Elmotorhaveri.. eller elfel? märkligt beteende...

[jesse]

Jag har fått haveri i min 14kW elmotor...

Det började med att det saknades kontakt med rotorn (R = oändlig) vilket jag tolkade som att kolen hade slitits ut och inte nådde fram. Jag vred långsamt runt rotorn och kunde då få kontakt under korta ögonblick. Om jag lade på ström och vred runt kunde jag få igång den, men med ett ljud som mest liknade en tvåtaktare än en elmotor. "brrrr.rrr.rr.rr" istället för "wiiiiii".


(armature = rotor med kolborstar)

Jag köpte nya kolborstar för 2400 kr och monterade. Motorn gick fint igen... tills jag försökte belasta den!

När jag ökar belastning (mekaniskt motstånd vid lätt acceleration eller utan motstånd fast kraftig acceleration) så händer något märkligt.

Ett antal "stötar" går genom motorn, uppskattningsvis 200ms långa med 100-200 ms intervaller i en sekund...(sen vågar jag inte dra på mer)

Varje "stöt" gör att motorn tvärstannar och rotorn kortsluts... (spänningen går ner till noll). Man kunde tro att det var motorstyrningen som stängde av av nån anledning, men det går en högre ström samtidigt som spänningen går mot noll över rotorn... Belastar jag för mycket löser huvudsäkringen ut. (vilket den aldrig gjort förut, trots att jag kört 380A kontinuerligt).

Det känns osannolikt att det skulle vara nåt som fastnar rent mekaniskt, men det är så det känns. Doch är det så pass upprepningsbart med exakt samma mönster om och om igen... men kan det vara ett elektriskt fel? Motorstyrningen?

Nån som varit med om något liknande?

Motorkontrollern som jag anslutit är kopplad så här:

Curtis 1209R typical wiring diagram.png

jag mätte upp det hela på oscilloskop, men tyvärr pajade USB-minnet som jag lagrade bilderna på.. Ska försöka göra nya bilder (lite bökigt att ansluta oscilloskopet).

[daer]

Har varit med om något som kanske liknar detta, men på en mycket mindre motor.
Där var det kortslutning mellan rotorlindningen och ankaret.
Normalt var ankaret inte i kontakt med chassie jord, men på ett ställe per rotation var det.
Motorn var rätt så svag + drog en hel del mera ström än normalt.
Märkte det främst på att ibland så startade inte motorn utan sköt säkringen.
Roterade motorn lite så fungerade den.

En annan fundering om din motor. Hur känns lagerna? Kan du ha så slitna att rotorn slår i statorn vid belastning?

[Joe]

Hur sliten är kollektorn? Nya kol på sliten kollektor brukar dock oftast bara ge gnistbildning.

[jesse]

Jag har svårt att bedöma kollektorn, då jag inte vet hur en "sliten" ser ut. Man kanske inte ska belasta för mycket innan kolen format sig, men att motorn rycker till och nästan tvärstannar är för mig obegripligt. Växellådan sitter ihop med motorn, jag har inte kunnat ta isär för att se hur det ser ut där, men det är en alldeles vanlig växellåda (bil), med 5 växlar och back. Å koppling förstås.

[säter]

Det här fenomenet känner man ju igen från startmotorer som "fältar".
Ofta beroende på att lagringen är dålig och rotorn "klipper" fast magnetiskt i statorn.

Finns det någon möjlighet att köra motorn utan controller?
Direkt från batteriet?
Enbart i felsökningssyfte.

[jesse]

Jag vågar inte koppla in driftbatteriet direkt - det är på 85 volt... motorn är gjord för 72 volt (nominellt), jag vill inte bränna mina batterier (som är värda mycket mer än motorn) , kablar eller liknande. Däremot kunde jag seriekoppla några gamla 12V-batterier till lagom spänning.. kanske 36 eller 48 volt?
Givetvis är det en utmärkt id'e, då man eliminerar alla fel i motorstyrning och övrig elektronik. Jag ska testa det!

[säter]

Du återkommer väl med resultatet?

[jesse]

får se om jag hittar några batterier först...

[säter]

Jag brukar köpa billigt på bildemonteringen.

[DW]

Det är inte så att när kolen tog slut att en ljusbåge har gått ner mellan strömtagarna (plattorna) och
på detta sätt kortsluter motorn vid passagen. Om, så borde man kunna mäta detta.
Detta är inget påstående utan en ren gissning

[jesse]

ehh... hmm.. eh..

Jag tror jag har haft fel om motorn. Jag var ute och mätte lite idag och märkte en del saker jag inte upptäckt innan:

1) om jag accelererar motorn mycket utan belastning uppstår samma fenomen - att det börjar hacka. Men märkligt nog tvärstannar inte motorn som den gör om jag har ett mekaniskt motstånd. Den snurrar vidare som om inget hänt. Inga missljud. Alltså fastnar den inte rent mekaniskt.

2) "kortslutning" kom jag fram till genom att se att strömsensorn visade "hög ström" när motorn hackade, men det verkar inte som om det är nån kortslutning. Jag hade alltså helt fel om det. Oscilloscopet visar inte minsta antydan på att det skulle gå en högre ström genom motorn. Tvärt om - strömmen stängs av, och det beror på att en kontaktor slår ifrån.

3) Frånslagen sker på ett förutsägbart sätt, med en exakt "pulsbredd" och med jämna mellanrum.

4) Kontaktorn som slår ifrån när motorn "hackar" har normalt konstant 12V DC över spolen. Men under de korta hacken sjunker denna spänning till ca 8 volt. Hela 12V-systemet verkar dräneras, då batterispänningen sjunker från ca 13.5V till 11V under dessa pulser.

Så vad kan jag dra för slutsatser av detta?

Att något händer på 12V sidan som drar ner spänningen till kontaktorn. Det är helt beroende av att motorn belastas / en viss ström går genom motorn, för att det ska utlösas (ca 60A). I normalfall går det att köra med 380A i över en minut, och 300A kontinuerligt. Men vad jag vet så finns det inte nån koppling mellan motorström och 12V systemet.....

Nedan är bilden som jag hade i första inlägget:


Det är alltså kontaktorn längst till höger på schemat - intill batteriet, som slår av , pga spänningsfall. samma "signal" går bl.a. vidare till stift nr 4 på motorcontrollern (som heter "key +12V"). Det är en ingång som slår på/av själva controllern.

Nu är det inte kopplat lika enkelt som på schemat. 12-volten från "key" kommer inte direkt från tändningslåset, utan kommer från ett kretskort proppfullt med transistorer, IC och reläer. Det har säkert en massa (okända) villkor för att diverse utsignaler ska vara on eller off. Ett alternativ - om jag inte hittar orsaken till det konstiga spänningsfallet - är att jag kastar kretskortet och gör en enkel direktkoppling, så som på schemat. Det bör ju fungera rakt av i så fall.....


...fortsättning följer....

[jesse]

DSC_0172.JPG

[Joe]

Så det är ett helt separat 12V batteri för logiken? kapacitet?

Vet du hur kontrollern styr krafttransistorerna BUZ30A? Om de skulle fasas in sekventiellt beroende på belastning skulle kan man kunna anta att nån eller några är trasiga och kontrollerns interna logik slår ifrån.
Det förklarar dock inte direkt hur det separata batteriet kan belastas ner så pass att kontaktorn släpper.

[jesse]

Alla transistorer är kopplade direkt mellan M- (drain) och B- (source). Om några hade varit trasiga (kortslutning) hade motorn gått igång utan att jag ens hade börjat gasa.... (dock tror jag det kan finnas nån intern logik som i så fall stänger av de externa kontaktorerna via open-collector-utgångarna (stift 7 och 10) på 10 poliga kontakten.... Det förklarar inte varför huvudkontaktorn stänger ner .... )

[gotis]

Startströmmen e så pass hög att spänningen sjunker så att elektroniken Stänger ner och startar upp igen?

Prova rampa upp lite försiktigare.