Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nennstrom Motor


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von Fenster (Gast)


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Hey Leute,
1. Frage zum Nennstrom eined Gleichstrommotors (Schneckengetriebe):
Ist der Nennstrom der Strom, mit dem ein Motor ohne ihn zu schädigen 
maximal belastet werden darf und dies auf Dauer (also theoretisch 
unendlich lange)?

2. Frage:
Würde er einen höheren als den Nennstrom verkraften, wenn weniger als 
die Nennspannung an ihm anliegt?

Gruß
Fenster

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Fenster schrieb:
> Ist der Nennstrom der Strom, mit dem ein Motor ohne ihn zu schädigen
> maximal belastet werden darf und dies auf Dauer

Ich denke ja.

Bei Manchen Geräten (z.B. Staubsauger, Mixer, Bohrmaschinen) ist der 
Nennstrom aber auf eine gewisse Zeit beschränkt. Die sollte dann direkt 
dahinter stehen.

> Würde er einen höheren als den Nennstrom verkraften,
> wenn weniger als die Nennspannung an ihm anliegt?

Kurzzeitig ja, irgendwann wird er aber überhitzen. Beim Anlaufen 
brauchen DC Motoren typischerweise 5x bis 10x so viel Strom, als normal.

von MaWin (Gast)


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Fenster schrieb:
> 1. Frage zum Nennstrom eined Gleichstrommotors (Schneckengetriebe):
> Ist der Nennstrom der Strom, mit dem ein Motor ohne ihn zu schädigen
> maximal belastet werden darf

Ich würde es umgekehrt schreiben, da die Stromaufnahme ja eine Folge der 
Belastung ist.

Der Motor darf an seiner Welle also so stark belastet werden bis die 
Stromaufnahme den Nennstrom erreicht.

> und dies auf Dauer (also theoretisch
> unendlich lange)?

Im Prinzip ja, es sei denn es steht eine Einschaltdauer ED dabei.

> 2. Frage:
> Würde er einen höheren als den Nennstrom verkraften, wenn weniger als
> die Nennspannung an ihm anliegt

Nein, der Verlust entsteht ja durch Strom durch den Draht(widerstand) 
und der verändert sich nicht.
Da bei weniger Spannung der Motor langsamer dreht, kann er schlechter 
gekühlt werden, vor allem Motoren mit an der Welle angeschraubten 
Ventilatoren. Dann ist also sogar weniger Strom = Last erlaubt.

von Fenster (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nein, der Verlust entsteht ja durch Strom durch den Draht(widerstand)
> und der verändert sich nicht.
> Da bei weniger Spannung der Motor langsamer dreht, kann er schlechter
> gekühlt werden, vor allem Motoren mit an der Welle angeschraubten
> Ventilatoren. Dann ist also sogar weniger Strom = Last erlaubt.

Okay das heißt beim Blockieren darf er nicht mal den Nennstrom ziehen?

von hinz (Gast)


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Fenster schrieb:
> kay das heißt beim Blockieren darf er nicht mal den Nennstrom ziehen?

Ja.

von MaWin (Gast)


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Fenster schrieb:
> Okay das heißt beim Blockieren darf er nicht mal den Nennstrom ziehen

Beim Blockieren wird er viel mehr als den Nennstrom ziehen, und weil er 
die Verlustwärme nicht los  wird, darf das Blockieren nicht zu lange 
dauern.
So kurzfristig wie beim Anlaufen

von Quappo (Gast)


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Hi, habe zufällig ein ähnliches Problem. Mein Motor zieht nämlich im 
Anlauf/Blockierzustand ungefähr seinen Nennstrom (da nicht die volle 
Nennspannung ankommt). Habe vor kurzem schon einen eigenen Thread 
aufgemacht. Tu mir sehr schwer eine Sicherung auszulegen, vor allem 
deshalb, weil der Motor von AA Batterien gespeist wird (insg. 6V) und 
deren aufbringbare Stromstärke mit der Zeit sinkt.

MaWin schrieb:
> Nein, der Verlust entsteht ja durch Strom durch den Draht(widerstand)
> und der verändert sich nicht.
> Da bei weniger Spannung der Motor langsamer dreht, kann er schlechter
> gekühlt werden, vor allem Motoren mit an der Welle angeschraubten
> Ventilatoren. Dann ist also sogar weniger Strom = Last erlaubt.

Habe hier diesen Motor

https://eckstein-shop.de/V-TEC-6V-6mm-Antriebwelle-DC-Motor-Gleichstrom-Turbine-Getriebe-Motor-19-RPM

, welcher wie gesagt im Blockierfall maximal seinen Nennstrom von 600mA 
zieht. Ich weiß nicht, was passiert im schlimmsten Fall, wenn der Motor 
in diesem Zustand verbleibt? Mir geht es eigentlich nur darum 
sicherzustellen, dass er nicht zu brennen anfängt bzw. so heiß wird, 
dass sich in der Umgebung was entzündet (er befindet sich in einem Stall 
aus Holz, wo sich eben leicht entzündliches Material befindet). Der 
Knackpunkt ist der, dass der Motor Teil einer Automatisierung und daher 
oft unbeaufsichtigt ist.
Deshalb hier meine Frage (weil der Thread ganz gut passt): kann da was 
passieren, wenn er blockiert? Der Motor hat an sich ja schon keine 
großen Öffnungen zur Kühlung (weil MaWin meinte, dass Motoren mit 
Belüftung vor allem beim Blockieren darunter leiden). Bin über jede 
Antwort dankbar.

von hinz (Gast)


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Quappo schrieb:
> Deshalb hier meine Frage (weil der Thread ganz gut passt): kann da was
> passieren, wenn er blockiert?

Rom wird abbrennen!

von Alex G. (dragongamer)


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Quappo schrieb:
> , welcher wie gesagt im Blockierfall maximal seinen Nennstrom von 600mA
> zieht. Ich weiß nicht, was passiert im schlimmsten Fall, wenn der Motor
> in diesem Zustand verbleibt? Mir geht es eigentlich nur darum
> sicherzustellen, dass er nicht zu brennen anfängt bzw. so heiß wird,
> dass sich in der Umgebung was entzündet (er befindet sich in einem Stall
> aus Holz, wo sich eben leicht entzündliches Material befindet). Der
> Knackpunkt ist der, dass der Motor Teil einer Automatisierung und daher
> oft unbeaufsichtigt ist.
> Deshalb hier meine Frage (weil der Thread ganz gut passt): kann da was
> passieren, wenn er blockiert? Der Motor hat an sich ja schon keine
> großen Öffnungen zur Kühlung (weil MaWin meinte, dass Motoren mit
> Belüftung vor allem beim Blockieren darunter leiden). Bin über jede
> Antwort dankbar.
Da also wirklich viel auf dem Spiel steht und der Motor 10 Euro 
kostet... Teste es. Blockier ihn mit der Schraubzwinge und leg die 
beabsichtigte Stromversorgung an.
In diesem Leistungsbereich sind übliche Sicherungen in der Tat schwierig 
da der Strom halt kaum ausreicht um nen Draht durchzubrennen.
Aus dem Selben Grund halte ich es aber auch für unwahrscheinlich dass 
der Motor eine Aussentemperatur erreichen wird die was entzündet. Aber 
um gut zu schlafen ist ein Test sicher sinnvoll.

Btw. da die Aussenwelle so langsam dreht, wäre es eigentlich nicht sehr 
schwer ein System zu bauen das prüft ob sich die Welle noch dreht. Ein 
Magnet und ein Hallsensor würden reichen. Die Steuerung kann dann 
abschalten. Angenommen die Automatisierung ist nicht nur eine 
Zeitschaltur.

: Bearbeitet durch User
von Kalbsschnitzel (Gast)


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1. Im Betrieb verhalten sich Motoren zumeist sehr aehnlich wie
(zumindest ist das meist vergleichbar) Transformatoren.

[Nun wuerde zwar ein Trafo an reiner Gleichspannung nicht gehen,
aber Motoren kann man so bauen, daß sie an DC funktionieren.
Sie rotieren ja, und machen sich dann sozusagen selbst ein
veraenderliches (bzw. Wechsel-) Magnetfeld.]

Im Leerlauf wird nur ein relativ geringer Strom fließen - erst
bei Nennlast fließt auch (bei Nennspannung) der Nennstrom.

(Fuer Dauerbetrieb sind es Maximalwerte, es gibt allerdings auch
Pulsbetrieb - ist praktisch "Ueberlastbetrieb mit Abkuehlphasen".)

Trafos verhalten sich ohne Last an der Sekundaerwicklung ebenso.

Es fließt nur der Leerlaufstrom (der Wert entspricht relativ
genau dem sogenannten Magnetisierungsstrom). Also ohne Last ist
der Trafo elektrisch gesehen nur die aus der Primaerwicklung +
dem Kern bestehende Drossel. Aehnlich ist's bei Motoren.

2. Der maximale Stromwert beim Blockieren ist_identisch mit dem
maximalen Stromwert beim Anlauf (_Blockierstrom_=_Anlaufstrom_ -
nur, daß beides natuerlich zeitlich beschraenkt ist. Bei zu hoher
Last kann ein Motor nicht vollstaendig anlaufen, oder bleibt gar
stehen - deshalb elektrische oder thermische Schutzeinrichtung).

Der Wert ergibt sich daraus, daß bei Stillstand (was beim Anlauf
wie auch Blockieren eben der Fall ist) nur der ohmsche R wirkt.
(Er kann aus Betriebsspannung und Wicklungs-R errrechnet werden.)
Sobald Motoren sich drehen, steigt die Impedanz, der Strom faellt.

3. Der Nennstrom ist, wie gesagt, der max. moegliche Wert fuer
Dauerbetrieb. Ist ein "max. Rating", also erlaubter Hoechstwert.
Auch geringere Spannung laeßt keinen hoeheren Dauerstrom zu (!).

Komisch... Leistung in Watt errechnet sich doch grundsaetzlich
aus Spannung (Volt) mal Strom (Ampere) - oder doch nicht...?

Doch, z.B. die moegliche Leistung einer Stromversorgung schon.
Das ist aber nicht dasselbe wie die max. erlaubte dauerhafte
Verlustleistung (welche thermisch begrenzt ist - logischerweise).

Warum genau also bedeutet das etwas anders? Was ist da Fakt?

Weil dieser Strom im ohmschen Widerstand der Wicklung Verluste
erzeugt, die sich ueber die Formel P = I² * R berechnen lassen.

Die Spannung hat keinen Einfluß auf den erlaubten Nennstrom
von Motoren. (Also bitte ganz tief ins Gedaechtnis praegen.)

von Kalbsschnitzel (Gast)


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Kalbsschnitzel schrieb:
> Im Leerlauf wird nur ein relativ geringer Strom fließen - erst
> bei Nennlast fließt auch (bei Nennspannung) der Nennstrom.
>
> (Fuer Dauerbetrieb sind es Maximalwerte, es gibt allerdings auch
> Pulsbetrieb - ist praktisch "Ueberlastbetrieb mit Abkuehlphasen".)

Vergessen: Man kann natuerlich auch ein wenig hoehere Spannung als
die Nennspannung anlegen - auch dauerhaft. Und zwar, wenn man nicht
reine DC, sondern (z.B. via PWM) gepulste Spannung benutzt, deren
Mittelwert doch wieder Nennspannung ist - dann kann auch Nennlast
abverlangt werden. (Das machen sehr viele DC-Motor-Treiber so bzw.
so aehnlich. Sehr gaengig, deshalb erwaehne ich es lieber.)

von Fenster (Gast)


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@Kalbsschnitzel: super Erklärung. Danke!

@Quappo: weiß ich nicht, würde mich aber auch interessieren.

von Kalbsschnitzel (Gast)


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Fenster schrieb:
> @Kalbsschnitzel: super Erklärung. Danke!

Gerne, und wenn sich jemand so freundlich bedankt,
sogar noch viel, viel lieber...   ;-)

von Temp (Gast)


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Warum klebst Du nicht einen Temperatursensor auf Motorgehäuse und 
schaltest bei z.B.: 70°C ab? Geht noch einfacher mit einem Klixon. 
Direkt in die Versorgung des Motors, wenn das Gehäuse zu heiß wird, 
schaltet er den Motor ab.
Das musst Du vermutlich in Deiner Automatisierung berücksichtigen.
Wenn Du genug Erfahrung hast und die Ressourcen da sind, kannst Du auch 
den Motorstrom messen und auf die Belastung des Motors schließen.

von Quappo (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Blockier ihn mit der Schraubzwinge und leg die beabsichtigte
> Stromversorgung an.

Genau an die gleiche Idee hab ich auch schon gedacht. So lange 
blockieren, bis die Batterien leer sind (also ung 3-4 Stunden). Dass es 
es dabei die Kabelisolierung wegschmilzt, würde wahrscheinlich zu weit 
gehen, oder (Kann ja nicht in den Motor reinsehen, was passiert)?

Alex G. schrieb:
> Die Steuerung kann dann abschalten.

Temp schrieb:
> Das musst Du vermutlich in Deiner Automatisierung berücksichtigen.

Ich habe meinen Mikrocontroller so programmiert, dass er nach einer 
gewissen Zeit den Motor über den Motortreiber abschaltet. Das ging auch 
immer gut soweit, bis auf einmal, da hat er es nicht getan. Deshalb 
vertrau ich dem Controller nicht zu 100% und suche nach einer 
Controller-unabhängigen Lösung. Am Liebsten eben die Gewissheit, sollte 
der Motor blockieren (aus welchem Grund auch immer), dass er diesen 
Worst Case sicher abfangen kann. Aber das kann wahrscheinlich kein 
Mensch sicher sagen.
Danke mal an die Antworten und danke an den TE, dass ich diesen Thread 
nutzen kann ;)

von Teo D. (teoderix)


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Quappo schrieb:
> Tu mir sehr schwer eine Sicherung auszulegen,

Mit einer Sicherung, gegen Überatom bei einem Motor, tut sich jeder 
schwer. Daher werden Thermisch-Überstrom-Abschalter -> 
Motorschuttschalter verwendet.
Bei deinem Motörchen würde ich mal über eine PolyFuse nachdenken.

von Rechtsbleibpruefung (Gast)


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Teo D. verschrieb sich im Beitrag #5796678:
> Mit einer Sicherung, gegen Überatom bei einem
> Motor, tut sich jeder schwer.

Kein Wunder. Konzept duerfte kaum gefragt sein.

> Motorschuttschalter

Okay, den Begriff habe ich schon oefter gelesen.

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