Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

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arbuckle
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Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#1 Beitrag von arbuckle »

Ich möchte eine ältere Juki LU563 (Dreifachtransportmaschine für mittel bis schwere Stoffe) von 400V Kupplungsmotor auf Servomotor umrüsten.

Einen Servomotor habe ich bereits gekauft. Es ist ein relativ günstiger Motor für 100-130€ je nach Anbieter. Es gibt zwar sehr viel teurere Nähmaschinenmotoren
allerdings sind 100€ ja auch nicht gerade wenig Geld und wenn man bedenkt das man für dieses Geld schon wirklich große starke Elektrowerkzeuge von Markenherstellern bekommt erwartete ich schon einen brauchbaren Artikel.

Der erste Eindruck vom Motor war auch garnicht so schecht . Zwar sind alle Kunststoffteile aus billigstem Plastik und die Verarbeitung ist rein äusserlich auch nicht besonders gut aber solange die Funktion gegeben ist sind solche Qualitätsmängel für mich akzeptabel denn ich habe in der Vergangenheit keine zu schlechten Erfahrungen mit derartigen Waren gemacht.
Der Motor ist aber ein Bürstenloser Motor der neueren Generation ,das heist er hat ein elektronisches Steuergerät das sich über ein Menü relativ umfangreich einstellen lässt.

Ich möchte den Motor vor allem im unteren Drehzahlbereich verwenden und die Mindestdrehzahl des Motors liegt bei 100rpm was ausreichend wenig ist.
Leider mußte ich aber fest stellen das der Motor vor allem im unteren Drehzahlbereich extremst ! laute und darüber hinaus sehr unangenehme Geräusche von sich gibt sobald er nur mit dem Keilriemen im Leerlauf belastet wird.
Zuerst dachte ich das der Motor einen Defekt hat denn die Geräusche sind ungleichmäßig und hören sich einfach irgendwie kaputt an aber da bin ich mir mittlerweile garnicht mehr so sicher. Ich dachte es ist einfach eine Umwucht im Motor und deshalb die ungleichmäßigen lauten Geräusche bis mir klar wurde das die Umwucht wahrscheinlich von meiner Nähmaschine herrührt und der Motor das tut was er soll und dies ausregelt.

Trotzdem ist er einfach unerträglich laut und verhält sich seltsam. Ich kann mir nicht vorstellen das dies normal ist und irgendjemand das akzeptabel finden kann.
In hunderten Youtubevideos ist zu sehen wie Leute ihre Nähmaschinen (auch die schwereren Klassen) mit Servomotoren ausstatten und niemals habe ich derartig laute Geräusche gehört. Im Gegenteil sagt man ja das solche Motoren leise sind aber in diesem Fall ist der Motor extrem viel lauter als die sowieso schon etwas lautere Geräuschkulisse der Industriemaschine mit ihrem Dreifachtransport und der großen starken Fadenspannfeder.

Mit einigen Einstellungen im Menü konnte ich das Verhalten im unteren Drehzahlbereich zwar etwas verbessern aber nur unwesentlich.

Ich bin also nicht mehr sicher ob es sich tatsächlich um einen Hardwaredefekt handelt oder ob es eventuell ein Fehler oder Qualitätsmangel im Zusammenspiel aus Software und Hardware bei der Performance im unteren Drehzahlbereich sein könnte.
Ausserdem bin ich mir nicht ganz sicher wie "rund" und "widerstandsfrei" der Mechanismus einer solchen schweren Nähmaschine sein darf oder muß (immerhin ist es eine ältere Maschine) und in wie weit das bei dem Fehlverhalten des Motors eine Rolle spielt oder spielen darf.

Eine konkrete Frage zu diesem Thema ist jetzt ob es irgendwie bekannt ist das manche dieser Motoren im unteren Drehzahlbereich eine bessere Performance hinsichtlich Geräuschentwicklung , "Rundlauf" und Kraftentfaltung zeigen als andere ?
Sollten diese Motoren nicht grundsätzlich auch im unteren Drehzahlbereich gut funktionieren denn das wird doch neben dem angeblich geringen Geräuschpegel immer als größtes Argument für Servomotoren angebracht.?

Ich habe auch noch nie etwas von Geräuschproblemen gehört oder gelesen. Zwar bauen sich einige Leute auch an ihre Servomotoren zusätzliche mechanische Geschwindigkeitsbegrenzer (speedreducer) aber dabei geht es immer nur um die Erhöhung der Kraft und verringerung der Drehzahlen bei Motoren die sich softwareseitig nicht unter ca.500rpm. regeln lassen. Das dies irgendwie Einfluß auf eine ansonsten drastische Geräuschentwicklung und schlechtes "Rundlaufverhalten" hätte habe ich nirgendwo gelesen.

Was kann man von einem teureren "marken" Motor in dieser Hinsicht erwarten ?

Kann jemand etwas zu den Zusammenhängen und Qualitätsunterschieden sagen ?
Haltet ihr das auch für einen Defekt oder Steuerungsfehler ?

Könnt ihr bestimmte Modelle empfehlen die im unteren Drehzahlbereich ohne zusätzlichen Speedreducer gut performen ?

danke

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det
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#2 Beitrag von det »

Hallo,
kannst du mal ein Video aufnehmen, ins Netz hochladen und verlinken?

Das Thema wurde hier im Thread aktuell behandelt.

Gruß
Detlef
Maschinen: viel zu viele - Zeit dafür: viel zu wenig
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gelöschter User N

Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#3 Beitrag von gelöschter User N »

arbuckle hat geschrieben: Freitag 27. August 2021, 20:49 Was kann man von einem teureren "marken" Motor in dieser Hinsicht erwarten ?

Kann jemand etwas zu den Zusammenhängen und Qualitätsunterschieden sagen ?
Haltet ihr das auch für einen Defekt oder Steuerungsfehler ?

Könnt ihr bestimmte Modelle empfehlen die im unteren Drehzahlbereich ohne zusätzlichen Speedreducer gut performen ?
Dein Motor ist schlecht Schall gedämmt. Mit ein paar wenigen Maßnahmen kannst Du Deinen Motor wesentlich leiser und akustisch "unauffällig" machen.
Übrigens: Ein moderner Akkuschrauber hat ebenfalls einen bürstenlosen Motor. Du kannst ja mal in den nächsten guten Baumarkt oder zum Fachhandel gehen und vergleichen wie sich die bürstenlosen Motoren dort bei niedrigen Drehzahlen verhalten & anhören.

Bilder vom Motor und das Video wären hilfreich. Dann bekommst Du von mir gezielt Hinweise die Situation an Deiner Nähmaschine zu verbessern.

Edit: Grundsätzliche Funktion und Hinweise auf mögliche Geräuschentwicklung => https://www.youtube.com/watch?v=v7zIZeE5dbo

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inch
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#4 Beitrag von inch »

Es geht hier weder um Akkuschrauber,noch um Baumärkte.
Das Thema haben wir vor drei Tagen
viewtopic.php?f=25&t=9646
auch dank deiner fragwürdigen Ideen,aktuell behandelt.
Es gibt dem an sich nichts hinzuzufügen (Entkoppeln des Motors,wie bei Industriemotoren üblich),Entkoppeln von Ölwannenblech und Tischplatte und des Nähtisches zum Raum hin)
Слава Україні!
Hier geht`s zur Ukraine-Direkthilfe:
https://prytulafoundation.org/en
https://www.ldc-ua.org/en
RTL Kinderhilfe - 10 €/SMS 44844 Stichwort: "Ukraine"

Flickflak
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#5 Beitrag von Flickflak »

Ich habe das gleiche Thema hier besprochen gesehen:
https://leatherworker.net/forum/topic/8 ... low-speed/
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arbuckle
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#6 Beitrag von arbuckle »

Hallo,
kannst du mal ein Video aufnehmen, ins Netz hochladen und verlinken?
Das Thema wurde hier im Thread aktuell behandelt.
Ich habe bereits ein Video aufgenommen ,tue mich aus schlechter Erfahrung aber etwas schwer damit mich bei Youtube anzumelden.
Vielleicht mache ich das aber noch.

In dem verlinkten Thread geht es ja ganz grundsätzlich um die Lautstärkenproblematik und nicht direkt um den Motor.
Die Lautstärke kann bei einer Industriemaschine auch vom Hämmern der Nadel oder dem Dreifachtransport kommen wenn die
Maschine nicht wie beschrieben einigermaßen von irgendwelchen Resonanazkörpern entkoppelt ist.
In meinem Fall ist aber die Maschine bereits durch Gummieinlagen vom Tisch , die Tischplatte durch Gummi vom Tischgestell und der Motor durch Gummis
von der Tischplatte entkoppelt. Ein bischen Resonanz erzeugt der Tisch zwar immernoch aber die eigentliche Lautstärke geht direkt vom Motor aus.
Auch dann wenn ich den Motor in die Hand nehme und an den Riemen halte oder den Motor nur per Hand belaste geht er ziemlich direkt in den Lautstärkemodus über
und ist auch dann etwas unregelmäßig aber dazu später nochmal was.
Dein Motor ist schlecht Schall gedämmt. Mit ein paar wenigen Maßnahmen kannst Du Deinen Motor wesentlich leiser und akustisch "unauffällig" machen.
Übrigens: Ein moderner Akkuschrauber hat ebenfalls einen bürstenlosen Motor. Du kannst ja mal in den nächsten guten Baumarkt oder zum Fachhandel gehen und vergleichen wie sich die bürstenlosen Motoren dort bei niedrigen Drehzahlen verhalten & anhören.
Ich nehme nicht an das es um die Schalldämmung des Motors geht ,andere Servomotoren die scheinbar viel leiser klingen verfügen auch nicht über irgendeine "physische
Schalldämmung".
Was die Anspielung auf Baumarkt und Akkuschrauber soll weis ich nicht ,ein Akkuschrauber arbeitet nicht mit einem Servomotor und ist in dieser Hinsicht überhaupt nicht vergleichbar. Den Vergleich den ich angestellt hatte bezog sich darauf das man z.B. einen monströsen 2000W Winkelschleifer vom Markenhersteller bereits für den Preis des relativ nackten Servomotors bekommt ,technisch gesehen sind die Motoren nicht direkt vergleichbar aber was man im gesammten bekommt schon entfernt irgendwie.

Damit komme ich dann zum nächsten Punkt nämlich den technischen Grundlagen.
Was genau einen Servomotor definiert dabei gehen einige Quellen etwas auseinander.
So wie ich es verstanden ist es vor allem eine Sache die einen Servomotor zum Servomotor macht nämlich das er elektronisch angesteuert wird und dabei ein Signal über die Winkelposition ausgibt die von der mehr oder weniger komplexen Steuersoftware ausgewertet wird. Dazu muß er aber ausreichend präzise sein.

Ob der Motor dann ein Bürstenloser Motor ist ,wieviele Statorwicklungen er hat und ob er über ein Getriebe verfügt ist erstmal nicht gesagt.
Der Motor kann also ähnlich wie ein Schrittmotor aufgebaut sein oder aber über ein Getriebe die nötige Präzision erreichen.

Dem Geräusch nach zu urteilen scheint mein Nähmaschinenmotor ähnlich einem Schrittmotor über mehr als drei Statorwicklungen zu verfügen.
Wieviele genau kann ich nicht sagen und wo der Vorteil gegenüber einem Getriebe liegt weis ich nicht.
Das ein Servomotor etwas spezielle Geräusche macht ist klar aber so wie es meiner tut kann ich es mir nicht vorstellen das dies im entsprechenden Einsatzbereich einer Nähmaschine normal sein soll.

Tatsache ist aber das der Motor beim geringsten Kraftaufwand sehr laut wird. Und zwar so laut wie ich es in hunderten Videos kaum irgendwo gehört habe.
Im Gegenteil habe ich ein Video gefunden in dem ein Motor der Firma Sailrite vorgestellt wird der aufgrund dieser Geräusche als defekt gillt und ziemlich ähnlich klingt wie meiner (bei mir ist es noch etwas extremer)

Ich habe auch fest gestellt das meine Vermutung zwar richtig war und meine Nähmaschine im Leerlauf einen geringen Widerstand und "Umwucht" aufweist (durch die verbauten Exzenterscheiben) ,das es auch so ist das sich die Maschine ab einer bestimmten Umdrehungszahl "einschwingt" und erst dann den geringsten Leerlaufwiderstand aufweist ... allerdings hört sich der Motor auch dann ähnlich unregelmäßig nach einer Umwucht an wenn ich ihn nur per Hand geringfügig belaste.
Es hört sich so an wie das auch Motor selber sich erst bei höheren Geschwindigkeiten "einschwingt" und dann regelmäßig klingt.
Ich habe das gleiche Thema hier besprochen gesehen:
https://leatherworker.net/forum/topic/8 ... low-speed/


Es geht in dem verlinkten Thread vor allem um das "grobe" Verhalten im unteren Drehzahlbereich. Durch Softwareeinstellungen wie " speed acceleration" (Startrampe) ,
"low speed Kp coeffizient" und "Motorstregth" kann man dieses Verhalten beeinflussen.
ABER die Lautstärke die schon bei geringster Belastung auftritt und die seltsame Unregelmäßigkeit im Motor die bei genauerer Betrachtung tatsächlich kein Regelverhalten
sonder eben eine Unregelmäßigkeit im Rundlauf zu sein scheint die NICHT mit dem Rundlauf der Maschine zusammenhängt hat meiner Meinung damit erstmal nichts zu tun.
Über "Ki gain ratio" kann man die Geräuschentwiklung beeinflussen aber dann hat der Motor keine Kraft mehr. Das heist immer wenn der Motor nur im gerigsten Kraft bereitstellt wird er laut was ja bei jedem Motor auch normal ist ,aber bei diesem ist es extrem.
Und mir scheint das in dieser Ausprägung fehlerhaft zu sein.

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det
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#7 Beitrag von det »

Hallo,
arbuckle hat geschrieben: Sonntag 29. August 2021, 14:15Ich habe bereits ein Video aufgenommen ,tue mich aus schlechter Erfahrung aber etwas schwer damit mich bei Youtube anzumelden.
Vielleicht mache ich das aber noch.
Du kannst auch einen anderen Cloudspeicher nehmen, bei vielen Accounts ist der ja bereits inbegriffen (icloud, googledrive, onedrive, 1&1 cloudspeicher, t-online hat da auch etwas iirc) und dann den Film hier verlinken.
Das ist zwar doof, wenn der Film dann irgendwann weg ist, aber hilft bei der Beurteilung ungemein.
Bitte neben langsamer Passage auch einmal zeigen, wie der Motor bei Vollgas läuft.
arbuckle hat geschrieben: Sonntag 29. August 2021, 14:15 Was die Anspielung auf Baumarkt und Akkuschrauber soll weis ich nicht ,ein Akkuschrauber arbeitet nicht mit einem Servomotor und ist in dieser Hinsicht überhaupt nicht vergleichbar. Den Vergleich den ich angestellt hatte bezog sich darauf das man z.B. einen monströsen 2000W Winkelschleifer vom Markenhersteller bereits für den Preis des relativ nackten Servomotors bekommt ,technisch gesehen sind die Motoren nicht direkt vergleichbar aber was man im gesammten bekommt schon entfernt irgendwie.
So eine Flex macht aber auch meist nur Vollgas, dein Motor läuft doch bei hohen Drehzahlen ja auch ruhiger.
Von daher ist der Vergleich mit einem Akkuschrauber nicht so verkehrt, auch da muss der Motor gut regelbar sein und bereits bei sehr niedrigen Drehzahlen sauber und kraftvoll laufen.

Gruß
Detlef
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#8 Beitrag von arbuckle »

Zugegeben der Vergleich mit einem Winkelschleifer ist was das Motorverhalten betrifft noch viel weiter entfernt als der Akkuschrauber.
Wenn man mal davon ausgeht das moderne bürstenlose Motoren immer über mehr als drei Wicklungen verfügen und das ein Akkuschrauber kein Getriebe mit extremer "Untersetzung" hat ... habe ich trotzdem noch nie einen Akkuschrauber gesehen der sich unter Last ,Drehzahlverringerung und der Bemühung dies mit Kraft Auszugleichen ziemlich schnell so anhört wie ein Schlagschrauber.

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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#9 Beitrag von Flickflak »

Ich glaube dir, wenn du schreibst, dass der Motor zu viel Lärm macht und da muss etwas nicht stimmen. Aber ich stimme auch zu, dass es schwierig sein kann zu vermitteln, wo die Grenzen für Lärm und Vibrationen liegen. Es ist nicht in den Spezifikationen enthalten, und die Ausrüstung zur Messung von Schwingungen ist normalerweise auch nicht sofort verfügbar. Mein Ziel war es also, auf andere zu verweisen, die Ähnliches erlebt und beschrieben haben.

Ich erinnere mich auch, ein Video mit einem Sailrite-Motor mit Fehlern gesehen zu haben - wahrscheinlich ist es dieses: https://youtu.be/SOyQtt3eDLw
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arbuckle
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Re: Fragen zu Servomotoren ,Qualität und Eignung

#10 Beitrag von arbuckle »

ja das video meinte ich.

Ich habe mittlerweile unübertrieben hunderte Videos angesehen und mir die Geräusche der Motoren angehört. In diesen hunderten videos habe ich
zwei videos gefunden in denen sich der Motor ungefähr so anhört wie meiner , und siehe da in beiden Fällen ist der Motor mit genau dem selben steuergerät ausgestattet
wie meiner.
Es ist etwas vergleichbar mit einer Fahrradnabe ,die meisten Motoren hören sich etwa so an wie eine der meist verbreiteten leisen feingerasterten Fahrradnaben und meiner hört sich an wie eine dieser modernen lauten und grob gerasterten Naben.
Schon im absoluten leerlauf (ohne Riemen) macht der Motor ein eher tiefen Ton,die meisten anderen machen einen viel helleren Ton.

Ich bin mir auch garnicht mehr so sicher ob der Motor wirklich so sehr viel lauter ist als andere aber das Geräusch ist extrem unangenehm.
(so empfinde ich moderne Fahrradnaben allerdings auch)

Einen Anhaltspunkt dafür was die Ursache sein könnte habe ich gefunden. Die meisten Motoren verfügen über 12 Wicklungen das habe ich in einigen Fotos und Beschreibungen z.B. Sailrite finden können. In der Beschreibung meines Motors ist eine Abbildung zu sehen wo mit reinem Kupfer geworben wird und dort sind nur 9 Wicklungen zu sehen.

Ausserdem kommt es sicher darauf an wie diese Wicklungen genau angesteuert werden (und ob wirklich alle angesteuert werden).
Die Unregelmäßigkeiten im unteren Drehzahlbereich kann ich mir allerdings noch nicht erklären denn diese hängen nicht direkt mit der Umwucht meiner Maschine zusammen.

Ich versuche noch mein Video hoch zu laden vielleicht kann man noch etwas konkret zu meinem Motorengeräusch sagen.

Allerdings hatte ich gehofft das man ganz allgemein etwas über die Unterschiede in den Qualitäten solcher Motoren und damit einhergehend vielleicht etwas zur Geräuschentwiklung sagen kann.
Die meisten Nähmaschinentechniker sind heut zu tage ja nicht mehr nur Mechaniker sondern Mechatroniker und müssten sich auch in diesem Bereich etwas auskennen.
Ich hatte gedacht es gibt allgemeinere Erfahrungswerte zu dem Thema , z.B. das bekannt ist das billige Motoren mit weniger Wicklungen ausgestattet sind usw.
Oer wo genau das Lautstärkeproblem Softwareseitig entsteht denn tatsächlich ändert die "acceleration time" und "Kp coefficient" schon einiges am Verhalten des Motors
aber halt nicht ausreichend.

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