Modellbildung DC-Motor und Lastmoment

[Christian (Gast)]

Hallo,

ich stehe gerade etwas auf dem Schlauch:
Ich möchte eine Momentenregelung eines DC-Motors aufbauen. Das 
Motormoment möchte ich über die Strommmessung ermitteln (M=c*i). Nun ist 
mir gerade nicht ganz klar, wie ich mit einem externen Last- bzw. 
Störmoment auf meine Motorwelle umgehen soll. Messe ich das Störmoment 
über die Strommessung mit oder nicht? Denn das Störmoment hat ja 
wiederum einen Einfluss auf die Beschleunigung der Welle und somit auch 
auf die Drehzahl und die induzierte Spannung in meinem Motor. Oder sehe 
ich das gerade falsch?

Ich würde mich freuen, wenn mir einer das Brett vorm Kopf entfernen 
könnte ;-)

Gruß,
Christian

[Klaus W. (mfgkw)]

Was du über den Strom messen kannst, ist ja erstmal das intern durch 
Magnetfeld erzeugte Drehmoment.

Das wird verwendet für mechanische Reibung im Motor, die Beschleunigung 
sowie externe Last. Die Summe dieser drei sollte also etwa das von dir 
über den Strom bestimmte Moment sein.

[Christian (Gast)]

Ja der Meinung bin ich auch, aber hier im Büro ist man da geteilter 
Meinung...

[Oliver (Gast)]

Überlegt euch halt mal, was Drehzahl, induzierte Spannung, und 
Störmoment mit dem tatsächlich gemessenen Strom zu tun haben. Wenn ihr 
zu einer anderen Antwort als "gar nix" kommt, überlegt halt nochmal.

Oliver

[Klaus W. (mfgkw)]

Christian schrieb:
> Ja der Meinung bin ich auch, aber hier im Büro ist man da geteilter
> Meinung...

ah, du hattest nicht gesagt, daß man das Brett entfernen muß, um andere 
damit zu schlagen.

Welche qualifizierten Meinungen haben denn die anderen?

[Christian (Gast)]

Oliver schrieb:
> Überlegt euch halt mal, was Drehzahl, induzierte Spannung, und
> Störmoment mit dem tatsächlich gemessenen Strom zu tun haben. Wenn ihr
> zu einer anderen Antwort als "gar nix" kommt, überlegt halt nochmal.
>
> Oliver

Das habe ich mir ja überlegt: Ein Störmoment egal ob positiv oder 
negativ wirkt sich auf die Beschleunigung der Welle aus und somit auf 
die Drehzahl der Welle. Die induzierte Spannung ergibt sich aus c*omega. 
Die induzierte Spannung wiederum wirkt sich auf den Strom in den 
Wicklungen aus, was wiederum eine Auswirkung auf das Drehmoment hat.

Aber wenn ich mir das Blockschaltbild so ansehe, kann ich doch nicht das 
Moment hinter der Störgröße bestimmen, wenn ich den Strom vor der 
Störgröße abgreife, oder? Das sieht irgendwie seltsam aus :-S

[Klaus W. (mfgkw)]

Das Reibmoment bei verschiedenen Drehzahlen kannst du messen, die 
Drehträgheit lässt sich auch bestimmen, den aufgenommenen Strom kennst 
und kannst bei unbelastetem Motor daraus das innere Drehmoment 
berechnen.
Ab dann kannst du aus allen gemessenen Größen (falls du auch Drehzahl 
und Beschleunigung erfassen kannst) die jeweils angelegte Störgröße 
berechnen, der Rest ist ja dann bekannt.

Wie genau das dann ist, steht auf einem anderen Blatt.

[Oliver (Gast)]

Christian schrieb:
> Ein Störmoment egal ob positiv oder
> negativ wirkt sich auf die Beschleunigung der Welle aus und somit auf
> die Drehzahl der Welle. Die induzierte Spannung ergibt sich aus c*omega.
> Die induzierte Spannung wiederum wirkt sich auf den Strom in den
> Wicklungen aus, was wiederum eine Auswirkung auf das Drehmoment hat.

Der gemessene Strom ist der gemessene Strom ist der gemessene Strom. 
Wenn du da z.B. 1A misst, fliesst da 1A, und das Drehmoment ist dazu 
proportional.

Warum da die gemessenen 1A in diesem Moment fliessen, und was das daraus 
resultierende Drehmoment bewirkt, ob die Welle damit beschleunigt oder 
nicht, ist eine andere Frage. Da kommen dann alle deine Überlegungen ins 
Spiel.

Der gemessene Strom ist der gemessene Strom ist der gemessene Strom...

Oliver

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

Du musst andersherum an die Sache herangehen. Der Motor liefert nur 
soviel Moment, wie du ihm Strom zur Verfügung stellst. Wenn man mal die 
Sättigungseffekte vernachlässigt, gilt also tatsächlich M=I*Km

Diesem (inneren) Moment stehen dann Reibmoment und externes Lastmoment 
gegenüber. Was dann noch übrig bleibt, geht in die Beschleunigung, bzw. 
wenn das Ergebnis negativ ist, wird halt gebremst.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Christian (Gast)]

Ja richtig die Trägheiten sind alle bekannt und Drehzahl wird gemessen 
(und daraus die Beschleunigung berechnet)

Wenn ich also auf das Antriebsmoment regeln möchte, muss ich mir das 
resultierende Antriebsmoment am besten aus J*phi'' berechnen.
Wenn ich dann das Störmoment berechnen wollte, rechne ich 
J*phi''-c*i_mot.

[Klaus W. (mfgkw)]

Auf Dauer wirst du einen Momentenregelung aber nicht vernünftig 
hinbekommen, weil du bei der Berechnung eine Drift haben wirst.

Deshalb wäre einen Momentenregelung über eine gemessene Absützkraft oder 
ähnliches wohl sinnvoller.

[Christian (Gast)]

Hm ja es wird schon einen grund haben, wieso man für sowas einen 
Drehmomentmessflansch o.ä benutzt...
Woher kommt der Drift, den du angesprochen hast?
Totzeiten und Diskretisierungsfehler sind klar, aber woher der Drift?