Vermogen motor van takel

Dit is mijn eerste post op dit forum, dus ik zal me eerst even voorstellen.
Mijn naam is Joël, 34 jaar oud en werkzaam in de TD bij een fabrikant voor aangepaste rijwielen. Ik weet van een heel aantal dingen wat, maar ben op geen enkel vlak een expert, dus vandaar dat ik vaan op fora zoals dit rondsnuffel.

Op dit moment loop ik tegen het volgende probleem, en ik hoop dat iemand hier weet wat het probleem is:

Ik ben bezig met het maken van een fietstakel. Ik heb er al een maar deze zakt na (wormwielreductoren kunnen blijkbaar nazakken), en is niet sterk genoeg.
De huidige fietstakel is wordt aangedreven met een naar 1 fase omgebouwde 0.37 kW / 1350rpm motor. Als ik er dan een berekening op los laat kom ik op het volgende:

(P) 370w x 141,37 (hoeksnelheid) is 2,62 N
Er zit een vertraging van 49 achter met een efficiëntie van 64% dus het koppen achter de vertraging wordt dan 83,36 Nm. Met een lier van 110mm (diameter) kom ik dan op een maximaal hefgewicht van 154 Kg. Dit komt redelijk overeen met wat de leverancier opgeeft, namelijk 150Kg. Neem wat wrijvingsverlies en die 4 Kg verschil vergeten we.

Wat ik dus wilde is een sterkere takel die niet nazakt, dus heb ik gekozen voor 1 fase een 0.55 kW / 2790rpm motor met een vertraging van 80 en een efficiëntie van 60%. Hoe hoger de vertraging, hoe minder kans op nazak vandaar. Na dezelfde berekening gedaan te hebben kom ik op 167Kg hefgewicht.

In de praktijk doet zich nu het volgende probleem voor; zodra ik begin met hijsen, en de motor is op toeren voordat de hijsbanden strak staan gaat alles goed, en is de takel zelfs veel sterker. Echter als ik stop met hijsen, komt de motor met geen mogelijkheid meer op gang en kan ik alleen nog maar zakken, en zelfs dat lukt niet altijd. De oude takel had hier geen problemen mee.

Ik was in de vooronderstelling dat een motor die aan het optoeren was, meer koppel had dan zodra deze constant draait.
Hoe kan het dan dat deze nieuwe, in theorie sterke motor, de last niet meer verder omhoog krijgt, en soms ook niet meer naar beneden?
Ik heb een bestandje bijgevoegd met hoe de motor is aangesloten.

Ik hoop dat iemand hier een idee over heeft…..

Hartelijke groet,
Joël

Op 23 augustus 2018 15:04:40 schreef JbW84:

De huidige fietstakel is wordt aangedreven met een naar 1 fase omgebouwde 0.37 kW / 1350rpm motor.

Wat bedoel je hiermee?

edit: hoe kun je iets ombouwen naar 1 fase?

LDmicro user.

Dmv een Steinmetz schakeling worden deze 3 fase motoren op een fase en nul aangesloten.

vergeten

Golden Member

Wat heb je met de derde wikkeling (U3)gedaan?

Met de steinmetz schakeling ben je meteen al 1/3 van je motorvermogen kwijt.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Steinmetzschakeling

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, en toch wordt het wel eens anders begrepen.

Bij de oude takel is het de klassieke Steinmetz. Bij de nieuwe situatie is het een 1 fase motor, dus 1 wikkeling, en 1 hulpwikkeling met condensator, en deze heeft dus geen U3.

Die tekeningen kloppen dan gewoon niet!

Steinmetz is enkel goed voor ventilatoren, want die hebben geen startkoppel nodig.
Het zal volgens mij niet werken.

edit: ondertussen nieuwe gegevens maar...we zijn op den dool, eerst schrijf je dat je die hebt omgebouwd en dan is het een 1 fasige motor.

LDmicro user.

daar zit je probleem dus al, de motor kan met een steinmetz niet onder last aanlopen. zoek een andere motor of zet er een FO tussen.

met een lier kun je een mooie takel maken, sterk zat met 500kg of 1000kg met katrol. zit meteen een op en neer knop bij ook nog.

edit: een motor zonder vertraging onder last loopt moeilijk aan, of je hebt een oude motor die een slechte aanloopcondensator heeft, onbelast wil ie dan nog wel aanlopen..

[Bericht gewijzigd door testman op 23 augustus 2018 16:40:41 (25%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Het topic is pas 7 berichten lang en nu wordt al niet gelezen?

Don't Panic!

Vreemd dat een wormwieloverbrenging nog terugloopt. Dat ben ik nog niet tegengekomen, zeer zeker niet bij zulke vertragingen.

Is het echt een 1 fase motor met 2 wikkelingen?
Dan kun je veel makkelijker omschakelen van draairichting, (moet je wel 2 dezelfde wikkelingen hebben);
Bovenste plaatje, de nul naar de andere kant van de condensator is genoeg om de motordraairichting om te keren.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)
Lambiek

Special Member

Weet je zeker dat je motor goed aangesloten is? Met een vertraging van 80:1 zou je toch verwachten dat het zou moeten werken, zit er alleen een wormwiel en een worm in de vertraging, of nog meerdere tandwielen?

Als je alleen een wormwiel en een worm hebt kan het door het gewicht wel zakken. een wormwiel vertraging is wel zelf remmend, maar kan in sommige gevallen toch gaan draaien. Het veiligste is een elektrische rem monteren bij een takel.

Maar dat lost je opstart probleem nog niet op natuurlijk. Je zou iets met een extra katrol kunnen doen, of een frequentieregelaar kopen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Je veronderstelling dat een motor sterker is op het moment van starten klopt maar gedeeltelijk.

1) dit is meestal correct bij asynchrone draaistroom motoren.
2) dit hangt ook nog samen met de opbouw van ankerkooi van de motor.
3) vaak is echter het kipp koppel nog groter dan het start koppel.

Wat jij hebt in je eerste toepassing (asynchrone motor 370W met condensator en Steinmetz), voldoet niet meer aan boven genoemde voorwaarden.
Je verliest de helft van je startkoppel.
Dus je uiteindelijke startkoppel zal met steinmetz nog +/- 50% van 2.62 Nm zijn. Dus slechts +/- 1.3 Nm.

In je tweede toepassing gebruik je een "echte" monofazige motor.
Vooreerst is de benaming van je klemmen heel vreemd. Normaal heb je U1-U2 als hoofdwikkeling en Z1-Z2 als start wikkeling.
IS DE KLEMMEN BENAMING CORRECT ?

In je tweede toepassing (monofasige motor 550W bij 2970 RPM) zou je een nominaal koppel hebben van 1.88 Nm. Dit is lager als de (theoretische) 2.62Nm vermits het toerental verdubbelt, maar het vermogen slechts toeneemt met +/- 50% dus je beschikbare koppel daalt. (vermogen = koppel maal hoeksnelheid)

Verder heb je verschillende soorten monofazige motoren. Motoren met een HOOG aanloop koppel (die met twee condensatoren en een centrifugaal schakelaar) en motoren met een LAAG aanloop koppel (het type dat jij vermoedelijk hebt).
Van deze laatste is het aanloopkoppel meestal slechts 30 à 40% van het nominale koppel.
Dus 40% van 1.88 Nm geeft slechts +/- 0.75 Nm.

Dit klopt dus volledig met je vaststellingen.
Bij aanloop onder belasting is de motor gewoon niet krachtig genoeg.
1.3 Nm ten opzichte van 0.75 Nm

Eens de motor op toeren is (lees aanloop met losse riemen) is de motor sterker.
1.88 Nm x 80 x 60% = 90.2 Nm
dit is groter dan
66% van 2.62 Nm x 49 x 64% = 54.2 Nm

En het "niet zelf remmend zijn" van je worm worwwiel kast heeft te maken met de hoek die de tanden van het wormwiel maken. Hoe groter de vertraging hoe beter zelfremmend de kast is.

Tot slot heb je nog de (geringe) invloed van het massa traagheidsmoment van de tandwielen die je op gang moet krijgen tijdens het aanlopen. Van stilstand naar 2790 RPM is moeilijker dan van stilstand naar 1370 RPM.

De oplossing voor uw probleem is reeds door anderen gegeven, best een frequentie sturing ervoor zetten.

Shiptronic

Golden Member

Als je toch een andere motor heb gekocht, waarom dan niet gelijk een met rem ?

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

@ MGP en Testman; jullie lezen niet goed. Oude situatie is Steinmetz, nieuwe situatie is 1 fase motor met hulp- en hoofdwikkeling.

@ Toeternietoe; Helaas zijn de wikkelingen niet hetzelfde.

@ lambiek en pamwikkeling, Dank voor de uitleg en suggesties. Ik ga verder zoeken naar een andere oplossing, wellicht een frequentiesturing.
En de benaming van de klemmen in het plaatje klopt inderdaad niet, maar ik heb de motor wel goed (U1-U2 hoofd, Z1-Z2 start) aangesloten.

@ Shiptronic: Vanwege de prijs. Zoals pamwikkeling al zegt; hoe groter de vertraging, hoe groter de "zelfremmendheid". Met een i=80 zakt de motor niet meer na. Dit heb ik afgelopen nacht getest.

Dan nog even een vraag; heeft een 3 fase motor (ook aangesloten op 3 fasen en dus geen Steinmetz) een in verhouding hoger aanloopkoppel dan een monofase motor?

Edit; Ik kan ook een 1 fase motor krijgen met een aanloop- en bedrijfscondensator, namelijk deze: KLIK
Als ik het goed begrijp is dan het startkoppel veel hoger, en aangezien deze motor ook nog eens 2x zoveel vermogen heeft, zou dit wel moeten werken? Ik weet nog niet of we dit gaan doen, maar ik wil alle opties bekijken...

[Bericht gewijzigd door JbW84 op 24 augustus 2018 07:56:06 (24%)]

buckfast_beekeeper

Golden Member

Heb je 3*400V ter beschikking of alleen 230V? Als je 3*400V kan hebben, kies daar dan voor.

Anders een takel kopen van een deftig merk. Tenslotte moet je takel een CE verklaring hebben of je moet deze zelf uitschrijven als constructeur van het toestel.

Honing kan je importeren, bestuiving niet.
Lambiek

Special Member

Op 24 augustus 2018 07:21:25 schreef JbW84:
Dan nog even een vraag; heeft een 3 fase motor (ook aangesloten op 3 fasen en dus geen Steinmetz) een in verhouding hoger aanloopkoppel dan een monofase motor?

Ja.

Edit; Ik kan ook een 1 fase motor krijgen met een aanloop- en bedrijfscondensator,...... Als ik het goed begrijp is dan het startkoppel veel hoger, en aangezien deze motor ook nog eens 2x zoveel vermogen heeft, zou dit wel moeten werken?

Waarom koop je niet gewoon een drie fase motor en een één naar drie fase frequentie regelaar, dan ben je overal van af. Zo duur is dat tegenwoordig niet meer.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Bedankt voor alle reacties tot dusver, ik ben er een stuk wijzer van geworden.
Ik ga de mogelijkheden even op papier zetten en dit hier in de groep gooien.

Een CE verklaring is aan gedacht. Daar hebben we een mannetje voor.

Lambiek

Special Member

Op 24 augustus 2018 09:59:01 schreef JbW84:
Een CE verklaring is aan gedacht. Daar hebben we een mannetje voor.

Het gaat niet alleen om die CE verklaring natuurlijk, de veiligheid van die takel is veel belangrijker. Dus een rem moet je sowieso monteren en een eindschakelaar op het hoogste punt, en vergeet je noodstop systeem niet.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
buckfast_beekeeper

Golden Member

Bij een CE verklaring dien je er toch van uit te gaan dat alle mogelijke gevaren ter dege zijn bekeken en opgelost. Alles dient afgetoetst aan de geldende machine richtlijnen. Niet altijd evident bij combinatie van oude en nieuwe onderdelen.

Daarom dat ik ook suggereer een gekeurde en werkende takel voor het betreffende gewicht aan te schaffen. Halfjaarlijkse keuring???

[Bericht gewijzigd door buckfast_beekeeper op 24 augustus 2018 10:55:54 (22%)]

Honing kan je importeren, bestuiving niet.

Alleen een CE verklaring is ook niet zaligmakend. Een apparaat hoeft dan nog niet gekeurd te zijn. De eisen in de CE zijn ook redelijk vlak:

Machinery must be designed and constructed so that it is fitted for its function, and can be operated,
adjusted and maintained without putting persons at risk when these operations are carried out under the
conditions foreseen but also taking into account any reasonably foreseeable misuse thereof.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Valt "in bad gebruiken" onder "forseeable misuse" van een telefoonlader? :-)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
buckfast_beekeeper

Golden Member

@arco: hangt allemaal wat af van de organisatie. Bij ons wordt geen CE stikker geplakt als niet alle keuringen zonder opmerkingen zijn afgesloten. Alle IIA en IIB attesten moeten door de firma's die onderdelen aanleveren voorgelegd worden. Daarna keuringen van elektrische installatie, testen van alle mogelijke foutmeldingen, noodstopcircuits, bedieningshandleiding, inspectie preventie dienst inclusief arts externe preventiedienst. Er worden niet zomaar en gratuit labeltjes geplakt en documenten getekend.

Honing kan je importeren, bestuiving niet.