Hallo!
Ich soll für die Schule eine Arbeit über Gleichstommotoren schreiben.
Speziell den Unterschied zwischen Reihenschluss, Nebenschluss und einem
Motor mit Permanentmagnet soll ich dabei ausarbeiten.
Aber ich bin schon ziemlich am verzweifeln und blicke bei einigen Dingen
noch nicht ganz durch...
1. Was genau sagt die Windungszahl bei den verschiedenen Motoren aus?
Hier ist doch sicherlicht das Verhältnis wichtig oder? Aber wie kann ich
das berechnen? Die Trafogleichungen gelten für Motoren nicht, oder?
2. Wann wende ich welchen Motor an? Ich habe zwar schon einige
Anwendungsbeispiele gefunden wie z.B. dass man Permanentmagnetmotoren
eher für Spielzeug verwendet und Reihenschluss in Elektroautos... aber
warum? Und wann verwendet man Nebenschluss?
3. Je größer mein Ankerstrom, desto größer das Drehmoment (also die
Kraft des Motors), dabei verringert sich jedoch die Drehzahl.
Wenn ich meinen Hausverstand befragen würd, dann würd ich sagen "Je
schneller ein Motor desto Stärker ist er auch", aber das stimmt ja so
nicht, oder?
Ist hier vielleicht ein Motorspezialist, der mir die Sache ein bischen
erklären kann...?
Würd mir wirklich helfen...
Warum nicht? Die wichtigen Sachen stehen drin:
Reihenschlußmotor -> nie ohne Last
Nebenschlußmotor -> Erregerwicklung unter Kontrolle halten.
Damit kann man doch erahnen, wo diese Motoren eingesetzt werden können.
Naja.. also ich kann daraus nicht wirklich erahnen für welche
Anwendungen welcher Motor besser geeignet ist.
Aber soll jetz beim Nebenschluss die Wicklung am Stator größer sein als
die am Anker? Und bei Reihenschluss umgekehrt?
Ich glaube das bei den Wicklungen die Formel H = I*N/l wichtig ist,
jedoch stellt sich dann immer noch die Frage welches H (=Feldstärke) die
wichtige ist: Die vom Anker oder die vom Stator? (womit wir wieder bei
der frage bezüglich wicklungsverhältnis wären...)
Tom schrieb:> 3. Je größer mein Ankerstrom, desto größer das Drehmoment (also die> Kraft des Motors), dabei verringert sich jedoch die Drehzahl.> Wenn ich meinen Hausverstand befragen würd, dann würd ich sagen "Je> schneller ein Motor desto Stärker ist er auch", aber das stimmt ja so> nicht, oder?
Das Drehmoment-Drehzahl-Verhalten einer Gleichstrommaschine ist von der
Bauart der Maschine abhängig. So hat eine Fremderregte-Maschine ein ganz
anderes Verhalten als eine Reihenschluss-Maschine. Bei der
Fremderregten-Maschine bleibt vom Stillstand bis zur Eckdrehdrahl das
Drehmoment immer KONSTANT und nimmt ab diesem Punkt mit ~1/n ab. Dagegen
hat eine Reihenschluss- Maschine bei Stillstand ihr maximales
Drehmoment, welches mit zunehmender Drehzahl etwa mit ~1/n abnimmt, im
Umkehrschluss bedeutet es das mit sinkender Belastung die Drehzahl
ansteigt. Daraus ergibt sich das eine Reihenschluss- Maschine NIE im
Leerlauf betrieben werden darf.
Wenn Du genaueres wissen möchtest, empfehle ich Dir ein oder mehrere
Bücher zu diesem Themengebiet zu lesen. Ansonsten hilft dann wohl nur
noch ein Studium der Elektrotechnik.
achsooo.. danke!
Eine Nebenschlussmaschine würde ja ohne Vorwiederschand bei zu hoher
Belastung auch durchgehen, da der Ankerstrom zu hoch werden könnte.
Wie verhält sich eigentlich der Ankerstrom mit der Belastung bei
Reihenschluss?
Belastung und Drehmoment sind doch im Prinzip dasselbe, denn je mehr
Last am Ausgang liegt, desto mehr Kraft wird benötigt. Kann man das so
sagen?
Tom schrieb:> Eine Nebenschlussmaschine würde ja ohne Vorwiederschand bei zu hoher> Belastung auch durchgehen, da der Ankerstrom zu hoch werden könnte.
Bei zu hoher Belastung, sprich Überlastung verheizt Du sprichwörtlich
jede Maschine.
> Wie verhält sich eigentlich der Ankerstrom mit der Belastung bei> Reihenschluss?
M ~ I^2
verdoppelt man das Lastmoment, vervierfacht sich der Strom
Übrigens sind Ankerstrom und Erregerstrom bei der Reihenschluss-Maschine
gleich.
> Belastung und Drehmoment sind doch im Prinzip dasselbe, denn je mehr> Last am Ausgang liegt, desto mehr Kraft wird benötigt. Kann man das so> sagen?
Die Belastung ist auch ein Drehmoment.
oke, danke kioskman.
dann ist der nebenschlussmotor ja theoretisch belastbarer als der
reihenschlussmotor...?
aber der reihenschlussmotor hat beim starten viel mehr power, da sein
drehmoment bei niedriger drehzahl sehr hoch ist?
wenn ich eine konstante belastung habe... welcher motor wäre dann wohl
besser geeignet?
ich hab auch gelesen, dass man sich die "Feldschwächung" zunutze machen
kann um die Drehzahl zu regulieren. ist feldschwächung dann nichts
anderes als den Ankerstrom zu verringern? (oder bei nebenschluss den
Erregerstrom?)
naja, wenn jetz noch jemand eine antwort zum thema "verhältnis der
wicklungen" hätte wäre das perfekt :D
Die Feldschwächung ist nur bei Fremderregten-Maschinen möglich und
bedeutet, daß die Spannung bzw. der Strom der Erregerwicklung verringert
wird. Die Feldschwächung wird normalerweise erst dann zum Einsatz
gebracht, wenn mann beim Nennstrom für den Rotor (hier Anker) angelangt
ist. Dies ist die sogenannte Eckdrehzahl. Ab diesem Punkt wird das Feld
geschwächt um die Drehzahl weiter zu erhöhen. Allerdings sinkt dabei das
Drehmoment der Maschine gemäß 1/n. Bei der Feldschwächung muss darauf
geachtet werden, daß die maximal zulässige Drehzahl des Motors nicht
dauerhaft überschritten wird.
Bei einer Nebenschluss-Maschine ist eine Erregerstrom verringerung nicht
möglich, da Anker und Feld normalerweise fest verschaltet sind. Außerdem
werden Nebenschlussmaschinen heute nur noch selten als Motor verwendet,
sondern viel mehr als Generator. Der Nebenschlussmotor reagiert auf eine
Belastungsänderung nur mit einer geringen Drehzahländerung.
Beim Reihenschlussmotor ist übrigens die Feldschwächung dafür
verantwortlich, daß er ohne Belastung bis zur mechanischen Zerstörung
hochdreht. In diesem Fall wird die Feldschwächung vom Reihenschlussmotor
selbst verursacht.
Welcher Motor zum Einsatz kommt richtet sich nicht nach statischen
Anforderungen sondern nach dynamischen, also das Verhalten bei
Laständerungen. Bei konstanter Belastung würde ich ohne weitere Vorgaben
einen permanentmagnet erregten Motor vorschlagen.
Naja, wenn GS-Motoren noch verwendet werden, bei größeren Anlagen nimmt
man lieber Fus mit Drehstromasynchronmaschinen (DAS), dann läuft das in
etwa so:
Reihenschlussmotor: Da er ohne Last die Drehzahl ins Unendliche schickt,
wird man ihn nirgens einsetzen, wo ein Riemen reissen könnte. Am besten,
der Motor wird an ein Getriebe angeflanscht, das für eine Grundlast
sorgt.
Nebenschlussmotor und fremderregte: Früher wurden sie z.B. in
Schleifmaschinen eingebaut, die grosse Schleifscheiben über Riemen
antrieben. Die Drehzahl konnte durch die Fremderregung leicht geregelt
werden. Allerdings musste zuerst die Erregerwicklung bestromt werden,
der Strom gemessen werden und dann konnte die Hauptwicklung Strom
bekommen. Damit sollte das Hochdrehen des Motors verhindert werden, wenn
die Erregerwicklung unterbrochen war. Zusätzlich wurde der Motor noch
mit zwei unterschiedlichen Tachos kontrolliert. Das kannte ich von einer
Kurbellwellenschleifmaschine (Fa. Naxos Union) um 1990 so. Diese
Überwachungen waren notwendig.
Ich kannte die Vorgängermaschine, die die Überwachungen nicht hatte. Ein
Elektriker vergas einmal eine Klemme anzuschliessen. Es war leider die
von der Erregerwicklung. Der Motor riess sich beim Start aus der
Halterung (viermal Schrauben mit SW27), hupfte hoch und wurde vom Kabel
eingefangen und schlug neben der Maschine auf den Boden auf.
Aha.. also Nebenschlussmotoren sind wohl die gefährlicheren...
Ich hab aber schon öfter kleine Drehmotoren gesehen die sich ganz ohne
Last bei 5V einfach schnell gedreht haben, aber mit der Hand konnte man
sie ganz leicht stoppen. Waren das dann Reihen- oder Nebenschluss?
Kann man sagen, die Leistungsfähigkeit eines Motors hängt von der Anzahl
der Windungen ab?
Je Mehr Windungen desto größer ja das Magnetfeld und desto weniger Strom
muss bei Belastung fließen, also kann ich mehr aus ihm rausholen, oder?
Ich mein wenn man von der Formel H=I*N/l ausgeht.