Eine Frage denn ich finde keine gescheiten Informationen, finde kein Wiki-Artikel über Hubmagnete. Diese bestehen aus Kupferspulen und Neodym-Magnete Dieser kann entweder ziehen oder abschieben. Oft steht in den Daten: maximal 10 Sekunden, dann 1 Minute kühlen lassen, andere schaffen 40 Sekunden Jetzt meine Frage: Warum werden die so schnell heiß? Normale Drehmotoren werden doch auch nicht heiß und können ewig drehen ?
Normale Motoren haben aber auch hohe Wirkungsgrade und wandeln entweder das meiste der aufgenommenen Energie in mechanische Arbeit um oder nehmen (im Leerlauf) überhaupt kaum Leistung auf. Hubmagnete haben einen hundsmieserablen Wirkungsgrad, der wenn sie angezogen sind, sogar auf 0% sinkt. D.h. alle Energie wird in Wärme umgewandelt. Das ist ein notwendiges Übel, um das von der Spule erzeugte Magnetfeld und somit die Haltekraft aufrecht zu erhalten. Mechanische Arbeit gibt der Hubmagnet nur ab während sich der Hubzylinder bewegt.
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motorhirn schrieb: > Jetzt meine Frage: Warum werden die so schnell heiß? Normale Drehmotoren > werden doch auch nicht heiß und können ewig drehen ? Motoren sind oft für Dauerbetrieb ausgelegt. Ein E-Fahrrad, dass du alle 10 Sekunden anhalten und 20 Sekunden abkühlen lassen musst, findet wenig Käufer. Hubmagneten wiederum werden oft in Anwendungen eingesetzt, in denen Abkühlphasen kein Problem sind. also muss man diese Exemplare auch nicht für Dauerbetrieb auslegen.
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Normalerweise betreibt man Hubmagnete mit PWM. Mit 100% Tastgrad läßt man sie anziehen, ggf. sogar mit Überspannung. Dann schaltet man nach ein paar hundert ms auf ein reduziertes Tastverhältnis runter, das reicht, um die Haltekraft des Hubmagneten aufrecht zu erhalten und trotzdem deutlich weniger Verlustwärme zu erzeugen.
Ein weiterer Grund ist der: Hubmagnete halten still. Oder anders ausgedrückt: Selbst der dümmste Motor - der ohne Ventilator - verschafft sich etwas Kühlung, indem er sich dreht. Blockierst Du ihn, wird er genauso unwirsch wie Dein Hubmagnet. Wohl dem, der etwas Gegen-Mnk hat.
Das Lösungswort heißt wohl Einschaltdauer: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Einschaltdauer&oldid=144662224 Falk B. schrieb: > Normalerweise betreibt man Hubmagnete mit PWM Da staune ich jetzt aber! Ich kenne Hubmagnete die eigens mit Akkus gepuffert sind, damit man bei Netzausfall noch weit genug weglaufen kann, bevor der Einschlag erfolgt. Da möchte der Strom keine 1/100s zusammenbrechen!
@knollo (Gast) >> Normalerweise betreibt man Hubmagnete mit PWM >Da staune ich jetzt aber! Siehst du, auch Knollo kann noch was lernen ;-) >Ich kenne Hubmagnete die eigens mit Akkus >gepuffert sind, damit man bei Netzausfall noch weit genug weglaufen >kann, bevor der Einschlag erfolgt. Kann sein. > Da möchte der Strom keine 1/100s zusammenbrechen! Du unterschätzt die elektrische und mechanische Zeitkonstante. Außerdem gibt es nicht nur EINEN Hubmagneten sondern verdammt viele, verschieden große. Das man die PWM-Frequenz passend dazu wählen sollte, ist klar.
Autsch! Ich dachte an Hubmagnete am Kran Du wohl an was kleineres...
@Sebastian S. (amateur)
>Ein weiterer Grund ist der: Hubmagnete halten still.
Das tun Servoantriebe auch. Und da gibtes VERDAMMT große. Ich hab mal in
einer Firma gearbeitet, dort hatte der größte Antrieb 20kNm Drehmoment,
das sind ~2t Masse an einem 1m langen Hebel . . .
Solche Motoren sind zwangsbelüftet, anders geht es kaum.
@Falk Interessant, da hast Du wieder mal sehr selektiv gelesen...
knollo schrieb: > Ich dachte an Hubmagnete am Kran Die sind wohl eher die "unter-1-Promille" Ausnahme: https://www.google.de/search?q=hubmagnet Und dort wird mittels PWM der Strom auch nicht unterbrochen, sondern nur vom Anzugstrom auf den Haltestrom reduziert. Die PWM unterbricht nämlich nur die Spannungszufuhr, der Strom fließt so lange über den Freilaufkreis weiter...
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@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >Die PWM unterbricht nämlich nur die Spannungszufuhr, der Strom fließt >so lange über den Freilaufkreis weiter... Mensch, du kennst dich aber aus . . . Sucht nicht Galileo einen wissenschaftlichen Berater? ;-)
Falk B. schrieb: > Mensch, du kennst dich aber aus Offenbar war das nötig, denn irgendwie schien mir, irgendwer meinte, dass eine PWM den Stromfluss unterbricht. Dass genau das nicht der Fall ist fehlte mir bei deinen Erläuterungen zum Thema "elektrische und mechanische Zeitkonstante"... > Sucht nicht Galileo einen wissenschaftlichen Berater? Woher weißt du das? Haben die bei dir angefragt? ;-)
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Lothar M. schrieb: > Die PWM unterbricht nämlich nur die Spannungszufuhr, der Strom fließt > so lange über den Freilaufkreis weiter... Früher hat man den Anzugsstrom durch einen kräftigen Vorwiderstand reduziert sobald der Magnet sein Ziel erreicht hat (dann Ruhekontakt geöffnet= Haltestrom). Wenn das nicht funktioniert, wird er natürlich wesentlich heißer. Mit PWM geht das natürlich verlustärmer (sofern es zuverlässig funktioniert).
motorhirn schrieb: > Jetzt meine Frage: Warum werden die so schnell heiß? Normale Drehmotoren > werden doch auch nicht heiß und können ewig drehen ? Auch für Hubmagneten gilt der Energieerhaltungssatz. Wenn du da eine elektrische Leistung reinfütterst, muss die Leistung irgendwo hin. Sobald der Magnet sein Feld aufgebaut und angezogen hat, verrichtet er weder mechanische Arbeit, noch ändert sich das Feld und die ganze elektrische Leistung wird in Heizleistung umgesetzt.
Funktioniert Freilaufkreis durch eine Freilaufdiode oder wie muss ich das verstehen? bestellt habe ich diese: http://www.ebay.de/itm/251174159675?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Ich glaube aber dass da nur eine Spule und Magnet drin ist. Also kann man einfach diese Schaltung nehmen? http://sigma.octopart.com/34187676/image/STMicroelectronics-TIP122.jpg und einfach mit PWM durchjagen? Ich weiss dass TIP122 nicht für 5A geeignet ist. Dazu nimmt man einen stärkeren MOSFET
>> Normale Drehmotoren >> werden doch auch nicht heiß und können ewig drehen? Was ist normal? Wenn Du einen 3V-Motor mit 12V betreibst wird der auch "etwas" wärmer... Wenn Du einen Hubmagneten nur mit dem Haltestrom betreibst, wird er auch nicht glühen aber auch keine ausreichende Kraft haben. Die Dosis einer Medizin entscheidet über den Erfolg. Bei Überdosis ist der Patient tot.
@ motorhirn (Gast) >Funktioniert Freilaufkreis durch eine Freilaufdiode Ja. >Ich glaube aber dass da nur eine Spule und Magnet drin ist. Sicher. >Also kann man einfach diese Schaltung nehmen? >http://sigma.octopart.com/34187676/image/STMicroel... >und einfach mit PWM durchjagen? Ja. >Ich weiss dass TIP122 nicht für 5A geeignet ist. Dazu nimmt man einen >stärkeren MOSFET Genau.
A. K. schrieb: > Hubmagneten wiederum werden oft in Anwendungen eingesetzt, in denen > Abkühlphasen kein Problem sind. Hubmagneten werden (so ist zumindest meine Einschätzung) zum großen Teil in Ventilen hydraulischer-pneumatischer Art eingesetzt. Von maximaler Einschaltdauer ist da meinst nicht die Rede. Paul H. schrieb: > Mechanische > Arbeit gibt der Hubmagnet nur ab während sich der Hubzylinder bewegt. Paul hat dieses absolut richtig beschrieben. Wolfgang schrieb: > Auch für Hubmagneten gilt der Energieerhaltungssatz. Ebenso Wolfgang
Angehängte Dateien:
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Fs_Hubmagnet.png
94 KB
Etwas weniger technische Antwort: weil ich dadurch Kosten sparen kann. Man kann Spule und Magnetkreis unterdimensionieren, da einerseits auf Kühlung verzichtet wird (Vergussmasse, Kühlkörper...) und andererseits die Auslegung "am Limit" gefahren wird. Z.B. sind magnetische Flussdichte zu Strom nicht linear, die Kurve läuft in die Sättigung. Ich erkaufe mir z.B. im extrem ineffizienten fast schon gesättigten Bereich ein paar N des Elektromagneten durch viel Leistung. Wenn die Einschaltdauer / Effizienz keine Rolle spielt: perfekt. Wenn ich 100% Einschaltdauer benötige, muss ich halt ein dafür ausgelegtes Produkt kaufen, welches ziemlich sicher größer, schwerer, teurer... ist. Eine typische Anwendung sind die elektrischen Türöffner - mir fällt der Fachbegriff nicht ein. Ein anderes Beispiel dafür z.B. ein Hubmagnet Conrad: https://www.conrad.de/de/hubmagnet-drueckend-2-nmm-56-nmm-12-vdc-8-w-intertec-its-ls3830b-d-12vdc-502546.html Das Bild zeigt das Kraft/Weg-Diagramm des Hubmagneten bei unterschiedlicher Leistung.
Lothar M. schrieb: > Haben die bei dir angefragt? > ;-) Ne, ist schon weg. Die haben mich genommen. ;-)
motorhirn schrieb: > Warum werden die so schnell heiß? Entweder habe ich es überlesen oder außer Polemik kam die korrekte Antwort noch nicht. Hubmagnete können durch zwei Ursachen heiß werden. 1.Induktivitäten beinhalten immer einen ohmschen Widerstand. Der Widerstand als dissipatives Bauelement wandelt elektrische Energie in Wärmeenergie. 2.Die BH-Kennlinie einer Induktivität in einem magnetischen Kreis ist durch eine Hysterese gekennzeichnet. Die eingeschlossene Fläche der Hysteresekurve ist ein Maß für die Verlustleistung des magnetischen Kreises im Wechselstrombetrieb.
@ Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite >Entweder habe ich es überlesen Ja. >1.Induktivitäten beinhalten immer einen ohmschen Widerstand. Der >Widerstand als dissipatives Bauelement wandelt elektrische Energie in >Wärmeenergie. Bei Hubmagneten ist der ohmsche Widerstand das einzige strombegrenzende Bauteil. Bei E-Motoren wird der Nennstrom NICHT durch den ohmschen Wicklungswiderstand begrenz, nur im Blockier- und Anlauffall. >2.Die BH-Kennlinie einer Induktivität in einem magnetischen Kreis ist >durch eine Hysterese gekennzeichnet. Die eingeschlossene Fläche der >Hysteresekurve ist ein Maß für die Verlustleistung des magnetischen >Kreises im Wechselstrombetrieb. Die meisten Hubmagneten arbeiten mit Gleichstrom, dort gibt es keine Magnetisierungsverluste. Ein Hubmagnet mit Wechselstrom braucht, ebenso wie ein Relais mit Wechselstrom, eine Kurzschlußwindung, so wie ein Spaltpolmotor.
Hi motorhirn (Gast) schrieb: >bestellt habe ich diese: >Ebay-Artikel Nr. 251174159675 >Ich glaube aber dass da nur eine Spule und Magnet drin ist. Sieht eher wie ein Motor mit Getriebe aus. ->Servomotor mit hoher Zug- oder Druckkraft,... MfG Spess
@ spess53 (Gast) >Sieht eher wie ein Motor mit Getriebe aus. >->Servomotor mit hoher Zug- oder Druckkraft,... Motor vielleicht, Servo weniger. Der drückt wahrscheinlich nur mit Blockierstrom gegen die Enden. Darum auch nur max. 10s Einschaltdauer und 1min Abkühlpause. Aber auch dafür ist PWM sinnvoll einsetzbar.
Ja, das sind Stellmotoren für Autotür-Verriegelungen. Ist ein Getriebemotor drin, der nur jeweils 2 Sekunden rückwärts oder vorwärts eingeschaltet wird. Dann ist das Schloß auf oder zu, je nach Polung.
Falk B. schrieb: > Motor vielleicht, Servo weniger. Motore, die für Positionieraufgaben benutzt werden, nennt man in der Industrie typisch "Servos". Das hat mit den Modellbau- Servos wenig zu tun.
@Harald Wilhelms (wilhelms) >> Motor vielleicht, Servo weniger. >Motore, die für Positionieraufgaben benutzt werden, nennt man >in der Industrie typisch "Servos". Das hat mit den Modellbau- >Servos wenig zu tun. Schon klar. Aber ein ServoANTRIEB hat üblicherweise a) eine Positionsmessung b) eine Sollwertvorgabe c) einen Positionsregler All diese drei Dinge hat das Ding augenscheinlich NICHT!
Hi
>Motor vielleicht, Servo weniger.
'Servomotor' stammt nicht von mir. Das ist der Begriff, der im Angebot
benutzt wird.
MfG Spess
Aus Wiki zitiert: Ein Servo (lat. servus, „Diener, Sklave“) bezeichnet in der Elektrotechnik einen Verbund aus Ansteuerungs- und Antriebseinheit. Dies kann beispielsweise ein Elektromotor samt seiner Steuerelektronik sein. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden Servos häufig mit Servomotoren gleichgesetzt. Servo, früher Diener, Sklave der und heute für "hilfs-"; in diesem Fall für Hilfsmotor.
Daher kommt übrigens auch der Begriff "Servo-Lenkung", womit wir nun beim nächsten Thema Hydraulik angelangt sind. :)
batman schrieb: > Daher kommt übrigens auch der Begriff "Servo-Lenkung", womit wir nun > beim nächsten Thema Hydraulik angelangt sind. :) Es gibt auch elektrisch unterstützte Lenksysteme, nicht nur in RC-Cars,
Route_66 schrieb: > Es gibt auch elektrisch unterstützte Lenksysteme, nicht nur in RC-Cars, Es gibt sogar Elektro-Hydraulische-Systeme ;)
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