das Jahr ist ja noch jung ;)

      Gruß Carsten
      "ich schärfe nichts mehr...bleiben sie auch länger stumpf" leielekt Februar 2017

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