Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dynamisches Verhalten von DC-Bürstenmotor vorhersagbar?


von Motortreiber (Gast)


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Problematik: Ich möchte mit Hilfe eines Motors (siehe Kurve), 1:40 
Untersetzung (oder anderer; im folgenden Beispiel gehe ich von 1:40 aus) 
ein Schwungrad (Trägheitsmoment 4,2 * (10**-6) kg m**2) aus einer 
unbelasteten Situation (= Motor dreht Schwungrad mit konstanter 
Umdrehungszahl) beschleunigen (Winkelbeschleunigung = sagen wir mal 20 
Umdrehungen/s über 100ms, also alpha=1200/(2*pi*s**2) = 2 
Umdrehungen/10ms ). Das entspricht im Beispielsfall einem Drehmoment (am 
Schwungrad) von 4,2*(10**-6)*1200=5mNm . Aufgrund der Untersetzung von 
1:40 sollte der Motor im Bereich höchster Effizienz ja 40*0,17mNm=6,8mNm 
erreichen können.

Ist es möglich (von allen Verlusten abgesehen), aus der Motorkurve 
(siehe Abb.) abzuleiten, zu welcher Steigerung der Winkelbeschleunigung 
der Motor (sagen wir die Motorwelle dreht sich gerade mit 100U/min) in 
der Lage ist, wenn er über das 1:40 Getriebe ein Schwungrad mit einem 
bekannten Trägheitsmoment antreibt?

Anwendung: "reaction wheel" (ja, ich weiß, dass man dafür 
üblicherweise BLDC oder AC-Dreiphasenmotoren einsetzt).

Eine größenordnungsmäßige Einschätzung würde mir genügen -- sonst muss 
ich (leider!) Messkurven erstellen.

von Silvio K. (exh)


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Das Trägheitsmoment transformiert sich mit der Übersetzung zum Quadrat. 
Der Motor sieht in deinem Fall das Trägheitsmoment der Schungscheibe / 
40². Es ist analog zum gesehenen Widerstand durch einen Transformator. 
(R/ü²)

von Motortreiber (Gast)


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Danke, exh -- wie peinlich, das hatte ich nicht gewusst. Ich bin leider 
immer noch zu blöd um zu verstehen, ob der Motor in der Lage ist, die 
gewünschte Winkelbeschleunigung am Schwungrad zu erreichen. Wie kann ich 
anhand der üblichen Motorparameter (mehr als die Kurve liegt ja meist 
nicht vor) abschätzen, ob der Motor für meine Anwendung geeignet ist?

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