Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Massenträgheiten Motor und Last


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Dirk Dick (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Welche Bedeutung haben die Trägheiten von Last und Motor für die 
Dimensionierung?
Gruß

von THOR (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Für die Dimensionierung von was genau?

von Jorge (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also für die Dimensionierung der Beleuchtung eigentlich gar keine.
Für die Beschleunigung bzw. Verzögerung allerdings eine gewaltige.

Du solltest schon konkreter werden, dann kann man Dir weiterhelfen.

von aSma>> (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Welche Bedeutung haben die Trägheiten von Last und Motor für die
> Dimensionierung?

Es gibt Faustformeln für die Auslegung eines Motors bzw. dessen Getriebe 
anhand der Trägheiten.

Ist die Trägheit des Motors geringer als der Last, dann lässt sich ein 
System nur schlecht regeln, da der Motor immer geschoben wird...

Das gleiche Prinzip kann man auch bei einen Kran-Modell verdeutlichen. 
Wenn man ein paar "Trägheitsrollen" wegnimmt oder verkleinert, dann wird 
das dynamische Moment verkleinert...

mfg

von U. B. (pasewalker)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ist die Trägheit des Motors geringer als der Last, dann lässt sich ein
> System nur schlecht regeln, da der Motor immer geschoben wird...

Deswegen wird so etwas auch oft geblitzt:     ;-)
http://karow900.startbilder.de/1200/doppeltraktion-152-016-2--152-471067.jpg

von Dirk Dick (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
THOR schrieb:
> Für die Dimensionierung von was genau?

Geht aus dem Zusammenhang hervor...

aSma>> schrieb:
>> Welche Bedeutung haben die Trägheiten von Last und Motor für die
>> Dimensionierung?
>
> Es gibt Faustformeln für die Auslegung eines Motors bzw. dessen Getriebe
> anhand der Trägheiten.
>
> Ist die Trägheit des Motors geringer als der Last, dann lässt sich ein
> System nur schlecht regeln, da der Motor immer geschoben wird...
>
> Das gleiche Prinzip kann man auch bei einen Kran-Modell verdeutlichen.
> Wenn man ein paar "Trägheitsrollen" wegnimmt oder verkleinert, dann wird
> das dynamische Moment verkleinert...
>
> mfg

Ja Lastabstimmungsfaktor sagt mir was. Mit dem kann ich eine optimale 
Übersetzung zwischen Last und Motor bestimmen.

Mich interessiert ein Antrieb der nur momentgeregelt wird. Spielt die 
Trägheit dann eine Rolle?

Aus dem Wirkunssplan würde ich sagen nein, weil die Trägheit erst bei 
der Winkelgeschwindigeit auftritt. M = J*omega'...

von U. B. (pasewalker)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dirk Dick schrieb:
> Mich interessiert ein Antrieb der nur momentgeregelt wird. Spielt die
> Trägheit dann eine Rolle?

Ja, weil es (das Trägheitsmoment)immer da ist.

> Aus dem Wirkunssplan würde ich sagen nein, weil die Trägheit erst bei
> der Winkelgeschwindigeit auftritt. M = J*omega'...

Ich kenne deinen Wirkungsplan nicht. Wenn jedoch dein Trägheitsmoment 
nicht darin vorkommt, dann ist er unvollständig. Das Trägheitsmoment des 
Ankers läßt sich ja schlecht „abschalten“ ;-)

von Dirk Dick (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Dirk Dick schrieb:
>> Mich interessiert ein Antrieb der nur momentgeregelt wird. Spielt die
>> Trägheit dann eine Rolle?
>
> Ja, weil es (das Trägheitsmoment)immer da ist.
>
>> Aus dem Wirkunssplan würde ich sagen nein, weil die Trägheit erst bei
>> der Winkelgeschwindigeit auftritt. M = J*omega'...
>
> Ich kenne deinen Wirkungsplan nicht. Wenn jedoch dein Trägheitsmoment
> nicht darin vorkommt, dann ist er unvollständig. Das Trägheitsmoment des
> Ankers läßt sich ja schlecht „abschalten“ ;-)

PT1-Glied-Integrator-Integrator.

Ausgang PT1-Glied ist das Moment/Strom integriert und mit 1/j 
multipliziert ergibt die Winkelgeschwindigkeit und integriert wiederum 
die Position...

Eig die gängige Wirkunksplandarstellung...

U. B. schrieb:
> M=J*α
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Winkelbeschleunigung

Ja wer das ' als Ableitung interpretieren kann ist klar im Vorteil ;) 
Mach dir nichts drauß, dass du das nicht kannst.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dirk Dick schrieb:
> Ausgang PT1-Glied ist das Moment/Strom integriert und mit 1/j
> multipliziert ergibt die Winkelgeschwindigkeit und integriert wiederum
> die Position...
>
> Eig die gängige Wirkunksplandarstellung...

Nun frage dich mal, wie dein Model reagiert, wenn du den Motor mit einem 
Lastmoment beaufschlagst oder bremst. Ich nehme an, überhaupt nicht. 
Jetzt darfst du darüber nachdenken warum das so ist? 
Höchstwahrscheinlich sind deine Blöcke (PT1-Glied usw.) 
rückwirkungsfrei. Damit „sieht“ das Model welches du beschreibst nicht 
das Massenträgheitsmoment bzw. die Last. Mache doch mal einen einfachen 
Versuch. Zwei gleiche Motoren jedoch mit unterschiedlichen 
Massenträgheitsmomenten. Nun gibst du einen Spannnungsprung auf den 
Eingang. Beide Motoren zeigen nun unterschiedliches Anlaufverhalten bis 
zur Enddrehzahl. Warum wohl?

von U. B. (pasewalker)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ja wer das ' als Ableitung interpretieren kann ist klar im Vorteil ;)
> Mach dir nichts drauß, dass du das nicht kannst.

Fragt sich halt, seit wann ω' nicht mehr für dω/dx steht.
Traditionell gab es immer den Punkt (●) für die Ableitung nach der Zeit.
 ;-)

von Der Andere (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Dirk Dick schrieb:
> Ja wer das ' als Ableitung interpretieren kann ist klar im Vorteil ;)
> Mach dir nichts drauß, dass du das nicht kannst.

Nicht sehr clever das Zeichen implizit als Ableitung nach der Zeit zu 
benutzen, wenn es nicht mal sauber im Kontext einer mathematischen 
Formel (LaTex Syntax) benutzt wird.
Vor allem vor dem Hintergrund, daß 30% der Internetbenutzer den 
Deppenapostroph inzwischen zur Pluralbildung benutzen.

von Dirk Dick (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Dirk Dick schrieb:
>> Ausgang PT1-Glied ist das Moment/Strom integriert und mit 1/j
>> multipliziert ergibt die Winkelgeschwindigkeit und integriert wiederum
>> die Position...
>>
>> Eig die gängige Wirkunksplandarstellung...
>
> Nun frage dich mal, wie dein Model reagiert, wenn du den Motor mit einem
> Lastmoment beaufschlagst oder bremst. Ich nehme an, überhaupt nicht.
> Jetzt darfst du darüber nachdenken warum das so ist?
> Höchstwahrscheinlich sind deine Blöcke (PT1-Glied usw.)
> rückwirkungsfrei. Damit „sieht“ das Model welches du beschreibst nicht
> das Massenträgheitsmoment bzw. die Last. Mache doch mal einen einfachen
> Versuch. Zwei gleiche Motoren jedoch mit unterschiedlichen
> Massenträgheitsmomenten. Nun gibst du einen Spannnungsprung auf den
> Eingang. Beide Motoren zeigen nun unterschiedliches Anlaufverhalten bis
> zur Enddrehzahl. Warum wohl?

Naja hinter dem P-T1-Glied ist natürlich ne Summierstelle. Das innere 
Moment des Motors minus dem Lastmomet ergibt das Moment der Welle. 
Dieses integriert und mit 1/J multipliziert ergibt die Drehzahl. Ist das 
Lastmoment größer als das innere Moment wird der Motor angetrieben, 
andernfalls arbeitet er als Motor. Hier könnte aus meiner Sicht noch die 
mechanische Zeitkonstante reinspielen.
Wo liegt jetzt das Verständnisproblem in meiner Frage?

von Dirk Dick (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
U. B. schrieb:
>> Ja wer das ' als Ableitung interpretieren kann ist klar im
> Vorteil ;)
>> Mach dir nichts drauß, dass du das nicht kannst.
>
> Fragt sich halt, seit wann ω' nicht mehr für dω/dx steht.
> Traditionell gab es immer den Punkt (●) für die Ableitung nach der Zeit.
>  ;-)

Je nach Anwender unterscheiden sich die Schreibweisen....

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dirk Dick schrieb:
> Wo liegt jetzt das Verständnisproblem in meiner Frage?

In deiner Fragestellung.

> Mich interessiert ein Antrieb der nur momentgeregelt wird. Spielt die
> Trägheit dann eine Rolle?

Die Frage ist nun, welches Moment du regeln möchtest? Das Lastmoment? 
Das ist eigentlich eine externe Größe. Das innere Motormoment? Das ist 
proportional zum Strom und läuft auf eine Stromregelung raus. Wenn du 
also nur das innere Moment betrachtest, spielt das Massenträgheitsmoment 
keine Rolle.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielleicht zielt die Frage ja auch mehr auf das Verhältnis 
Massenträgheit Motor zu Massenträgheit Last. Auslegungsempfehlung ist, 
dass dieses Verhältnis zwischen 1:1 und 1:5 liegen sollte.

Wenn das Motorträgheitsmoment größer ist als das der Last, geht unnötig 
viel Energie zum Beschleunigen des Rotos drauf. Der Motor läuft quasi 
leer. Warum ein zu großes Lastverhältnis schlecht ist, veranschaulicht 
das Beispiel mit dem Kran sehr gut. In der Praxis ist die Last zwar in 
der Regel deutlich steifer angekoppelt als das beim Kran der Fall ist. 
Aber kein Verbindungselement ist ideal steif. Eine Kugelrollspindel wird 
unter Last auch ein wenig tordiert und gestaucht, auch wenn das auf den 
ersten Blick vernachlässigbar scheint. Im Ersatzschaltbild ergibt das 
ein zusätzliches Feder-Dämpfer-Element zwischen Motor und Last, und 
damit eine Eigenfrequenz. Und die schränkt die praktisch erreichbaren 
Reglereinstellungen ein.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.