Hallo,
ich hoffe ihr könnt mir meine Frage beantworten!
ein elektromotor, welcher eine seilwinde antreibt, soll ein gewicht X
heben. das gewicht hängt über umlenkrollen von der decke.
der motor soll so geregelt werden, dass das gewicht quasi"schwebt".
ist es in diesem fall möglich durch ziehen bzw heben des gewichtes, das
gewicht nacht oben oder unten zu bewegen ?
d.h. kann man den motor obwohl er eine gewisse zugkraft aufwenden in
beide richtungen bewegt kriegen?
mit freundlichen grüßen
phil
Wenn er tatsächlich auf Position geregelt wird: Ja, wenn das maximale
Drehmoment des Motors überschritten wird.
Wenn er nur gesteuert wird (fester Ankerstrom): Ja, immer.
phil schrieb:> dass das gewicht quasi"schwebt".
quasi und "schwebt" noch in Anführungszeichen? Was soll das ausdrücken?
Der Stein hängt einfach an nem Seil.
phil schrieb:> ist es in diesem fall möglich durch ziehen bzw heben des gewichtes, das> gewicht nacht oben oder unten zu bewegen ?
Alles ein Frage der Kraft, denn wenn ich mit 10t an einem 10W Motor
ziehe ist das sicher kein Problem. Genauere Infos müsstest du schon
liefern.
Vermutlich wird das aber so einfach nicht werden. Der Motor will
schließlich auch gekühlt werden.
Am einfachsten ist ein Antrieb der Seilwindel über eine Spindel. Da
bewegt sich erst was, wenn sich die Spindel verformt.
Hier ein Diagramm für einen Asynchronmotor:
Das Bild weiter unten "Veränderung der Statorspannung"
http://www.energie.ch/asynchronmaschine
Du kannst die Spannung so einstellen, dass du bei 0 U/min genau das
nötige Drehmoment bekommst.
Würde er vorwärts drehen, sinkt das Drehmoment, und der Motor bleibt
stehen.
Würde er rückwärts drehen, steigt das Drehmoment, und der Motor bleibt
auch stehen.
Du musst halt nur stärker rückwärts drehen, als das Drehmoment ansteigt.
Am einfachsten wäre es mit einem Schneckengetriebe (siehe Foto), weil
das selbsthemmend ist.
Aber wenn der Reiz darin besteht, allein durch Motorkraft das Gewicht in
der Balance zu halten, dann müsste auf der Motorwelle eine Lochscheibe
geschraubt werden mit zwei Lichtschranken, um zu erkennen ob sich die
Welle dreht und in welcher Richtung sie sich dreht. Mit einer
entsprechenden Regelelektronik (µC) wäre dieser Versuch umsetzbar.
Der Versuch ist unabhängig vom verwendeten Motortyp.
Möchtest Du ein Lastfrei konstruieren (Lifter) oder nur eine Last an der
Stelle halten?
In beiden Fällen musst du für Stromausfall Bremse vorsehen und damit
erledigt sich die Frage.
Ansonsten gilt immer, egal wie eingebaut:
Moment extern > Moment max Motor -> egal wie du stromst und regelst,
Motor wird mit A=(Moment extern-Moment max)/(Masse
linear+Massenträgheitsmoment Motor) beschleunigen.
Die Formel ist nicht gut, sondern falsch. Das man Masse und
Massenträgheit nicht einfach addieren kann, sieht man schon an den
Einheiten. Da muss noch der Radius der Riemenscheibe berücksichtigt
werden.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Da seine Last am Umfang angreift, ist die Formel korrekt.
Die Beschleunigung ist in Grad.
Alternativ kannst du beides auf lineare trägheit unrechnen.
Dann gilt es für einen Linearmotor.
das sol heissen das durch manuelle handkraft das ganze noch bewegt
werden können soll. allerdings so, dass wenn man nach unten zieht man
einen wiederstand spürt und wenn man das gewicht nach oben hebt hat man
hebe unterstützung.
anders formuliert soll der motor dauerhaft z.b. mit 50kg ziehen. w
@ phil (Gast)
>das sol heissen das durch manuelle handkraft das ganze noch bewegt>werden können soll. allerdings so, dass wenn man nach unten zieht man>einen wiederstand spürt und wenn man das gewicht nach oben hebt hat man>hebe unterstützung.
Das ist aber keine Positionsregelung sondern eine Drehmomentregelung.
Ist eine Standardlösung.
Dann wäre eine Servoregelung das Richtige. Auf die Motorwelle wird ein
leichtläufiges Rohr gesteckt (Spielpassung). Das Rohr lässt sich auf der
Welle nur um 270° drehen, es wird aber durch eine Spiralfeder auf 135°
gehalten. An der Spiralfeder ist noch ein Poti befestigt. Je nach
Belastungsfall wird das Poti entweder in die eine- oder in die andere
Richtung leicht verdreht. Ein Operationsverstärker mit Endstufe kann
jetzt den Motor entsprechend nachregeln.
Nachteil: Die Masse des Gewichts darf nicht mehr verändert werden.
mmmh...ok. dann wäre das aber auch nicht das richtige.
mit dem was ich im kopf habe, könnte man auch "tauziehen"
trainieren......spontaner witziger vergleich, der aber die funktion gut
beschrreibt.
D.h. auf der einen seite zieht der motor mit 50kg an dem seil und auf
der anderen seite könnte man wenn man stärker zieht das seil weiter
abwickeln und wenn man es nicht schafft, zieht der motor einen wie beim
tauziehen heran.
^^
Ralf schrieb:> Ein Operationsverstärker mit Endstufe kann> jetzt den Motor entsprechend nachregeln.
Ich habe mich nicht korrekt genug ausgedrückt, mit nachregeln meinte
ich, die Drehrichtung ändern. Sorry.
So wie Falk Brunner richtig erklärt hat, handelt es sich hierbei um eine
Drehmomentregelung oder auch Griffkraft Regelung (kommt aus dem
medizinischen Bereich).
ist so eine drehmomentregelung für einen versuchsaufbau wie "tauziehen
über eine winde denn mit jedem elektromotor machbar? oder was wird dafür
dann verwendet?
Hi
Könnte Dir passieren, daß der Motor dabei abbrennt, da nur eine Wicklung
bestromt wird und kein Motorlauf zur Kühlung vorhanden ist.
Weiter könnte es Dir passieren, daß Du, wenn Du beim Tauziehen
verlierst, kurzerhand aufgewickelt wirst - RIP kommt nicht gut.
MfG
Wenn der Motor überdimensioniert ist (egal ob Drehstromasynchron- oder
Gleichstromreihenschlussmotor) brennt auch nichts durch. Wenn das
Drehmoment schwach eingestellt ist, wirst Du auch nicht aufgewickelt. Es
sei denn, Du heißt Arnold Schwarzenegger und frisst zum Frühstück
Elektromotoren, dann müsste der Motor eher Angst vor Dir haben.
D.h. also für mich als dummie: wenn ich nen motor nehmen würde der ne
tonne ziehen könnte und ihn aber nur dafür benutzen würde, dass er
(einstellbar über eine drehmomentregelung(?richtig?) ) nur 1- 100 kg
zugkraft entwickeln soll, würde er vermutlicht auch nicht durchbrennen
....?
Hallo Michael,
> Da seine Last am Umfang angreift, ist die Formel korrekt.>> Die Beschleunigung ist in Grad.
Eine falsche Behauptung wird auch durch Widerholung nicht richtig. Was
passiert denn deiner Meinung nach, wenn sich der Umfang ändert?
Ein brauchbares Gegenargument habe ich die ja geliefert. Einheiten sind
aber scheinbar nicht so dein Ding. Die Einheit der Beschleunigung ist
m/s², die der Winkelbeschleunigung 1/s². Bei der Massenträgheit ist es
kg*m²[1], die Masse hat als Einheit kg. Wer im Physikunterricht in der
5. oder 6. Klasse aufgepasst hat, weiss, dass man Werte nur dann
addieren darf, wenn sie die gleiche Einheit haben.
Für die Berechnung einer Massenträgheit aus einer Masse an einer
Seilumlenkung gilt J=m*r², daher auch die Einheit kg*m². r ist der
Radius der Drehachse. Je größer der Wellendurchmesser, desto größer
wirkt die Masse auf die Drehachse. Wenn die Masse direkt im Mittelpunkt
der Welle angreifen würde, wäre die auf den Motor wirkende
Massenträgheit null, allerdings würde der Motor die Masse auch nicht
bewegen.
Für lineare Beschleunigung gilt: F = m*a
für die Rotation entsprechend: M = J*phi'' = J*omega'
M hat die Einheit Nm (wegen M=F*r), omega' ist die Winkelbeschleunigung
mit 1/s². 1N=1kg*m/s². Wenn man das einsetzt und nach J umstellt, kommt
wieder kg*m² für die Massenträgheit heraus.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsmoment
