Hallo liebe Leute,
ich soll für eine Projektarbeit einen Elektromotor finden.
Als Last, das an der Welle angebracht wird, ist eine AluminiumScheibe.
Nun meine Frage:
Wie berechne ich das gegenmoment der AluScheibe mit einem Durchmesser
von 30 cm ?
Ich habe z.B. einen Motor gefunden, der kann 12.000 U/min bei einer
Leistung von x jedoch nur ein Drehmoment von 0.1mNm.
Wie berechne ich, welches Drehmoment ich brauche, um die Scheibe auf
eine Drehzahl x zu beschleunigen ?
Danke.
Also ich habe mal folgendes berechnet:
Kreisscheibe mal nur mit 20 cm durchmesser, und alu-material mit einer
dichte von 2.7g/cm und einer Höhe von 0.5 cm, ergibt eine Masse von 0.43
kg.
Das Trägheitsmoment mit J=0.5*m*r^2= 0.0022 kgm^2, ist das richtig
gerechnet ?
Wie berechne ich nun mein Lastmoment ?
Die Scheibe soll mit einer Drehzahl x drehen.
ich nehme mal vereinfachend an, dass der Motor reibungslos ist.
Dir fehlen leider die wichtigsten Werte.
Wie schnell muss die schreibe beschleunigt werden?
Welches Drehmoment braucht man um die schreibe auf Drehzahl zu halten
(welche Reibung übt sie im Medium aus)
Wie ist die Masse in der schreibe Verteilt?
Über Trägheitsmoment und Drehmoment kannst du nur die
Winkelbeschleunigung ausrechnen, also wie schnell die Rotation
beschleunigt.
Unter Vernachlässigung jeder Reibung kannst du theoretisch auch mit
einem kleinen Drehmoment jedes Trägheitsmoment auf jede beliebige
Drehzahl bringen.
Praktisch hast du 2 Dinge, die dagegen stehen:
1. Die Lager haben ein Losbrechmoment. Der Motor braucht also ein
gewisses Drehmoment bis sich deine Scheibe überhaupt anfängt zu drehen.
Kann man nicht berechnen, hängt von der Lagerung und der Masse ab, kann
man nur mit entsprechenden Mitteln messen.
2. Dein Aufbau hat Lagerreibung und die Scheibe Luftreibung. Diese
Reibung erzeugt ein drehzahlabhängiges Gegenmoment. Sobald Gegenmoment
und Antriebsmoment gleich sind beschleunigt die Scheibe nicht mehr
weiter. Kann man auch nicht berechnen.
Danke für die Antworten,
aber wenn ich nun ein Motor brauche, der meine Scheibe mit der Masse von
0.43 kg bzw. 430 gramm auf eine Drehzahl, sagen wir mal 3000/min drehen
lassen soll, welches Moment brauch ich dazu ?
So ein ungefährer Wert...klar kommen Reibung etc dazu, aber dann kann
man ja sagen, man nimmt einen etwas stärkeren Motor...
Messel schrieb:> aber wenn ich nun ein Motor brauche, der meine Scheibe mit der Masse von> 0.43 kg bzw. 430 gramm auf eine Drehzahl, sagen wir mal 3000/min drehen> lassen soll, welches Moment brauch ich dazu ?
wie lange soll den der Vorgang dauern? 1millisekunde oder 1 Stunde?
Wichtig ist auch wie die Masse verteilt ist, wenn die Masse außen ist
(Schwungschreibe) dann braucht man mehr Leistung.
Peter II schrieb:> Messel schrieb:>> aber wenn ich nun ein Motor brauche, der meine Scheibe mit der Masse von>> 0.43 kg bzw. 430 gramm auf eine Drehzahl, sagen wir mal 3000/min drehen>> lassen soll, welches Moment brauch ich dazu ?>> wie lange soll den der Vorgang dauern? 1millisekunde oder 1 Stunde?>> Wichtig ist auch wie die Masse verteilt ist, wenn die Masse außen ist> (Schwungschreibe) dann braucht man mehr Leistung.
Ja paar Minuten Betrieb schon, d.h. locker mal 2-30 min.
Messel schrieb:> Ja paar Minuten Betrieb schon, d.h. locker mal 2-30 min.
wie lange er zum Beschleunigen brauchen soll und nicht wie lange es
laufen soll.
Peter II schrieb:> Messel schrieb:>> Ja paar Minuten Betrieb schon, d.h. locker mal 2-30 min.>> wie lange er zum Beschleunigen brauchen soll und nicht wie lange es> laufen soll.
Ich sag mal ideal so schnell wie möglich, also ich habe vorgehabt einen
eisenlosen Motor zu nehmen, die sind ja da sehr dynamisch...
Messel schrieb:> aber wenn ich nun ein Motor brauche, der meine Scheibe mit der Masse von> 0.43 kg bzw. 430 gramm auf eine Drehzahl, sagen wir mal 3000/min drehen> lassen soll, welches Moment brauch ich dazu ?>> So ein ungefährer Wert...klar kommen Reibung etc dazu, aber dann kann> man ja sagen, man nimmt einen etwas stärkeren Motor...
Wie bereits Udo gesagt hat, das lässt sich nicht berechnen.
Theoretisch reicht ein beliebig kleines Moment, um die Scheibe
in Drehung zu versetzen. Allein die Reibung verlangt ein
Mindestmoment und die Reibung lässt sich nur schwer bis garnicht
berechnen.
Gruss
Harald
Messel schrieb:> Ich sag mal ideal so schnell wie möglich, also ich habe vorgehabt einen> eisenlosen Motor zu nehmen, die sind ja da sehr dynamisch...
Aber nicht mehr, wenn deine 430g da dranhängen. Das Trägheitsmoment vom
eisenlosen Anker addiert sich zum Trägheitsmoment deiner Last. Da ist so
ein eisenloser Motor möglicherweise rausgeschmissenes Geld.
Es kann aber doch nicht so schwer sein, an irgendeinen rumliegenden
Modellmotor mal die Scheibe anzuflanschen und das am Labornetzteil
laufen zu lassen. Selbst wenn das nicht optimal funktioniert, bekommt
ein Gefühl dafür, wo es fehlt.
MfG Klaus
