Ich habe einen Elektromotor der an einer 24V dc Spannung dran hängt
Dieser wird ca. 8 Sekunden angesteuert.
Den gleichen Motor will ich in einer anderen Schaltung einsetzen und er
soll sich identisch verhalten. Jedoch sind in dieser Variante keine 24 V
vorhanden sondern 32V. Diese Spannung will ich dann im Puls
Pausenverhältnis betreiben bis er sich gleich verhält.
Jetzt kann ich leider keine Drehzahl über die Zeit messen und wollte
ersatzweise die Spannung, während der Motor läuft, messen. Jetzt die
Frage welche Messmethode bringt den vergleichbareren Wert ? Der
Mittelwert oder der (T)RMS Wert ?
sven schrieb:> Der> Mittelwert oder der (T)RMS Wert ?
Das hängt von der PWM-Frequenz und der Induktivität des Motors ab. Du
hast da ja praktisch einen Abwärtsschaltregler und kannst die da
gültigen Gleichungen verwenden.
Also es ist der Mittelwert.
Und es hängt auch nicht von der PWM Frequenz und der Induktivität des
Motors zusammen.
Selbst wenn Induktivität und Frequenz so gewählt sind, dass sich ein
lückender Betrieb einstellt ist es immer noch der Mittelwert der
Klemmenspannung.
Anbei eine Simulation. Ich habe absichtlich eine kleine Induktivität für
lückenden Betrieb gewählt.
Und ich habe bei 30V keine 24V eingestellt, sondern 3V. Dann sieht man
den Unterschied zu RMS besser.
Links der Motor an DC. Er wird mit 3V versorgt und soweit belastet, dass
er mit 2V = 66% der Leerlaufdrehzahl dreht. Strom ist dann 100mA.
Rechts der Motor an einer Endstufe (nicht synchron). 20kHz. 6% PWM.
Man sieht im weißen Fenster, dass sich bei 6% PWM ebenfalls ein Strom
von 100mA einstellt. Die Mittlere Spannung beträgt dann 3V. Der
Effektivwert aber 7.5V.
njocki
Es ist auch ein Trugschluss zu glauben, dass ein RMS Multimeter immer
"besser" misst als eines, das den Mittelwert anzeigt. Nur weil es mehr
gekostet hat.
Das ist wie bei Kleinkindern, wenn sie nicht schlafen wollen. Da ist
Alkohol auch das falsche Mittel. Man muss sie in den Arm nehmen und
Küssen.
Möchte ich hingegen Flussmittelreste von der Leiterplatte entfernen,
komm ich mit Alkohol weiter als mit Küssen.
Immer die passende Methode zum Problem wählen!
OK, aber wann weiß ich was ich nehmen soll ?
Ich hatte den Effektivwert vermutet, einfach vom energetischen Ansatz.
Ich dachte der selbe Effektivwert an der gleichen Senke führt zur
gleichen Leistung....
sven schrieb:> Ich hatte den Effektivwert vermutet, einfach vom energetischen Ansatz.> Ich dachte der selbe Effektivwert an der gleichen Senke führt zur> gleichen Leistung....
Das stimmt für ohmsche Verbraucher, wo Strom und Spannung schön
proportional zueinander sind. Aber bei diesem induktiven Verbraucher, wo
die Induktivität aus der wechselnden Spannung einen mitteleren Strom
einstellt, stimmt das nicht unbedingt.
njocki schrieb:> Und es hängt auch nicht von der PWM Frequenz und der Induktivität des> Motors zusammen.
So allgemein kann das natürlich auch nicht stimmen. Lass einfach mal die
Induktivität in Gedanken langsam gegen Null gehen, dann muss früher oder
später der RMS-Wert rauskommen.
Von daher ist die Antwort von hinz korrekt. Wobei bei typischen
Auslegungen von Motor und PWM-Frequenz tatsächlich häufig die mittlere
Spannung entscheidend sein wird.
njocki schrieb:> Es ist auch ein Trugschluss zu glauben, dass ein RMS Multimeter immer> "besser" misst als eines, das den Mittelwert anzeigt.
mein Messgerät zeigt mir den mittleren Wert an (wenn ich es auf DC
stelle). Und es zeigt mir auch den RMS-Wert an (wenn ich es auf AC oder
AC+DC stelle).
>dann muss früher oder später der RMS-Wert rauskommen.
Quatsch.
RMS nimmt man, wenn Vergleichsgröße quadratisch von Spannung abhängt.
P=U*U/R
Mittelwert nimmt man, wenn Vergleichgröße linear von Spannung abhängt.
n=U*kMotor
>Lass einfach mal die Induktivität in Gedanken langsam gegen Null gehen
Dann hab ich ne Heizung, aber keinen Motor mehr. Und ne typische Heizung
hat Drehzahl n = 0.
>Von daher ist die Antwort von hinz korrekt.
Vielleicht hatte hinz im Hinterkopf, dass bei kleiner Induktivität oder
Frequenz irgendwann der notwendige PWM Wert, um eine Spannung x
einzustellen nicht mehr linear von der Ausgangsspannung abhängt. Das
kommt aber daher, weil der Strom irgendwann lückt.
Extremfall: Frequenz 0.1Hz. 50% Tastverhältnis. Induktivität spielt
praktisch keine Rolle mehr.
Dann dreht der Motor die Hälfte der Zeit mit n=0 und die andere mit
n=100%.
Mittlere Drehzahl: 50%, denn wenn ich Räder dran baue wird die Hälfte
des Weges zurückgelegt.
Mittelwert der Spannung an den Klemmen ist 50%.
RMS Wert der Spannung an den Klemmen ist 70.7%
Das ist auch in Ordnung einen idealen Motor zu verwenden, solange man
sich nicht um Wirkungsgrade von <70% kümmern muss.
Der gemessene true Effektivwert ist nur interessant bei der Strommessung
um die Verlusteleistungsanteile am Ohmschen Widerstand des Motors zu
ermitteln und zu vergleichen bei unterschiedlichen Stromverläufen. Ein
Taktverhältnis von z.B. 50% mit 1A (R=1 Ohm, P_R=0,5W) oder 25% mit 2A
(R=1 Ohm, P_R=1W) verursachen unterschiedliche Verluste im Ohmschen
Widerstandsanteil des Motors.
Dieter schrieb:> Das ist auch in Ordnung einen idealen Motor zu verwenden,
Die sind aber aus Unobtainium.
> solange man> sich nicht um Wirkungsgrade von <70% kümmern muss.
Biss dass der magische Rauch entweichet...
