Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit Drehmoment bei Gleichstrommaschine


von Hannes S. (netzwerke)


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Hallo Freunde,
sagt mal, nehmen wir an, wir befinden uns im ersten Quadranten, also 
vorwärts antreibend, Strom und Spannung positiv.
Wenn ich bei einer Gleichstrommaschine die Spannung umpole, dann ändere 
ich ja den Drehsinn, also das Drehmoment wird negativ, weil durch das 
Umpolen der Spannung der Strom auch negativ wird.
Nun befinden wir uns nach dem Umpolen im 3. Quadranten, also Strom und 
Spannung negativ, heisst rückwärts antreiben.
Doch wie komme ich zum Beispiel vom 1. Quadranten in den 2. Quadranten?
Also quasi von :
Strom-positiv
Spannung-positiv

zu:

Strom-negativ
Spannung- positiv?

Geht das durch das reine Umpolen?
VG

von joergk (Gast)


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Hannes S. schrieb:
> Strom-negativ
> Spannung- positiv?

Vom 1. in den 3 Quadranten gehts, wie Du schon richtig schreibst erst 
mal über den 2. Quadranten, also Drechrichtung positiv aber Drehmoment 
negativ.
"Drehmoment negativ" bedingt einen negativen Strom, der aber nicht 
zwangsläufig durch eine äußere Spannung erzwungen werden muß, da die EMK 
der Maschine Dir diese Spannung netterweise (generatorischer Betrieb) 
schon zur Verfügung stellt. Es würde also reichen, einen äußeren 
Widerstand an die Maschine anzuschließen. Dies findet natürlich sein 
Ende, wenn die Drehzahl auf Null abgesunken ist und der Übergang in den 
dritten Quadranten erfolgt.

Ganz grundsätzlich immer folgendes vor Augen haben: 1. und 3. Quadrant 
bedeutet motorischer Betrieb, 2. und 4. Quadrant generatorischer 
Betrieb.
Nur für den motorischen Betrieb ist eine äußere Spannung zwingend 
notwendig, da ja elektrische Leistung in den Motor gebracht werden muß.

Zum Verständnis hilft das Ersatzschaltbild der Gleichstrommaschine, 
bestehend aus der Reihenschaltung von Ankerwiderstand und EMK.

Jörg

PS: Bevor es jetzt Aufschreie gibt: Ja, auch im 2. und 4. Quadranten 
wird oft eine äußere Spannung angelegt, um das Bremsmoment zu erhöhen.

von Hannes S. (netzwerke)


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joergk schrieb:
> Hannes S. schrieb:
>> Strom-negativ
>> Spannung- positiv?
>
> Vom 1. in den 3 Quadranten gehts, wie Du schon richtig schreibst erst
> mal über den 2. Quadranten, also Drechrichtung positiv aber Drehmoment
> negativ.
> "Drehmoment negativ" bedingt einen negativen Strom, der aber nicht
> zwangsläufig durch eine äußere Spannung erzwungen werden muß, da die EMK
> der Maschine Dir diese Spannung netterweise (generatorischer Betrieb)
> schon zur Verfügung stellt. Es würde also reichen, einen äußeren
> Widerstand an die Maschine anzuschließen. Dies findet natürlich sein
> Ende, wenn die Drehzahl auf Null abgesunken ist und der Übergang in den
> dritten Quadranten erfolgt.
>
> Ganz grundsätzlich immer folgendes vor Augen haben: 1. und 3. Quadrant
> bedeutet motorischer Betrieb, 2. und 4. Quadrant generatorischer
> Betrieb.
> Nur für den motorischen Betrieb ist eine äußere Spannung zwingend
> notwendig, da ja elektrische Leistung in den Motor gebracht werden muß.
>
> Zum Verständnis hilft das Ersatzschaltbild der Gleichstrommaschine,
> bestehend aus der Reihenschaltung von Ankerwiderstand und EMK.
>
> Jörg
>
> PS: Bevor es jetzt Aufschreie gibt: Ja, auch im 2. und 4. Quadranten
> wird oft eine äußere Spannung angelegt, um das Bremsmoment zu erhöhen.

Hallo Joerg,
kannst du das nochmal verdeutlichen?
"Drechrichtung positiv aber Drehmoment negativ"?
  Drehrichtung und Drehmoment ist doch das gleiche? Zumindest auf 
Hobbybastlerebene stellt man diese Dinge gleich.
VG

von MirkoB (Gast)


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Hannes S. schrieb:
> kannst du das nochmal verdeutlichen?
> "Drechrichtung positiv aber Drehmoment negativ"?

Ein kleines Gedankenexperiment:
Schließe an deinen Motor einen Zeiger an und lasse ihn Drehen.
Schau von vorne drauf.
Der Zeiger dreht im Uhrzeigersinn.
Halte Deinen Finger auf die 6 Uhr Position und halte den Zeiger an.
Wo spürst Du die Kraft? (M=F*l) An der rechten Fingerseite.
Also definieren wir diese Moment als positives Moment.

Jetzt den Motor abschalten und mit dem Finger drehen.
Drehrichtung ist die selbe, aber Du musst den Zeiger schieben. (linke 
Fingerseite) -> M= -F*l => Negatives Drehmoment.

Einmal schieben (+F)...einmal drücken (-F)

...willkommen in der Welt tschechischen Mechanik (und der 
Vorzeichenfehler...) ;)

Mirko

von npn (Gast)


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MirkoB schrieb:
> ...willkommen in der Welt tschechischen Mechanik

Und wie ist das in Deutschland? :-))

von DT,. (Gast)


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Hallo,
im ersten und dritten Quadrant ist der Motor treibend, im zweiten und 
vierten Quadranten ist der Motor eine Bremse. Entweder dynamisch oder 
für einen anderen Antrieb.

Gruß

DT.

von MirkoB (Gast)


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...wir haben dafür Thermodramatik... ;)

von npn (Gast)


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MirkoB schrieb:
> ...wir haben dafür Thermodramatik... ;)

Auch ein schönes Wort :-)

von wartemal (Gast)


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..und Grobmotorik

von Hannes S. (netzwerke)


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>
> Jetzt den Motor abschalten und mit dem Finger drehen.
> Drehrichtung ist die selbe, aber Du musst den Zeiger schieben. (linke
> Fingerseite) -> M= -F*l => Negatives Drehmoment.
>
> Einmal schieben (+F)...einmal drücken (-F)
>
>

Ich bin zu dumm....Wenn ich den stillstehenden Motor andrehe, dann wirke 
ich doch in die selbe Kraft, um dasselbe Drehmoment wie vorher zu 
bekommen=??

von DT. (Gast)


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Angenommen der Motor wird auf Drehzahl geregelt und dreht eine Kurbel 
mit 1 Umdrehung pro Sekunde.
Nun nimmst Du die Kurbel und versuchst festzuhalten. Dann muss der Motor 
gegen deine Hand drücken. -> Ktraft positiv, motorisch

Dann nimmst Du die Kurbel und versuchst schneller zu drehen. Dann muss 
der Motor an Deiner Hand ziehen. -> Kraft negativ, generatorisch


DT.

von MirkoB (Gast)


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Uiuiui.... und was ist wenn die Kurbel masselos ist und der Motor 
ungebremst (durch die Hand) dreht...?

...oder wenn sich die (schwere) Kurbel ohne Handhilfe dreht...?

DuckUndWech ;)

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