Leistungsmessung E-Motor

[simplydynamic]

Kurzer Hintergrund:
An einem CNC Fertigungscenter greife ich mit einer Stromzange und einem Oszilloskop die Stromaufnahme des Spindelmotors ab.
Ich bin kein Elektroniker und habe von dem Zeug recht wenig Ahnung.
"Angeschlossen" hat die Stromzange ein Elektroniker der Hersteller Firma. Bzw. es wurde gezeigt wo die Kabel der Leistungsverstärker sind und wo man abgreifen kann.

Im Prinzip funktioniert es auch und an dem Oszilloskop wird mir die Leistungsaufnahme als Kurve in Ampere angezeigt.

Problem ist allerdings das ich bei 100 Bohrungen z.B. sehr viele unterschiedliche Werte rausbekomme.
Erfasse ich dies statistisch sehe ich bei verschiedenen Materialien,Bohrern usw. nir Unterschiede.
Ich sehe sie zwar ein wenig raus, aber in der statistischen Auswertung mit Standardabweuichung usw. ist alles gleich.


Welche Möglichkeiten habe ich die Messergebnisse zu verbessern?
Stromzange ist ein teueres Modell von Fluke.
Und Oszilloskop ist auch ein teueres Digitales Modell.

Gibt es Möglichkeiten ?
Ein Kollege in USA miß das ganze in Watt/Sekunden und dies scheint genauer.
Aber welche Möglichektien auch im Anschluß gibt es da ?


Gruß Michael

[BernhardS]

Hallo,

kannst Du mal ein Beispiel für Deine Daten geben? Als Excel-Tabelle oder ähnlich.
Im Allgemeinen kann man aus der Stromaufnahme schon sehr viel herauslesen.

Bernhard

[simplydynamic]

Ja Theoretisch kann ich das auch. Bzw. ich lese auch Sachen heraus. Problem halt nur das es statitisch nicht aussagekräftig ist da mit der Standardabweichung alles gleich ist.

So sieht das ganze aus (wenn ich den Link richtig im Kopf habe, kann von Arbeit aus nicht auf freenet homepages zugreifen)
http://freenet-homepage.de/HennigMotorsport/stromdaten.xls

Wie man sieht kann man schon etwas rauslesen, allerdings wenn ich das im rahmen der Standardabweichung sehe, so wie wir das im Labor offiziel für die Berichte müssen, dann ist alles im gleichen Bereich und somit "Gleich"
Ausser wenn natürlich riesen Unterschiede in den Werten sind.

[BernhardS]

Hallo,

leider kommt man irgendwie nicht an die Datei heran. Benutze doch einfach die Funktion
Dateianhang hochladen hier weiter unten auf der Seite.

Bernhard

[simplydynamic]

Ach so....

Ja hier noch mal. Ich konnte das von der Arbeit aus auch nicht kontrollieren, da sind freenet.de Homepages gesperrt.

[BernhardS]

Hallo,

hmm.....ertsmal warmdenken

Nun, man sieht z.B. einen Anstieg nach der 10. Bohrung der unabhängig vom Material
stattfindet. Material B und D scheinen auch etwas leichter zu bearbeiten zu sein.
Wenn man die erste Bohrung weglässt und von den ersten 9 und den zweiten 10 Schritten
den Mittelwert bildet, dann steigt dieser bei Material A und C um 7%, bei B und D um 15 %.

Die Standartabweichung ist hier also nicht richtig angewendet worden, weil ein systematischer
Einfluss auf die Werte wie eine statistische Streuung gerechnet wurde. Wenn ich mal
spasseshalber von der zweiten Hälfte der Werte jeweils 7 bzw. 15% abziehe sinkt die
Standartabweichung auf 1,7%.
Das soll natürlich kein ernsthafter Vorschlag zur Auswertung sein, nur ein Hinweis. Warum steigt
der Strom nach 10 Bohrungen an?

Bernhard

[simplydynamic]

Es sind jeweils 90 Bohrungen gemacht worden.
Die Werte sind die ersten 10 und die letzten 10.

Der Kollege der in USA sitzt und das schon seit Jahren macht hat mir darauf nicht geantwortet

Eine Möglichkeit wäre Werkzeugverschleiß.

Eine Verbesserung wäre wahrscheinlich die Operationen anders zu bewerten.
z.B. erste 10 letzte 10 komplett in der Betrachtung trennen.
Oder zumindest wäre das eine Option.

Allerdings hätte ich noch eine Tabelle vom Gewindebohren einstellen können, diese ist nämlich komplett durcheinander.

[anders]

Eine Möglichkeit wäre Werkzeugverschleiß.

Oder der Motor wird warm.
Die Eigenschaften einiger Magnetwerkstoffe können sich dabei erheblich ändern und die Drehzahlstabilisierung regelt nach.

[BernhardS]

Hallo

Die Werte sind die ersten 10 und die letzten 10

Wenn der Strom also in WIrklichkeit kontinuierlich ansteigt dann kannst Du den Anstieg ja errechnen.
Du kannst nun einerseits die Steilheit des Anstiegs verwerten -man hat ja gesehen, daß die
bei verschiedenen Werkstoffen unterschiedlich ist- und andererseits den Anstieg abziehen
bevor Du die Streubreite der Meßwerte betrachtest.

Lass doch mal so eine Tabelle vom Gewindebohren sehen....

Bernhard

[simplydynamic]

Also der Anstieg ist tippe cih wirklich von Verschleiß abhängig oder Erwärmung der Werkstücke.
Allerdings dürfte das mit so massiver Kühling nicht sein.
Das CNC Center wird morgens warmlaufen gelassen vor den tests, und die tests finden annähernd unter gleichen Bedingugne statt.
So das der Spindelmotor auch gleichmäßig bei allen Produkten sich erwärmen sollte.
Auch ist es bei einigen Tests zu sehen und bei anderen nicht.
Also eher Werkzeug/Werkstück.

Anbei mal ein Tabelle des Gewindeschneidens.

Da sieht es dann noch etwas chaotischer aus.

Auch bin ich mir noch nicht im Klaren ob am Oszilloskop die Einstellung "normale" Abtastung oder Abtastung der Spitzenwerte besser ist.

Auch muß man bedenken das , auch wenn es eine teuer Fluke Zange ist, die Stromzange nur von einem Kabel abgreift und dabei auch 3% (wenn ich die Daten richtig im Kopf habe) Toleranz hat.

Da würde ich gern ansetzen und das ganze System verbessern.

Leider gibt es hier keine Firma die das im Griff hat oder sich daran versuchen möchte.
Die Elektrofirmen können das nicht, die Herstellerfirma der CNC macht sowas nicht, Analgenelektroniker fühlen sich nicht zuständig........

[BernhardS]

Hallo,

auch 3% Toleranz

Beim Meßgerät wird häufig Genauigkeit gesucht, ist aber selten zielführend. Zieh von allen
Meßwerten 3% ab, was ist dann anders?

So chaotisch sind die Werte übrigend ja garnicht. Ein bißchen was könnte man noch rausholen.
Wenn man Häufigkeiten bildet, also: wie oft kommt ein Wert zwischen z.B. 60 und 63 vor?
stellt man fest, daß beim Material A die "mittleren" Werte weniger häufig sind. Es gibt eine
Tendenz dahingehend, daß die Werte eher entweder hoch oder niedrig sind. Solche
"mehrgipfligen" Verteilungen weisen manchmal darauf hin, daß es eine äußere Störgröße gibt.
Raumtemperatur, Kühlschmierstoff, Spanabfuhr, Mitagspause...

Frage nebenbei: Was ist eigentlich Deine Aufgabe in diesem Zusammenhang?

Bernhard

[simplydynamic]

Also,
Ich teste Kühlschmierstoffe an einem Bearbeitungszentrum.
Also stest neues Werkzeug, das seleb Programm, neuer Block aus einer Charge so fern das geht und dann 100 Löcher bohren, 35 M10 Gewinde oder was gewünscht ist.
Und dann halt über Werkzeugverschleiß, Oberflächenrauhigkeiten, Späne usw. auswerten.
Ein Punkt ist halt die Stromaufnahme des Spindelmotors.

Was mich halt stört ist das ich bisher immer (statistisch gesehen) gleiche Werte hatte.
Die Amis, die das selbe machen bekommen Werte halt in Watt Sekunden. Angeblich , wenn ich die Testberichte lese, ist das genauer.
Die können oder wollen mir auch nicht sagen wie es angeschlossen ist, wie das Oszi getriggert ist usw.
So das ich mir alles selber erarbeiten muß.
Klar, wenn die Werte so sind, dann sind sie so. Und wenn das eben Stand der Technik ist und man nur mit 20000€ genauere Ergebnisse rausholen kann dann lassen wir das eben so.
Trotzdem versuche ich halt immer noch ein klein wenig raus zu quetschen.
Schließlich testen wir so erst ein Jahr und sind ja eigentlich noch in der Entwicklungsphase.
Auch bin ich alleine in der Abteilung, bzw. der Arbeit. Muß also alles können, testen und gleichzeitig weiterentwickeln.
Zwar toller Job, aber ich wünschte das würde auch entsprechend der Arbeit und Wichtigkeit bezahlt....

[BernhardS]

Hallo,

Zwar toller Job, aber ich wünschte das würde auch entsprechend der Arbeit und Wichtigkeit bezahlt....

Da muss man sich schon entscheiden

Ich dachte A,B,C,D wären Werkstücke. Wenn das verschiedene Kühlschmierstoffe sind, dann
ergibt zumindest die Auswertung des Bohrens eine Aussage - siehe mein Geschreibsel vom
letzten Donnerstag.
Beim Gewindebohren überwiegen halt die sonstigen Parameter, das kann ja so sein. Es kommt
ja auch darauf an, wonach man sucht. Ich verstehe ja nichts von Metallbearbeitung, aber da
gibt es doch Effekte im Bereich von Sekundenbruchteilen. Sollte man das Signal nicht ganz
hochaufgelöst aufzeichnen und nach so Spitzen suchen oder bügelt die Trägheit des Antriebs
das weg?

Hatte ja schon mit KSS zu tun, allerdings Schwerpunkt Mikrobiologie.

Bernhard