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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motorenproblem


Autor: M. B. (addict)
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Ich habe mir folgende Komponenten angeschafft:
http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=222367

http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=510261

Mein Problem ist nun, dass jedesmal, wenn ich das Netzgerät an den Motor 
halte, die Sicherung ständig unterbricht. Der Motor läuft dann nur so 
ruckartig und das Netzgerät schaltet ständig ein und aus. Habe es 
bereits mit einem Andere Motor versucht... (einer funktioniert und einer 
nicht)
Jedoch funktionieren die, welche mit dem oben genannten Netzgerät nicht 
funktionieren mit einem anderen Netzgerät einwandfrei... Habe noch den 
Strom gemessen und dieser war nie höher als 1,5A (Netzgerät liefert 
5,5A)

Teilweise funktioniert alles, wenn ich den Motor zu beginn immer nur 
ganz kurz ans Netzgerät halte und erst richtig verbinde, wenn der Motor 
bereits läuft. Teilweise springt der Motor aber auch an, wenn ich ihn 
direkt ans Netzgerät halte. Hat mir jemand eine Idee, wo das Problem 
liegen könnte?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Vermutlich ist der Anlaufstrom zu hoch, so dass das Netzteil sofort 
abschaltet.

Autor: Axel (Gast)
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Hallo Marco,
der Anlaufstrom des Motors ist deutlich größer als 1,5A. Dann spricht 
der Kurzschlussschutz des Netzteil an.


Axel

Autor: M. B. (addict)
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Wie kann ich dies "korrigieren"?
Das Problem ist sowieso, dass sich zudem noch der Mikrokontroller 
abschaltet, da er zu wenig Strom bekommt...
Wie kann ich das Problem lösen?

Autor: Jens G. (jensig)
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fetten Elko parallel zur Versorgung, um Stromspitzen abzufangen

Autor: M. B. (addict)
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Was verstehst du unter fett? (Sorry kenne mich nicht so aus...)

Autor: Jens G. (jensig)
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paar 1000µ oder 10000. Kann aber sein, daß Dein tolles Netzteil schon 
wieder mit dessen Ladestrom Probleme bekommt.

Autor: M. B. (addict)
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Ok
Wie sieht es aus, wenn ich die Motoren mit nur 6V betreiben würde? Sinkt 
dadurch auch der Anlaufstrom?
Was würdet ihr nun tun?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Eventuell könnte auch ein NTC in Reihe helfen, der den Strom begrenzt 
und dann nach kurzer Zeit per Relais überbrückt wird.
6V halbiert den Anlaufstrom, aber ebenso auch die Drehzahl.

Autor: M. B. (addict)
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Ich hatte während dem Studium etwas Elo-tech.. damals wurde uns nebenbei 
erwähnt, dass ein NTC den Widerstand abhängig von der Temperatur 
verändert... Nun meine Frage, inwiefern löst der NTC das Problem? Sehe 
dies gerade nicht...

Sehe ich es richtig, der NTC müsste paralell zu einem Relais sein, 
welches nach kurzer Zeit eingeschaltet wird?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco Bigolin schrieb:
> Ich hatte während dem Studium etwas Elo-tech.. damals wurde uns nebenbei
> erwähnt, dass ein NTC den Widerstand abhängig von der Temperatur
> verändert...

Genauso ist es.

> Nun meine Frage, inwiefern löst der NTC das Problem?

Am Anfang ist er kalt, hat daher einen hohen Widerstand und begrenzt den 
Strom. Mit der Zeit (wenige Sekunden) wird er heiß und somit 
niederohmiger, der Strom steigt langsam an. Da aber selbst im heißen 
Zustand der Widerstand nie ganz auf 0 absinkt (grober Wert: 100°C etwa 
1/10 des Widerstandswertes gegenüber 25°C), überbrückt man den 
Widerstand oft per Relais.

> Sehe ich es richtig, der NTC müsste paralell zu einem Relais sein,
> welches nach kurzer Zeit eingeschaltet wird?

Ja, so in etwa wie hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Irgendwas um den Bereich 10 Ohm wäre denke ich ideal, Conrad hat aber 
nur 5 und 22 Ohm:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=468037

Autor: Gumbo Feinbein (Gast)
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Dreieck- und Sternschaltung?
Bei einem Bleichstrommotor?
Interessanter Ansatz.

Autor: Gumbo Feinbein (Gast)
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Dreieck- und Sternschaltung?
Bei einem Gleichstrommotor?
Interessanter Ansatz.

Autor: M. B. (addict)
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Es handelt sich um einen Gleichstrommotor genauer gesagt um genau diesen 
Motor: http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=222367

Autor: M. B. (addict)
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Meine Motoren werden immer nur max. 30sek. laufen. Ist es daher 
überhaupt notwendig, dass ich ein Relais einbaue oder schadet diese Zeit 
dem NTC auch schon?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Prinzipiell kann man auf das Relais verzichten, dann läuft der Motor 
halt etwas langsamer.
Wenn der Motor sehr häufig geschaltet wird, hat der NTC keine Zeit (das 
Datenblatt gibt 90s an) zum Abkühlen und ist daher mehr oder weniger 
nutzlos.

Vielleicht wäre auch ein einfaches, ungeregeltes Netzteil aus Trafo + 
Gleichrichter + Elko sinnvoll. Dem sind nämlich hohe Einschaltströme 
mehr oder weniger egal.

Autor: M. B. (addict)
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Wäre so ein NTC in Ordnung für meine 12V Motoren?
https://www.distrelec.ch/ishopWebFront/catalog/pro...

Autor: M. B. (addict)
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Wo steht dies mit den 90sek im Datenblatt?
Beim NTC steht, dass er in Serie bis zu 230V AC schalten kann...
Würde er trotzdem mit meinem 12V DC-Motor funktionieren?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ja, der sollte gehen.
In dem Datenblatt von Conrad steht:
Thermal cooling time constant (in air) tc approx. 90 s

Autor: M. B. (addict)
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Hehe bei mir steht unter diesem Punkt 60sek... (Darum die Nachfrage) 
aber egal...
Muss ich zwingend 90 resp. 60sek warten oder kann ich bereits früher 
wieder mit einschalten beginnen?
Wäre dieser NTC gerade richtig für mein Problem oder brauche ich einen 
besseren / stärkeren? Wenn ja welchen?

Vielen, vielen, vielen Dank für die Hilfe!

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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@addict:

Benedikt K. schrieb:
> Da aber selbst im heißen
> Zustand der Widerstand nie ganz auf 0 absinkt, überbrückt man den
> Widerstand oft per Relais.
Der heiße Zustand wird nach dem Einschalten (leider) auch schnell wieder 
verlassen, denn wenn der Motor läuft, dann ist der Strom niedriger und 
damit auch die Leistung, die im NTC in Wärme gewandelt wird. In Folge 
kühlt der NTC wieder ab und sein Widerstand steigt an, bis er sich 
wieder im thermischen Gleichgewicht befindet. Man hätte also einen 
(meist ungewollten) Verbraucher im Lastkreis, der Energie "frisst".

Je nach Anforderung kann es aber auch genau das gewünscht sein - so kann 
der NTC auch über den Einschaltstromstoß hinaus als Strombegrenzer 
dienen, falls der Motor im Betrieb blockiert.

Gruß,
Bernd

Autor: M. B. (addict)
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Nun wie bereits zu Beginn gesagt, mein Netzgerät liefert 5A, der 
Mikrokontroller wird wohl nicht mehr als 0,5A verbrauchen dann würden 
noch 4,5A für den Motor bleiben, welcher laut Datenblatt im Leerlauf ca. 
1A verbraucht. Der Motor läuft zudem von 4,5 bis 15V und mir würde es 
überhaupt nichts ausmachen, wenn der Motor etwas langsamer drehen 
würde...
In diesem Fall wäre der NTC ohne Relais doch genau das richtige oder 
nicht?
Wie sieht es mit diesem NTC aus? Wäre der in Ordnung?
http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=467243

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco Bigolin schrieb:

> Muss ich zwingend 90 resp. 60sek warten oder kann ich bereits früher
> wieder mit einschalten beginnen?

Man kann auch vorher wieder einschalten, aber dann ist der NTC noch 
etwas niederohmiger und hat nur eine begrenzte Wirkung.

> Wäre dieser NTC gerade richtig für mein Problem oder brauche ich einen
> besseren / stärkeren? Wenn ja welchen?

Kann man so nur grob abschätzen.
Im Leerlauf benötigt der Motor rund 0,5A. Bei dem 10 Ohm NTC würde dies 
erstmal 5V Spannungsabfall = 2,5W Verlustleistung bedeuten. Da der NTC 
wärmer wird und somit niederohmiger wird er sich irgendwo bei um die 
65-70°C einpendeln, wenn ich mich nicht verrechnet habe: 17mW/K -> 
58,8K/W.
Bei 65°C hat der NTC noch etwa 3 Ohm. Das macht 1,5V Spannungsabfall, 
also 0,75W Verlustleistung. 0,75W ergeben etwa 44°C Erwärmung, ergibt 
also rund 69°C.
Die 1,5V Spannungabfall kann man denke ich verkraften.

Wie sieht es mit diesem NTC aus? Wäre der in Ordnung?
http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=467243

Nein, der ist eher als Temperatursensor gedacht.
Die großen, schwarzen, runden von Epcos sind besser.
Da hat Conrad aber nur 22 und 5 Ohm. Welcher von beiden besser ist, 
würde ich einfach ausprobieren.

Wenn ich die Werte aus dem Motordatenblatt grob hochreche, komme ich auf 
15-20A Stromaufnahme im Stillstand, was viel mehr ist, als das was das 
Netzteil kann. Von daher sollte der 5 Ohm NTC eigentlich reichen, um den 
Strom ausreichend zu begrenzen.

Autor: Radu (Gast)
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Hallo,
eine weitere Lösungsmöglichkeit wäre in Serie zum Motor einen Widerstand 
oder besser eine Drossel zu nehmen. Parallel zum Widerstand bzw. Drossel 
einen Thyristor, um keine ständige Verlustleistung zu haben. Diesen dann 
einfach nach der Anlaufphase zünden.

Autor: M. B. (addict)
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Wenn ich nun den 22Ohm nehme, wird dieser dann weniger heiss resp. 
braucht er weniger lange um wieder abzukühlen?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Nein, der wird heißer, da er hochohmiger ist und daher mehr Spannung 
abbekommt.
Daher ist ein möglichst kleiner Wert am besten, aber der Wert darf auch 
wiederum nicht zu klein sein, sonst löst er das Problem nicht.

Autor: M. B. (addict)
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Vielen Dank für die Hilfe!
Ich habe nun einmal 5 Ohm NTCs bestellt... werde in den nächsten Tagen 
dann einmal schauen, ob es funktioniert...

Gruss
Marco

Autor: Jens G. (jensig)
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so ein Vorwiderstand wie der NTC erhöht aber auch die Lastabhängigkeit 
des Motors (mehr Last bedeutet mehr Strom, mehr Spannungsabfall am NTC, 
weniger Spannung am Motor). Das wird aber etwas durch das NTC-Verhalten 
etwas abgefangen, weil mehr Verlust im NTC, dadurch heiser, und 
niederohmiger - er steuert dem also (zeitverzögert) etwas entgegen.
Wenn die höhere Lastabhängigkeit aber kein Problem ist, dann versuchs 
mit dem NTC.

Autor: Fabian Steger (stegerfa)
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über eine PWM am anfang zum anlaufen umgehst du das Problem komplett.
Wie wird den der Motor angeschalten? für PWM würde ich dann Fets 
empfehlen.

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