Hi,
Die Spannung an einem DC Motor die üer den Komutator angelegt wird, ist
ja mehr o minder Rechteckförmig.
Ein DC Motor hat doch auch eine Induktivität.
Eine Induktivität gibt ihre im Mangnetfeld gespeicherte Energie im
Idealfall ja wider zurück an die Quelle dazu angehängtes Bild.
Nun habe ich einen Graupner Modellbaumotor "RS-380S" Mit einem
Oszilloskop verbunden, welches parallel zu einem 1Ohm widerstand
geschaltet war.
Spannungsquelle war ein Peaktech 6080 Labornetzgerät.
komischerweise fließt der Strom hier immer nur in die Positive Richtung
was ist der Grund?
Warum kommt der Anker nicht in die Sättigung. Wie wird die Mangnetische
Energie verbraucht, sodass sich der stromfluss bei umpolung des Motors
ebenfalls drehen kann?
Gibt es keine Induktivität bzw. Ist diese vernachlässigbar?
An den Motor waren keine Entstördrosseln, Freilaufdioden oder ähnliches.
Angeschlossen.
ca. 200mA/Div
Der Motor wurde bei 6V Betrieben.
Leichte Last wenige Ncm
Vielen Dank schonmal.
Ist dich klar, ein mit DC versorgter Verbraucher kann auch nur
Gleichstrom aufnehmen.
Der Kommutator befindet IM Motor vor den Spulen. Die erhalten daher
Wechselstrom. Aber da kannst Du kein Oszilloskop dran anschließen.
und wo geht die magnetisierungsenergie hin, wo fließt dieser Strom hin?
Stimmt, die Stromspitzen beim Oszillograph sind quasi die Rückflüsse.
aber nochmal polt sich das Feld um sobald sich der Strom oder die
Spannung in der Spule dreht?
Problem: Wenn es der Strom ist, gäbe es ja eine Verzögerung der Bewegung
nach der Kommutierung).
Jan R. schrieb:> Warum kommt der Anker nicht in die Sättigung. Wie wird die Mangnetische> Energie verbraucht, sodass sich der stromfluss bei umpolung des Motors> ebenfalls drehen kann?
Die Ankerspule wird bei Rotation zyklisch umgepolt. Somit gibt es ein
Wechselfeld im Anker und dieser sättigt nicht. Was passiert wohl mit
magnetischen Energie im Motor? Sie verursacht eine Kraft und bewegt den
Anken, verrichtet mechanische Arbeit. Stichwort gegen-EMK.
Jan R. schrieb:>> aber nochmal polt sich das Feld um sobald sich der Strom oder die> Spannung in der Spule dreht?>
Sobald der Motor den kommutator überläuft, dreht sich der Strom in der
spule ja nicht Schlagartig um sondern sink mehr oder weniger Linear
herunter.
Was ist in dieser Zeit, warum stockt die Bewegung da nicht.
Die Pole dürften sich durch diese Verzögerung ja kurz abstoßen.
Hoffe ich habe verständlich geschrieben
Mit freundlichen Grüßen
Am Kollektor wird immer nur eine Teilinduktivität der gesamten
Ankerinduktivität umgeschaltet, halt die der gerade betroffenen Spule.
Bei höherer Spulen/Lamellenzahl ist also nur ein Bruchteil der Spulen
und des zum Anker gehörigen Feldes von dem Umschaltproblem betroffen.
Beim Lauf des Lamellenspalts über die Kohle wird für kurze Zeit die
dazugehörige Ankerspule durch die Kohle kurzgeschlossen.
Wegen des Widerstands der Kohle klingt der Strom in der Ankerspule dann
auf (möglichst) Null ab. Die in der Induktivität enthaltene Energie wird
also in der Kohle "verbraten". Bei Großmotoren muss sogar die
Leitfähigkeit der Kohle auf den betreffenden Motor angepasst sein.
Die Restenergie in der Spule beim Trennen von Kohle und Kollektorlamelle
macht sich dann als Überspannung mit Bürstenfeuer bemerkbar, führt u.U.
zu hohem Bürsten- und Kollektorverschleiß.
Hallo Peter,
hier noch die Zeichnung zu Deiner korrekten Erklärung. Ein Bild sagt
mehr als 1000 Worte :-)
Peter R. schrieb:> Am Kollektor wird immer nur eine Teilinduktivität der gesamten> Ankerinduktivität umgeschaltet,
(...)
Grüßle,
Volker.
und natürlich müsste Strom durch den Zuleiteter zurückfließen. der
kommutator polt um --> Spule versucht den Stromfluss aufrecht zu
erhalten polt also die Spannung --> Spannung wird betragsmäßig größer
als die eingansspannung sodass der Strom halt durch den Leiter
zurückfließen kann --> Bis Energie = 0 --> Jetzt polt sich auch der
Magnetische Fluss um erst jetzt ist der umpolvorgang abgeschlossen.
Meiner Meinung
Jetzt meine Frage warum ist das beim Realen Motor aber wohl nicht so der
Strom und damit die Spannung am Messwiderstand polt sich nicht um hat
ein Motor keine Wahrnehmbare induktivität?
Verhält sich dessen Wicklung durch das erregerfeld anders als eine
Normale Spule? Wie sie bspw. In einem Abwärtswandler eingesetzt wird.
Jan R. schrieb:
(...)
> Jetzt meine Frage warum ist das beim Realen Motor aber wohl nicht so der> Strom und damit die Spannung am Messwiderstand polt sich nicht um hat> ein Motor keine Wahrnehmbare induktivität?> Verhält sich dessen Wicklung durch das erregerfeld anders als eine> Normale Spule? Wie sie bspw. In einem Abwärtswandler eingesetzt wird.
Au Weia. Du solltest endlich mal ein gutes Lehrbuch zum Thema lesen. Mit
der Zeit, die Du mit dem Niederschreiben Deiner -- gelinde gesagt --
abstrusen Theorien verschwendet hast, wärst Du mit diesem Ansatz
deutlich weiter gekommen...
Empfehlenswert für Einsteiger ist m.E. Rolf Fischer: Elektrische
Maschinen, Hanser Verlag.
Grüßle,
Volker.
Jan R. schrieb:> Ich will nur wissen, ob sich das Magnetfeld bei Spannungsumpolung oder> bei Stromumkehrung umpolt.
Das Magnetfeld wird durch den Strom erzeugt und ist über die
Induktivität proportional zum Strom. Also bei konstantem L ist I exakt
proportional zum Fluss des Magnetfeldes.
Die Spannung hat nur mit einer Änderung des Stroms bzw. des Magnetfeldes
zu tun.
Jan R. schrieb:> Wie lange dauert es bei Motoren durchschnittlich, bis der Strom in der> Windung sich dreht?
Beim üblichen Kollektormotor mit zwei Bürsten in Kleingeräten entstehen
Ankerfrequenzen von 400Hz und höher. (T also 2,5 ms)
Die Bürstenbreite beträgt dann etwa einen Lamellenschritt, entsprechend
kurz muss die Abklingzeit des Stroms sein. (um die hundert µsec herum)
Peter R. schrieb:> Beim Lauf des Lamellenspalts über die Kohle wird für kurze Zeit die> dazugehörige Ankerspule durch die Kohle kurzgeschlossen.>
Richtig.
> Wegen des Widerstands der Kohle klingt der Strom in der Ankerspule dann> auf (möglichst) Null ab. Die in der Induktivität enthaltene Energie wird> also in der Kohle "verbraten".
Nein.
Wenn die Bürste die Lamellen überbrückt sollte der Strom in der Spule
schon auf Null gefallen sein. Wendepole und Kompensationswicklung wurden
zu diesem Zweck erfunden.
mfg
Volker Bosch schrieb:> Empfehlenswert für Einsteiger ist m.E. Rolf Fischer: Elektrische> Maschinen, Hanser Verlag.
Volle Zustimmung, auch zum Rest des Beitrags.
Der "Fischer" ist ein sehr gutes Buch zum Thema Elektrische Maschinen.
mfg
> Ich will nur wissen, ob sich das Magnetfeld bei Spannungsumpolung oder> bei Stromumkehrung umpolt.
Das Magnetfeld hängt nur vom Strom ab, bis zur Sättigung proportional.
----
> Wenn die Bürste die Lamellen überbrückt sollte der Strom in der Spule> schon auf Null gefallen sein.
Geht nicht:
Solange nur die "vorherige" Lamelle mit der Bürste verbunden ist,
fliesst der gesamte (fast) konstante Ankerstrom über diese.
Erst nachdem die nachfolgende Lamelle erreicht ist, kann der Strom auf
diese kommutieren.
***********
> Wendepole und Kompensationswicklung wurden> zu diesem Zweck erfunden.
Die gibt es fast nur bei "grossen" Motoren.
U. B. schrieb:>>> Wenn die Bürste die Lamellen überbrückt sollte der Strom in der Spule>> schon auf Null gefallen sein.>> Geht nicht:> Solange nur die "vorherige" Lamelle mit der Bürste verbunden ist,> fliesst der gesamte (fast) konstante Ankerstrom über diese.> Erst nachdem die nachfolgende Lamelle erreicht ist, kann der Strom auf> diese kommutieren.> ***********>
Nochmal im Fischer nachlesen.
Auch zu empfehlen:
Giersch/Harthus/Vogelsang
Elektrische Maschinen
B.G.Teubner/Stuttgart
>> Wendepole und Kompensationswicklung wurden>> zu diesem Zweck erfunden.>> Die gibt es fast nur bei "grossen" Motoren.
Definiere "Gross".
Alles was grösser ist als Bohrmaschine/Flex usw.
ist mit Wendepolen ausgestattet. Kompensationswicklung habe ich
bei neueren Strassenbahnmotoren schon gesehen, bei älteren
wurde wohl der Aufwand gescheut.
mfg
Tut mir leid, das ich mit dem Exkurs auf den Kohlewiderstand bei
Großmotoren den thread auf Abwege gebracht habe.
Nicht vergessen:
Es ging los mit einem 6V-Modellbaumotor - und vielleicht beschränken wir
uns auf den. Ansonsten gehts ins Uferlose.
Jan R. schrieb:> Die Spannung an einem DC Motor die üer den Kommutator angelegt wird, ist> ja mehr o minder Rechteckförmig.
Nein ist sie nicht. Normalerweise liegt am Motor eine Gleichspannung an,
erst der Kommutator macht daraus die Wechselspannung für den Anker.
Dass an den Klemmen eine Wechselspannungskomponente sichtbar ist,
entsteht durch die beim Drehen des Ankers erzeugte Gegenspannung, die
wegen des ungleichmäßigen Luftspalts nicht konstant ist.
Jan R. schrieb:> komischerweise fließt der Strom hier immer nur in die Positive Richtung> was ist der Grund?
Das ist ja der Strom an den Klemmen, nicht innerhalb des Ankers. Im
Anker fließt ein Wechselstrom, der durch das geschickte Umschalten des
Kommutators zum Gleichstrom gemacht wird.
Jan R. schrieb:> Warum kommt der Anker nicht in die Sättigung.
Der Strom im Motor ist durch seine drehzahl-abhängige Gegenspannung
begrenzt. Bei geringer Belastung ist er relativ klein. Erst bei
Blockierung könnte er Werte erreichen, die eine Sättigung hervorrufen.
Normalerweise hat man den Motor ao ausgelegt, dass bei dem maximal wegen
der Leistung möglichen Strom die Sättigung noch nicht erreicht wird.
Jan R. schrieb:> Gibt es keine Induktivität bzw. Ist diese vernachlässigbar?
Es gibt sogar mehrere Induktivitäten am Motor, da da viele Einzelspulen
in reihe geschaltet sind.
Die Gesamtinduktivität spielt eine Rolle bei der Speisung von außen. Bei
einem Motor mit Dauermagnet muss man deshalb bei Reversierbetrieb
Freilaufdioden anschließen. Allerdings überwiegt die im Motor als
kinetische Energie gespeicherte Energie meistens die in der Induktivität
gespeicherte.
Jede Teilwicklung hat ihre eigene Induktivität. Diese spielt bei dem
offensichtlich so schwierig zu beschreibenden Kommutierungsvorgang eine
Rolle. Ihre Energie wird zum Teil in der Kohlenbürste oder dem
Kommutierungsfunken verbraten, größtenteils aber mit den Nachbarspulen
(der Gesamtinduktivität) des Ankers ausgetauscht.
Ich bin doch nicht blöd an den Klemmen, liegt natürlich ne
Gleichspannung an ich sprach aber von der SPANNUNG AN DER SPÜLE ÜBER DEN
KOMMUTATOR.
Wie schafft man es, das das Strom in wenigen Mikro Sekunden abklingt?
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Motor_DC_2Pole.png
Motor kommt auf neutrale Zone --> spannung polt sich wie in jeder Spule
um und steigt an (Bürstenfeuer). ~~> Erreger Spannung an der spule wird
umgepolt der Pluspol der Spule liegt am Pluspol der Quelle. -->
magnetiesierungsenergie muss nun schon weg sein, sonst würde ein Strom
zur Quelle und nicht von ihr weg fließen. --> wie macht man es! dass
die Energie so schnell verschwindet.
Christian S. schrieb:> Überleg mal selber: Was bestimmt den Strom durch eine Spule und dessen> Anstiegs, bzw Abfallzeit?>> Gruß Christian
Der Strom durch die Änderung des Mangnetfelds die Abfallzeit durch die
Last um so größer der Widerstand umso schneller. Worauf willst du
hinaus?
Jan R. schrieb:> Worauf willst du> hinaus?Jan R. schrieb:> Wie schafft man es, das das Strom in wenigen Mikro Sekunden abklingt?
Darauf...
Gruß Christian
