Hallo,
Ich wollte einen Lüfter langsamer laufen lassen bei gleichbleibenden
Strom.
Daten vom Lüfter: 12V 125mA
Ich habe nun einen Widerstand so berechnet das ich angenommen habe an
ihm sollen 2V abfallen und 10V dann am Lüfter. R= U/I = 2V/125mA.
Es funktioniert alles prima jedoch habe ich danach mit dem Amperemeter
einen Strom vom 80mA gemessen. Wieso das wenn ich bei der Berechnung die
125mA miteinbezogen habe ?
lg
Der Strom ist durch den Motor nicht konstant. Er hängt von der Drehzahl
ab.
Läuft der Motor langsamer, dann benötigt er weniger Strom.
Bei LEDs ist das anders. Sie sind stromgesteuert.
Daniel schrieb:> Wieso das wenn ich bei der Berechnung die> 125mA miteinbezogen habe ?
Weil sich durch den neuen Widerstand der Gesamtwiderstand deiner
Reihenschaltung erhöht. Und bei gleicher Spannung und erhöhtem
Widerstand muss der Strom kleiner werden. Ohmsches Gesetzt eben.
I= U/R
Daniel schrieb:> Es funktioniert alles prima jedoch habe ich danach mit dem Amperemeter> einen Strom vom 80mA gemessen. Wieso das wenn ich bei der Berechnung die> 125mA miteinbezogen habe ?
Wie soll der Motor das wissen? Wenn du ihm weniger Spannung gibst, dann
wird auch die Stromaufnahme geringer.
Da ein Motor aber kein Widerstand ist ist der Zusammenhang nicht linear,
sondern hängt vom Motortyp und der mechanischen Last ab, die er
antreibt.
Willst du eine halbwegs lineare Steuerung nimm PWM wenn der Lüfter das
verträgt.
Dumm, dümmer, am Petersten schrieb:> Willst du eine halbwegs lineare Steuerung nimm PWM wenn der Lüfter das> verträgt.
Ich habe es so verstanden das keine Regelung gewünscht ist. Somit hat er
schon erreicht was er wollte.
Außerdem ist noch zu sagen das es ohne Absenkung des Stromes nicht geht
die Drehzahl zu reduzieren. (Wenn man von PWM Regelung absieht)
Würde der Strom und der Ersatzwiederstand des Motors gleich bleiben,
(ich weis das es eigentlich eine Spule sein wird aber im
Gleichstrombetrieb und gleichbleibender Last kann man auch einen
Widerstand annehmen) würde die Leistung die gleiche bleiben (P = I²*R)
und somit auch die Drehzahl nicht absinken. Es geht also gar nicht mit
gleichbleibendem Strom von 125mA.
Daniel schrieb:> Ich wollte einen Lüfter langsamer laufen lassen
Da ist ein Vorwiderstand keine gute Idee, der führt schnell zu
Anlaufproblemen.
Besser ist ein Spannungsregler oder einfach ein paar Dioden 1N400x.
hinz schrieb:> Besser ist ein Spannungsregler oder einfach ein paar Dioden 1N400x.
Ich habe bei mir einfach eine 3V3 / 1,3 Watt Z-Diode vorgeschaltet. Ist
jetzt deutlich leiser geworden.
Markus K. schrieb:> Ersatzwiederstand des Motors gleich bleiben, (ich weis das
statt
Ersatzwiderstand des Motors gleich bleiben, (ich weiß, dass
So oder ähnlich wird hier leider zu oft geschrieben. Ist oft recht
schwierig beim Lesen gleich den Sinn zu erfassen.
Warum gibt man sich denn nicht mehr Mühe?
Benjamin S. schrieb:> Der Strom ist durch den Motor nicht konstant. Er hängt von der Drehzahl> ab.> Läuft der Motor langsamer, dann benötigt er weniger Strom.>[...]
Hallo Benjamin, das ist leider nicht richtig!.
Wenn der DC-Motor (bei gleicher KlemmenspannungSpannung) langsamer läuf,
also z.B. aufgrund höherer Last eine geringere Drehzahl hat) wird der
Strom GRÖßER!
Felix
hinz schrieb:> Da ist ein Vorwiderstand keine gute Idee, der führt schnell zu> Anlaufproblemen.>> Besser ist ein Spannungsregler oder einfach ein paar Dioden 1N400x.
Warum siehst Du bei geringerer MotorklemmenSpannung kein Problem mit dem
Anlaufen, beim geringeren Anlaufmoment mittels Vorwiderstand hingegen
schon?
Warum soll sich das unterscheiden?
Gruß,
Felix
Felix schrieb:> Hallo Benjamin, das ist leider nicht richtig!.> Wenn der DC-Motor (bei gleicher KlemmenspannungSpannung) langsamer läuf,> also z.B. aufgrund höherer Last eine geringere Drehzahl hat) wird der> Strom GRÖßER!>> Felix
Doch, das ist schon richtig. Denn der Motor läuft nicht aufgrund höherer
Last langsamer, sondern weil er weniger Spannung bekommt (durch den
Vorwiderstand). Und weil er weniger Spannung bekommt, läuft er langsamer
und zieht auch weniger Strom.
Erwin
Felix schrieb:> hinz schrieb:>> Da ist ein Vorwiderstand keine gute Idee, der führt schnell zu>> Anlaufproblemen.>>>> Besser ist ein Spannungsregler oder einfach ein paar Dioden 1N400x.>> Warum siehst Du bei geringerer MotorklemmenSpannung kein Problem mit dem> Anlaufen, beim geringeren Anlaufmoment mittels Vorwiderstand hingegen> schon?> Warum soll sich das unterscheiden?
Denk an den Anlaufstrom.
Felix schrieb:> Warum soll sich das unterscheiden?
Weil es sich eben nicht um einen konstanten Widerstand handelt sondern
um eine Spule. Im Betrieb kann das vernachlässigt werden. Im
Einschaltmoment ist es aber relevant, da es dann eigentlich
Wechselspannung ist. So ist der Widerstand der Spule durch die
anfängliche Last um ein vielfaches größer. Somit fliest am Anfang
deutlich weniger Strom welcher durch den Vorwiederstand zusätzlich
reduziert wird. Im Ergebnis kann es sein das die Leistung nicht mehr
ausreicht das der Motor zu drehen beginnt. Ein Spannungsregler sorgt
hingegen bei veränderlichem Widerstand der Spule immer für die gleiche
Spannung.
Markus K. schrieb:> Somit fliest am Anfang> deutlich weniger Strom welcher durch den Vorwiederstand zusätzlich> reduziert wird. Im Ergebnis kann es sein das die Leistung nicht mehr> ausreicht das der Motor zu drehen beginnt.
Genau anders rum. Da der Motor zum Anlaufen viel Strom haben möchte
(Massenträgheitsmoment), ihn aber durch den hohen Vorwiderstand nicht
bekommt, fällt am niederohmigen Motor nur eine kleine Spannung ab (z.B.
1 Volt). Die restlichen 11 Volt fallen am Widerstand ab. Dadurch kommt
der Motor nur sehr zäh auf Drehzahl.
Bei einer konstanten Versorgungsspannung (egal ob 6 Volt oder 9 Volt)
kommt der Motor flott auf die gewünschte Drehzahl.
Markus K. schrieb:> Ein Spannungsregler sorgt> hingegen bei veränderlichem Widerstand der Spule immer für die gleiche> Spannung.
In diesem Punkt sprechen wir beide die gleiche Sprache. :)
Ach Du grüne Neune schrieb:> Dadurch kommt der Motor nur sehr zäh auf Drehzahl.
...und irgendwann, wenn der Lüfter etwas älter geworden ist,
läuft er garnicht erst an.
Harald W. schrieb:> Ach Du grüne Neune schrieb:>>> Dadurch kommt der Motor nur sehr zäh auf Drehzahl.>> ...und irgendwann, wenn der Lüfter etwas älter geworden ist,> läuft er garnicht erst an.
Wegen des Losbrechmoments, wie Haftreibung.
Benjamin S. schrieb:> Der Strom ist durch den Motor nicht konstant. Er hängt von der Drehzahl> ab.> Läuft der Motor langsamer, dann benötigt er weniger Strom.> Bei LEDs ist das anders. Sie sind stromgesteuert.
Jetzt muss ich doch mal was dazu anmerken. Wieso finden das schon 3
Leute lesenswert? (ich habe mit -1 bewertet)
Es stimmt, der Strom eines Motors Schwankt wenn er mechanisch belastet
wird und mehr oder weniger leisten muss, aber diese Effekt dient in
keiner weise zu der Erklärung warum beim TO jetzt weniger Strom in
seinem Schaltkreis fließt. Hier kann man davon ausgehen das der Lüfter
noch immer die gleiche Menge Luft umwälzen hat wie davor ohne
Widerstand. Somit ist der einzige Grund wieso weniger Strom fließt der
das der zusätzliche Widerstand den Strom begrenzt.
> Läuft der Motor langsamer, dann benötigt er weniger Strom.
Da muss man die Frage nach Ursache und Wirkung stellen. Der Motor läuft
langsamer weil er weniger Strom bekommt und somit weniger Leistung hat.
So wird ein Schuh daraus.
> Bei LEDs ist das anders. Sie sind stromgesteuert.
Und wieso sind LED's anders? Ja, sie sind Stromgesteuert was bedeutet
mit mehr Strom leuchten sie proportional Heller.
Das gleiche trifft auf einen Motor zu, der dreht schneller wenn er mehr
Strom bekommt, einzig die Proportionalität ist nicht gegeben.
Bitte klärt mich auf, was an dem Beitrag noch lesenswertes bleibt.
Danke.
Markus K. schrieb:> Hier kann man davon ausgehen das der Lüfter> noch immer die gleiche Menge Luft umwälzen hat wie davor ohne> Widerstand.
Wenn er (wegen des Vorwiderstandes) langsamer läuft, kann er nicht die
gleiche Luftmenge umwälzen. Siehst du das anders?
> Somit ist der einzige Grund wieso weniger Strom fließt der> das der zusätzliche Widerstand den Strom begrenzt.
Das ist teilweise richtig, aber nicht der einzige Grund.
Der andere Grund ist noch die kleinere Drehzahl. Auch deshalb braucht er
weniger Strom. Durch den Vorwiderstand liegt am Motor auch eine kleinere
Spannung an und deshalb ist die Drehzahl geringer.
Erwin D. schrieb:> Wenn er (wegen des Vorwiderstandes) langsamer läuft, kann er nicht die> gleiche Luftmenge umwälzen. Siehst du das anders?
Damit wollte ich sagen das die ihn umgebende Luftmenge noch immer die
gleiche sein wird und der Lüfter vermutlich jetzt nicht plötzlich auf
dem Himalaja betrieben wird.
Ja, es ist richtig, wenn man es ganz exakt nimmt wird die Last die der
Luftstrom verursacht ein winziges bisschen kleiner sein als zuvor. Aber
ich habe meine Zweifel ob das überhaupt messtechnisch zu erfassen ist.
Es macht mit Sicherheit nicht einen Unterschied von 45 mA aus.
Erwin D. schrieb:> Das ist teilweise richtig, aber nicht der einzige Grund.
Ok, aber der Hauptgrund.
Erwin D. schrieb:> Durch den Vorwiderstand liegt am Motor auch eine kleinere> Spannung an und deshalb ist die Drehzahl geringer.
Es liegt nicht "auch" eine kleinere Spannung an. Es liegt eine kleinere
Spannung an und die ist der Hauptgrund für den geringeren Strom und die
geringere Drehzahl.
Harald W. schrieb:> Markus K. schrieb:>>> Bitte klärt mich auf, was an dem Beitrag noch lesenswertes bleibt.>> Deiner ist es jedenfalls nicht.
Danke, das Kompliment geb ich zurück.
Und ich begründe es im Gegensatz zu dir.
Dein Beitrag hat kein Inhalt.
Daniel schrieb:> Ich habe nun einen Widerstand so berechnet das ich angenommen habe..
"daß" oder "dass" erstmal. Es nervt mich jedes Mal. Ansonsten solltest
du dich zu allererst fragen, was das denn für ein Motor ist, den du da
steuern willst.
Wenn es - wie ich vermute - ein Parallelschlußmotor ist ("Daten vom
Lüfter: 12V 125mA"), worunter auch die per Permanentmagnet im Stator
erregten Kleinmotoren fallen, dann solltest du dich daran erinnern, daß
bei solchen Motoren die Gegen-EMK direkt proportional zur Drehzahl ist.
Die Stromaufnahme hingegen ist schlichtweg lastabhängig.
Beim Reihenschlußmotor ist das völlig anders. Lies einfach mal in deiner
Vorlesungs-Mitschrift nach (die du hoffentlich aufgehoben hast).
So. Und nun schlußfolgere mal:
Per Vorwiderstand kannst du natürlich die Drehzahl reduzieren, aber die
wird dann recht lastabhängig, da der Spannungsabfall am Vorwiderstand ja
proportional zur abgegebenen Motorleistung ist (plus Reibungsverluste).
Merke also: Solche Motoren steuert man in ihrer Drehzahl durch eine
variable aber lastunabhängige SPANNUNG. Also ein LM317 mit nem Poti am
Steuereingang.
Und für die Anderen, die sowas gepostet haben:
Dumm, dümmer, am Petersten schrieb:> Willst du eine halbwegs lineare Steuerung nimm PWM wenn der Lüfter das> verträgt.
sei gesagt, daß man per PWM überhaupt keine Drehzahlsteuerung bewirken
kann, sondern lediglich eine Begrenzung des Drehmomentes des Motors, die
dann schlußendlich über die Last am Motor ein Absacken der Drehzahl
bewirkt. Das ist Kuhschwanz und keine saubere Elektronik!
Warum hier immer so viele Leute ohne nachzudenken von PWM schreiben,
obwohl das in 50% aller Fälle überhaupt nicht so funktioniert wie
gedacht, ist mir ein Rätsel.
W.S.
Markus K. schrieb:>> Das ist teilweise richtig, aber nicht der einzige Grund.>> Ok, aber der Hauptgrund.
Gut, ich habe nochmal nachgedacht und ich sage: doch der Widerstand ist
der einzige Grund.
Die Begründung ist eigentlich recht trivial.
Man nehme ein beliebiges, in sich abgeschlossenes System und verändere
darin nur einen Parameter. Alles was daraus folgt sind (Aus-)Wirkungen
auf diese Ursache. Einige der Auswirkungen werden der Ursache entgegen
wirken, andere werden diese Verstärken und am Ende wird sich das System
auf einen neuen, stabilen Zustand einpendeln. Das ändert nichts daran
das alle Effekte auf eine Ursache zurückzuführen sind.
In diesem Fall ist die Ursache der neue Widerstand der zu folge hat,
das:
-der Gesamtstrom abnimmt
-die Spannung am Motor kleiner wird
-der Lüfter langsamer dreht
-der Luftwiderstand sinkt
-die Geräuschentwicklung abnimmt
-der TO ein Beitrag in einem Forum postet
-alle wild aufeinander losgehen
-ect. pp.
Zudem habe ich über die Abnahme der Drehzahl nochmal nachgedacht und
folgende Kausalkette entwickelt:
Durch die geringere Drehzahl nimmt der Luftwiderstand am Lüfter ab,
weniger Luft, weniger Verwirbelungen usw. Daraus folgt weniger
Widerstand auf den Motor, dies wiederum senkt den Ersatz-widerstand der
Spule woraus eigentlich eine Erhöhung der Stromstärke resultieren würde.
Das hat aber zur folge das am neuen Vorwiderstand mehr Spannung abfällt
und somit am Motor weniger Spannung zur Verfügung steht. Das wirkt der
Stromerhöhung entgegen, das System pendelt sich auf 80mA ein.
Kurz gesagt: Die einzige Ursache für die Reduzierung der Stromstärke
auf 80mA ist der neue, erhöhte Gesamtwiderstand der Reihenschaltung
durch hinzufügen des Vorwiderstandes. Alles andere sind nur Auswirkungen
drauf und können nicht zur Erklärung hergenommen werden.
Alles was ich zugestehen kann ist das es nicht ganz so trivial ist warum
es sich exakt auf 80mA einpendelt. Um das zu erklären müssen wirklich
alle Effekte in Betracht gezogen werden.
So, nun könnt ihr den Beitrag auseinander nehmen, aber ich bin
zuversichtlich das auch dieses Forum sich irgendwann auf einen stabilen
Zustand einpendelt :-)
Daniel schrieb:> Wieso das wenn ich bei der Berechnung die 125mA miteinbezogen habe ?
Dass der Motor bei geringerer Spannung auch weniger Strom zieht, wurde
ja schon erläutert.
Andererseits kann es kaum sein, dass der Motor unter Berücksichtigung
der von dir gegebenen Informationen bei 12V 125mA zieht. Hast du das
gemessen, oder stand das auf dem Aufkleber auf dem Lüfter?
hinz schrieb:> Denk an den Anlaufstrom.hinz schrieb:> Harald W. schrieb:>> ...und irgendwann, wenn der Lüfter etwas älter geworden ist,>> läuft er garnicht erst an.> Wegen des Losbrechmoments, wie Haftreibung.
Ich weiß nicht mehr wo, irgendwo habe ich eine Schaltung gesehen, quasi
"Anlaufstrombegrenzung andersherum":
Beim Einschalten volle Spannung und den Vorwiderstand zeitverzögert
zugeschaltet.
Manfred schrieb:> Beim Einschalten volle Spannung und den Vorwiderstand zeitverzögert> zugeschaltet.
Auch da ist ein Widerstand keine gute Lösung.
Ideal wäre ein richtiger Regler.
Ich habe den Eindruck, dass 50% aller Schreiberlinge in diesem Thread
das ohmsche Gesetz nicht kapiert haben oder falsch interpretieren.
Kaum gibt hier jemand eine Erklärung ab, behauptet der Nächste das
Gegenteil und so geht es fröhlich weiter...
Ich lese inzwischen nur noch die Antworten der Moderatoren, das geht
schneller und die schreiben jedenfalls keinen Unfug.
Was willst du mit dem ohmschen Gesetz bei einer induktiven Last?
Darauf wurde doch schon mehrfach hingewiesen.
Das ergibt dann mit dem Widerstand eine gemischte Rechnung.
Der Widerstand senkt zwar die Spannung am Motor, was nach Ohm die
Stromstärke im gleichen Verhältnis reduzieren würde. Man beachte den
Konjunktiv! Dementsprechend hätte man einen anderen Spannungsabfall über
dem Widerstand und eine andere Spannung am Motor. Aber die reduzierte
Drehzal bedeutet auch weniger Gegenspannung durch den Motor, wodurch der
Strom wieder steigt. Dadurch verändern sich aber wieder die Spannungen
in die andere Richtung.
Das ergibt dann eine komplexe Rechnung. Das ist nicht linear! Und ohne
Datenblatt vom Lüfter ist das auch kaum auszurechnen.
Man kann nun
- kompliziert rechnen
- ausprobieren wo man rauskommt
- die Spannung regeln
- PWM nutzen
- ...
W.S. (Gast) schrieb u.a.:
> Wenn es - wie ich vermute - ein Parallelschlußmotor ist ...> ...> Und für die Anderen, die sowas gepostet haben:> ...> sei gesagt, daß man per PWM überhaupt keine Drehzahlsteuerung> bewirken kann, sondern lediglich eine Begrenzung des Drehmomentes> des Motors, die dann schlußendlich über die Last am Motor ein> Absacken der Drehzahl bewirkt.
Eine PWM-Steuerung mittels Halbbrücke wirkt bei hinreichend hoher
Taktfrequenz an einem solchen Motor praktisch genauso, wie eine "ideale"
Spannungsquelle.
Auch Bremsen geht (die Halbbrücke ist rückspeisefähig, die Versorgung
"davor" muss das natürlich auch sein!).
Nämlich dann, wenn die mittlere Spannung kleiner gestellt wird, als die
aktuelle "Generatorspannung" (EMK-Spannung) des Motors.
Elektrofan schrieb:> W.S. (Gast) schrieb u.a.:>>> Wenn es - wie ich vermute - ein Parallelschlußmotor ist ...>> ...>> Und für die Anderen, die sowas gepostet haben:>> ...>> sei gesagt, daß man per PWM überhaupt keine Drehzahlsteuerung>> bewirken kann>> Eine PWM-Steuerung mittels Halbbrücke wirkt bei hinreichend hoher> Taktfrequenz an einem solchen Motor praktisch genauso, wie eine "ideale"> Spannungsquelle.
Das sehe ich genau so. W.S. kann seine schräge Behauptung ja mal mit
Begründungen versehen...
Der TO hatte eigentlich nur ein (inzwischen längst geklärtes)
Verständnisproblem bei der simplen Vorwiderstandsberechnung an seinem
popeligen 1,5W Lüftermotor und jetzt geht es hier schon um PWM und
rückspeisefähige Halbbrücken.
Kein Wunder, daß der TO sich nicht mehr meldet - bei seinen
Grundlagenkenntnissen.
Die Vorwiderstandsberechnung ist eben nicht simpel, da ein Motor keine
ohmsche Last ist. Das erklärt die Abweichung.
Allerdings ist es oft auch nicht nötig den genauen Wert zu berechnen. Es
ist aber hilfreich zu verstehen was passiert um abschätzen zu können in
welche Richtung und ungefähr wie stark eine Abweichung zustande kommt.
Manfred schrieb:> Ich weiß nicht mehr wo, irgendwo habe ich eine Schaltung gesehen, quasi> "Anlaufstrombegrenzung andersherum":
Umgekehrter Saftanlauf, ein Kondensator an der richtigen stelle hilft.
Ob "zuschalten", regeln, steuern, egal ist doch immer das selben
Prinzip.
Carsten R. schrieb:> Die Vorwiderstandsberechnung ist eben nicht simpel, da ein Motor keine> ohmsche Last ist. Das erklärt die Abweichung.
Die Rechnung ist simpel, nur bei 1,5Wättchen, ändern sich die
Bedingungen schnell durch etwas Schmutz.... ach irgend wo da oben steht
das min. schon 3-X mal.
Teo D. schrieb:> Die Rechnung ist simpel, nur bei 1,5Wättchen, ändern sich die> Bedingungen schnell durch etwas Schmutz.... ach irgend wo da oben steht> das min. schon 3-X mal.
Na dann zeig doch mal wo eine einfache Rechnung sein soll.
Wo es dabei hakt, wurde schon mehrfach beschrieben, nicht nur von mir.
Carsten R. schrieb:> Na dann zeig doch mal wo eine einfache Rechnung sein soll.
Ja unglücklich Wortwahl... Da hat mich der Kontrast zwischen, Rechnen
geht, lohnt aber nich, da der Dreck nicht zu kalkulieren ist, dazu
verleitet.
Dirk J. schrieb:> Ich habe den Eindruck, dass 50% aller Schreiberlinge in diesem Thread> das ohmsche Gesetz nicht kapiert haben
Das bleibt sich ziemlich egal, weil dieses nur für ohmsche
Widerstände gilt. Ein Motor ist aber kein ohmscher Widerständ.
Harald W. schrieb:> Dirk J. schrieb:>>> Ich habe den Eindruck, dass 50% aller Schreiberlinge in diesem Thread>> das ohmsche Gesetz nicht kapiert haben
OK, ich nehme das zurück und behaupte, dass 50% aller Schreiberlinge in
diesem Thread das ohmsche Gesetz doch kapiert haben :)
Dirk J. schrieb:> OK, ich nehme das zurück und behaupte, dass 50% aller Schreiberlinge in> diesem Thread das ohmsche Gesetz doch kapiert haben :)
Diese Quote passt aber nicht nur auf die „Schreiberlinge” hier, sondern
auch ganz gut auf die Gruppe der elektrotechnischen Fachkräfte,
bestehend aus Elektrikern, Meistern, Techniker ... und leider auch auf
einen Teil der Dipl Ing FH
;-)
Walter K. schrieb:> und leider auch auf einen Teil der Dipl Ing FH
...und sicherlich auch auf mindestens genausoviele Dipl Ing TH!
Dafür beherrschen die die Z-Transformation aus dem FF, die man
allerdings so gut wie nie braucht!
SCNR
Dirk J. schrieb:> Harald W. schrieb:>> Dirk J. schrieb:>>>>> Ich habe den Eindruck, dass 50% aller Schreiberlinge in diesem Thread>>> das ohmsche Gesetz nicht kapiert haben>> OK, ich nehme das zurück und behaupte, dass 50% aller Schreiberlinge in> diesem Thread das ohmsche Gesetz doch kapiert haben :)
Und was ist mit dem anderen Drittel?
gez. dein freundlicher Busfahrer