Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bürstenmotor stärker bremsen als mit Kurzschluss


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von Jens M. (schuchkleisser)


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Moin,
wir überlegen hier ein wenig theoretisch rum und da kam eine Frage auf:
Gegeben ist ein normaler DC-Motor mit Bürsten und Permanentmagnet, 
angesteuert von einer Vollbrücke.
Es gibt keine Sensoren, außer dem was die Vollbrücke evtl. bietet.

Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er 
gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur 
kurzzuschließen?

Das ganze ist eine theoretische Überlegung.
Es geht in der Diskussion darum, ob es eine Möglichkeit gibt, oder ob 
ein simpler Kurzschluss (über die FETs) tatsächlich das Maximum 
darstellt.

>inb4 "Benutz eine Bremse"
>inb4 "Bau einen Sensor ein"
>inb4 "Kuck ins Datenblatt"

Es gibt ein Gerät, das eine Bremswirkung x hat. Eine Demontage ist nicht 
gewünscht. "Boah, klemmt das echt so stark?"
Soweit wir erfassen können ist der Strom im Bremsfall im "Dreht sich 
nicht"-Fall Null, im "Es wird versucht zu drehen"-Fall zumindest gering.
Das ganze ist ein Blackboxsystem: Zwei Drähte Strom, ein Steuersignal 
und die Welle.
Steuersignal "Dreht" = Dreht sich
Steuersignal "Stop" = Bockiert
Keine Spannung/Gerät aus = Lässt sich zwar schwer drehen, aber dreht.
Papiere dazu gibt es nicht, wie bei jedem anderen Gerät auch: Da steht 
drin wie's geht, aber nicht wie's funktioniert.

Überlegungen:
- "Hoch"frequentes Wechselfeld: dagegen spricht eigentlich der 
vermutlich sehr geringe wenn überhaupt vorhandene Stromverbrauch im 
Blockierfall. Ginge es denn überhaupt so? Meine Vermutung: Der Motor 
wird nur warm und/oder macht Geräusche. Eine Veränderung des Rastmoments 
passiert nicht.
- Gegensteuern: Den Motor beobachten und wenn er Spannung "linksrum" 
macht, Strom "rechtsrum" draufgeben: w.o., zusätzlich müsste das dann ja 
zucken/vibrieren, oder?

Erweiterung:
- Kann man den Motor auch z.B. mittels Kurzschluss-PWM langsam 
freigeben, bis hinab zu seinem eigenen Bremsmoment? Ich denke ja, oder?
- Kann der Motorsteuerbaustein den Motor leichtgängig machen? Also so 
wenig Spannung/PWM geben, das das Rastmoment beinah aufgehoben ist? Wie 
merkt er das der Motor kurz davor ist zu rollen? Über Messung der sog. 
Back-EMF?
- Kann so ein Gerät den Motor belastungsabhängig regeln, auf x RPM, 
zumindest im unter(st)en Drehzahlbereich? Immer noch: Es gibt keine 
Sensoren außer dem Motorsteuergerät selber, der Motor ist zweipolig 
angeschlossen.

Bin gespannt, was die Schwarmintelligenz sagt...

von Bjoern B. (per)


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Eine mir bekannte Bremsmethode ist eine Gegenstrombremsung, dh der Motor 
wird zur Bremsung kurzzeitig mit Strom von umgekehrter Polarität 
beaufschlagt.

gruss,
Björn

von vgh (Gast)


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Jens M. schrieb:
> der vermutlich sehr geringe wenn überhaupt vorhandene Stromverbrauch im
> Blockierfall

??? Die Stromaufnahme ist beim Blockieren am höchsten.

Jens M. schrieb:
> Den Motor beobachten und wenn er Spannung "linksrum" macht, Strom
> "rechtsrum" draufgeben:

Ja, da entsteht aber noch mehr Wärme im Motor als bei Kurzschluss, das 
muss dir klar sein.

Jens M. schrieb:
> zusätzlich müsste das dann ja zucken/vibrieren, oder?
>
> Erweiterung:

Hä?

Jens M. schrieb:
> Kurzschluss-PWM langsam freigeben, bis hinab zu seinem eigenen
> Bremsmoment?

Wenn du damit Kurzschluss/Leerlauf om Wechsel meinst, ja, aber viel Spaß 
mit der Induktionsspannung.

Jens M. schrieb:
> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?

Drehgeber, Positionsregler, läuft auf Gegenspannung raus. Ohne Messung 
der Position ist nichts mit Position halten.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Bjoern B. schrieb:
> Eine mir bekannte Bremsmethode ist eine Gegenstrombremsung, dh der Motor
> wird zur Bremsung kurzzeitig mit Strom von umgekehrter Polarität
> beaufschlagt.

Aufpassen: nicht abbremsen aus Drehung, sondern blockieren des 
Stillstands!

vgh schrieb:
> Die Stromaufnahme ist beim Blockieren am höchsten.

dito.
Der Motor steht. Das Signal liegt auf "Stop", Spannung ist 
eingeschaltet.
Wann kommt das höchste Gegenmoment auf, wenn ich vorne an die Welle 
fasse und drehen will?

vgh schrieb:
> Ja, da entsteht aber noch mehr Wärme im Motor als bei Kurzschluss, das
> muss dir klar sein.

Das mag sein. aber:
Der Motor muss dann doch erstmal von mir über die Welle ein Stück 
gedreht werden, damit eine Spannung induzert wird, oder?
Und der Motorsteuerkasten würde dann den Motor kurz entgegengesetzt 
bestromen und den Rotor so zurückschubsen.
Ich würde also merken, das die Welle vibriert, wenn ich zu drehen 
versuche.
Oder nicht?

vgh schrieb:
> Wenn du damit Kurzschluss/Leerlauf om Wechsel meinst, ja, aber viel Spaß
> mit der Induktionsspannung.

Die sollte dementsprechend entweder verbremswiderstandet werden oder in 
die Batterie zurückgehen.
Ob und was davon passiert, ist erstmal zweitrangig.
Grundsätzlich kann ich aber den Motor mit 50% PWM-Kurzschluss zu einem 
Drehwiderstand verhelfen, der zwischen seinem normalen spannungslosen 
Rastmoment und dem Kurzschlussmoment liegt?
Und je weniger PWM er bekommt, desto leichter geht er?

vgh schrieb:
> Drehgeber, Positionsregler, läuft auf Gegenspannung raus. Ohne Messung
> der Position ist nichts mit Position halten.

Nicht Position halten, Nur maximal bremsen. Aus dem Stillstand heraus.
Z.B. das eine Seilwinde eine möglichst schwere Last möglichst nicht 
herablässt.
Keine Sensoren.
Wann ist da die mögliche Belastung maximal, gegeben das Motor, Seil, 
Rolle, Getriebe usw. nicht verändert werden, rein elektrisch an der 
Steuerbox.
Das Getriebe ist keine Schnecke, ganz normale gerade Standardzahnräder.
Ausgeschaltet kann man es drehen.

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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In dem Fall hilft nur eine mechanische Bremse (Trommel, weil 
selbstsperrend) oder ein Klinkengesperre. Oder ein anderer Motor mit 
Bremslüfter (blockiert stromlos).
Bei einer elektronischen Bremse gibt es massiv Ärger, wenn die 
Elektronik irgendwie versagt.

Gruß - Werner

: Bearbeitet durch User
von Ingo W. (uebrig)


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vgh schrieb:
>> Kurzschluss-PWM langsam freigeben, bis hinab zu seinem eigenen
>> Bremsmoment?
>
> Wenn du damit Kurzschluss/Leerlauf om Wechsel meinst, ja, aber viel Spaß
> mit der Induktionsspannung.

Wenn die Brücke von einem Akku gespeist wird, fließt der Strom dorthin 
zurück (wenn die Brücke aus Mosfets, oder IGBT+Freilaufdioden).

von Jens M. (schuchkleisser)


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Werner H. schrieb:
> In dem Fall hilft nur eine mechanische Bremse (Trommel, weil
> selbstsperrend) oder ein Klinkengesperre

Es gibt keinen Fall. :(
Es geht nicht um "ich muss was halten", und erst recht nicht "das muss 
100kilo halten".

Ich meinte einfach nur: Kann man den Motor stärker blockieren, so das er 
mehr hält als er das tut, wenn er kurzgeschlossen ist.
Egal wie die Konstruktion ist, und einfach nur an einem 2-poligen Motor.
Keine Sensoren, keine Bremse, kein gefrickel.
Kiste mit 2 Kabeln an den Motor, einschalten, bremst stärker als ein 
Draht zwischen den Polen.

Meinetwegen: mach einen Hebel an die Welle und benutze eine Federwaage 
um diesen Hebel zu ziehen.
In beide Richtungen kommt je eine erforderliche Kraft Fl0 bzw. Fr0 auf 
bis sich der Hebel dreht, wobei Fl und Fr gleich sein können, aber auch 
verschieden. Tut nix zur Sache wie hoch, ob und wie stark verschieden.

Kann man mit einer Kiste mit zwei Kabeln die Kraft auf der Waage höher 
machen als Fl0 und Fr0? Egal wie, nur zwei Kabel. Keine Bremse, Klinke, 
Sensoren.
Egal an welchem Motor, egal wie lang der Hebel ist. Einfach nur Fx >F0.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Kann man den Motor stärker blockieren, so das er
> mehr hält als er das tut, wenn er kurzgeschlossen ist.

Natürlich geht das, auch ohne Istwertgeber. 4Q-Servoregler mit 
Auswertung der motoreigenen Tachospannung, und Sollwert bei null. Bremst 
vorsichtig geschätzt 10 oder 20x stärker, als ein Kurzschluss. Natürlich 
auch nur dadurch erreicht, daß die Brücke ggf. eine negative Spannung an 
den Motor schickt...
Null RpM sind damit natürlich auch nicht möglich, dazu wäre ein 
Istwertgeber nötig.
Noch genauer bei null könnte dieses Schlagmichtot-Prinzip sein, das die 
Kennlinie des Motors kennt, und die Ausgangsspannung anhand des 
Motorstroms regelt. Also das mit dem negativem Innenwiderstand der 
Quelle.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> vgh schrieb:
>> Die Stromaufnahme ist beim Blockieren am höchsten.
>
> dito.

Der TO meinte die Stromaufnahme der Steuerung. Und diese ist selbst bei 
einem mit Maximalstrom angesteuerten Motor gering, solange dieser noch 
(fast) steht.
Es wird ja bis auf die ohmschen Verluste der Wicklungen keine Leistung 
verbraucht.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> 4Q-Servoregler mit
> Auswertung der motoreigenen Tachospannung, und Sollwert bei null.

Ah, now we're talking.
Tachospannung heißt aber, das der Motor drehen muss, d.h. im Stillstand 
geht erstmal nix, aber je mehr man reißt desto höher ist die Kraft?
Nebenschauplatz: Das würde erklären, warum man den Kopf der 
Bestückmaschine langsam leicht schieben kann, ab einer bestimmten Grenze 
jedoch wehrt er sich umso mehr je mehr man drückt. Danke für die 
Erklärung, wieder was gelernt.
Nebenschauplatz ende

Im fraglichen Fall dreht sich der Motor aber nicht.
Die Frage kam auf, weil die aus dem Stillstand aufzuwendende Kraft 
"unglaublich" hoch war, im wörtlichen Sinn: "Boah, ist da ne Bremse 
drin?"
Die Bremskraft ist aber normal, d.h. steigt nicht mit höherer Drehzahl, 
also ist hier kein Servo-4Q-Dingens am Start.

Paule, Bademeister schrieb:
> Noch genauer bei null könnte dieses Schlagmichtot-Prinzip sein, das die
> Kennlinie des Motors kennt,

Das Ding arbeitet unabhängig des Motors. Man kann "jeden beliebigen" 
Motor dranmachen, eine bestimmte Sorte ist nicht vorgegeben. Also kann 
es keine Kennlinie wissen.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Tachospannung heißt aber, das der Motor drehen muss, d.h. im Stillstand
> geht erstmal nix

Ja natürlich. Wie langsam das geht, hängt vor allem von der Qualität des 
Reglers ab. Bei entsprechender Auslegung mit modernen OPs kann man 
durchaus an nur 1RpM bei vollem Motor-Bremsdrehmoment denken. Stillstand 
geht natürlich nicht.


Jens M. schrieb:
> Das Ding arbeitet unabhängig des Motors.

...und zwar Stillstand trotz mechanisch aufgewandtem Drehmoments, bei 
egal welchem DC-Motor? Klingt unmöglich.
Ich hätte ja sonst gesagt, in deinem Motor ist vielleicht ne 
elektromechanische Bremse drin, die durch die Motorspannung gelöst wird.
Oder sowas wie diese mech. Bremsen in Rasenmähern, die magnetisch 
ausgelöst werden, sobald der Motor stromlos wird.

von foobar (Gast)


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> Die Frage kam auf, weil die aus dem Stillstand aufzuwendende Kraft
> "unglaublich" hoch war, im wörtlichen Sinn: "Boah, ist da ne Bremse
> drin?"

Dafür reicht doch schon ein Getriebe und etwas Haftreibung auf der 
schnelldrehenden Seite.

von c r (Gast)


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foobar schrieb:
> Dafür reicht doch schon ein Getriebe und etwas Haftreibung auf der
> schnelldrehenden Seite.

Dann wäre

Jens M. schrieb:
> Keine Spannung/Gerät aus = Lässt sich zwar schwer drehen, aber dreht.

nicht der Fall

von Bernd K. (bmk)


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Ansatz:

Den Motor im Stillstand abwechselnd mit Vorwärts / Rückwärts ansteuern.

Allerdings genügend schnell, dass der Motor durch die eigene Trägkeit 
keiner Richtung folgen kann sondern still stehen bleibt und hierbei 
möglichst wenig vibriert (passende Frequenz).

Die auftretenden magnetischen Kräfte sollten sich hierbei einem externen 
Drehmoment widersetzen und die Position (weitgehend) halten.

Thermische Auswirkungen könnten ein Problem sein, da P=I²*R als 
Verlustleistung auftritt. Also nur moderat bestromen.

von Harlekin (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Die Frage kam auf, weil die aus dem Stillstand aufzuwendende Kraft
> "unglaublich" hoch war, im wörtlichen Sinn: "Boah, ist da ne Bremse
> drin?"

Halte ich für am Wahrscheinlichsten.
foobar schrieb:
> Dafür reicht doch schon ein Getriebe und etwas Haftreibung auf der
> schnelldrehenden Seite.
respektive Gleitreibung

Denkbar ist eine Bremse, welche sich unter Bestromung löst. Bremsmotor? 
Was sagt denn das Typenschild des Motors?

von Maxe (Gast)


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c r schrieb:
> foobar schrieb:
>> Dafür reicht doch schon ein Getriebe und etwas Haftreibung auf der
>> schnelldrehenden Seite.
>
> Dann wäre
>
> Jens M. schrieb:
>> Keine Spannung/Gerät aus = Lässt sich zwar schwer drehen, aber dreht.
>
> nicht der Fall
Dann ist der Motor im eingeschaltenen Zustand eben noch elektrisch 
kurzgeschlossen. Kann natuerlich auch ne Bremse drin/dran sein.

Aber sicher keine "Spezialeffekte", an die der TE dachte.

von Maxe (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Ansatz:
>
> Den Motor im Stillstand abwechselnd mit Vorwärts / Rückwärts ansteuern.
Das bringt doch nichts. Durch die Traegheit gleichen sich die 
Motorkraefte in beide Richtungen aus, uebrig bleibt die aeussere Kraft, 
genau wie wenn der Motor abgeschalten ist.

Im Gegenteil kann die oszillierende Ansteuerung helfen, die Reibung zu 
ueberwinden, der Antrieb wird also in der Gegend um die Drehzahl null 
leichtgaengiger sein.

von sid (Gast)


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kurz: Ohne Sensor (idealerweise drehencoder) wird das nix!

Lang:
der motor steht (stromlos) und wird durch externe Kraft
unerwünscht in eine Richtung gedreht.
Um das zu stoppen musst Du einen Gegenrotation initieren.
Solange der Motor stromlos ist, kannst Du den induzierten Strom 
detektieren und damit etwas auslösen.
Sobald Du aber Strom auf dei Anschlüsse legst, ist damit Schluss!
Der Motortreiber weiss nicht ob sich der Motor dreht oder nicht,
und falls er sich dreht wie schnell und in welche Richtung.
Alles was er weiss ist wieviel Stromstärke der Motor zieht;
daraus alleine lässt sich nicht ableiten ob er mehr oder weniger Strom 
braucht oder ob er eaxkt so bleiben muss.

Im Grunde willst Du einen Servomotor basteln aus einem PMDC
und das macht man am einfachsten mit einem Drehencoder
(richtung und geschwindigkeit)


Ansonsten bleibt Kurzschluss als einzige Möglichkeit mindestens ein 
bisschen was an Haltemoment zu haben ;)

Ich würde Dir auch zur Trommelbremse raten um ehrlich zu sein,
sie ist zugegeben grösser als ein Drehencoder aber eben sooo schon 
zuverlässig und Wartungsarm.

UND: Industriemotoren mit dualschaft (vielmehr deren Anbieter) haben 
oftmals passende Trommelbremsen im Angebot die perfekt passen und teils 
elektrisch aktiviert werden können ;)

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> ...und zwar Stillstand trotz mechanisch aufgewandtem Drehmoments, bei
> egal welchem DC-Motor? Klingt unmöglich.

Nein, nicht stillstand trotz aufgewendetem DM.
Einfach nur mehr Hemmung mit mehr DM als bei offenen Kontakten.
Wenn er erstmal dreht, dreht er, und die Hemmkraft ist höher als im Fall 
"Kein Strom drin".
Also macht die Steuerung irgendwas.
Da fällt als erstes "Kurzschluss" ein, dabei steigt die Hemmung an, d.h. 
man kann drehen, aber es geht schwerer als ohne Strom. (Den Strom brauch 
der Steuerkasten, um die FETs kurzzuschließen. Der Motor selber wird 
nicht bestromt)
Jetzt Fall drei: Kann die Kiste irgendwas mit dem Motor machen, was mehr 
Bremskraft erzeugt, ohne das sie einen Sensor hat der außerhalb dessen 
liegt was die beiden Motoranschlüsse hergeben?

Der Motor tut auch nichts zu Sache, es geht rein um die theoretische 
Überlegung, ob man irgendwas über die zwei Motorstrippen machen kann, 
das die Hemmung verbessert gegebüber einem Kurzschluss.

foobar schrieb:
> Dafür reicht doch schon ein Getriebe und etwas Haftreibung auf der
> schnelldrehenden Seite.

Joah.
Ist ja auch da.
Die Haftreibung kommt aus dem Losbrechmoment des Motors, weil sich Rotor 
und Stator "magnetisch ansaugen".
Ein Kurzschluss erhöht diese Haftreibung.
Geht mehr?

Bernd K. schrieb:
> Ansatz:
>
> Den Motor im Stillstand abwechselnd mit Vorwärts / Rückwärts ansteuern.

Und das macht was? Mal abgesehen von evtl. Vibrationen, Stromverbrauch 
und Wärme, warum hemmt das den Motor?

Harlekin schrieb:
> Denkbar ist eine Bremse, welche sich unter Bestromung löst. Bremsmotor?
> Was sagt denn das Typenschild des Motors?

Nope, kein Typenschild. Kein Festgelegter Motor, kein Festgelegtes 
Steuerprinzip oder -Gerät.

Maxe schrieb:
> Dann ist der Motor im eingeschaltenen Zustand eben noch elektrisch
> kurzgeschlossen. Kann natuerlich auch ne Bremse drin/dran sein.

Ziemlich sicher wird der Motor im Ruhezustand vom Steuergerät 
kurzgeschlossen, ist ja ne Vollbrücke drin und die Hemmung ist "Ein, in 
Ruhe" höher als "Aus". Eine Bremse ist nicht drin.
Ist die Hemmung die man spürt rein eine Folge des Kurzschlusses, oder 
kann das Gerät mehr Hemmung aufbauen, z.B. durch die erwähnte 
Wechselbestromung?

Maxe schrieb:
> Im Gegenteil kann die oszillierende Ansteuerung helfen, die Reibung zu
> ueberwinden, der Antrieb wird also in der Gegend um die Drehzahl null
> leichtgaengiger sein.

Aha, eine Verringerung des Losbrechmoments im Vergleich zu "einfach nur 
frei laufen lassen"? Interessant, danke!

sid schrieb:
> Im Grunde willst Du einen Servomotor basteln

Nay.

sid schrieb:
> Trommelbremse

Nay.

sid schrieb:
> Industriemotoren mit dualschaft

Nay.

Leute.
Es geht nicht darum ein vorhandenes System zu optimieren.
Es gibt nichtmal ein System.
Ich habe keine Typenschilder, ich suche keine Motoren, ich baue kein 
Steuerteil.
Es ist keine Hausaufgabe, kein Wettbewerb, keine reale Anwendung.

Einfach nur eine Diskussion:
Kann eine Schaltung, die zweipolig an einen Permanentmagneterregten 
Gleichstrommotor gleich welcher Bauart angeschlossen ist, an diesem ein 
Losbrechmoment einstellen, das höher ist als das das auftritt wenn man 
den Motor einfach kurzschließt.
Wenn dazu Stromverbrauch, besondere Schaltungen oder Software 
erforderlich sind, ist das super, so lange die Anforderung "Nur die 
beiden Drähte zum Motor, nix sonst" erfüllt ist. Back-EMF-Messung und 
Strommessung in der Brücke sind also ok, Sensoren jedweder Art oder eine 
Bremse nicht.
Natürlich kann ich einfach mit einem Magneten einen Stift in ein Zahnrad 
einrasten lassen und das Getriebe blockieren, aber die Haltekraft am 
Motor steigt dadurch nicht ;) sondern nur die am Getriebeausgang, was 
nicht gefordert ist.
Eine volle Blockade ist nicht möglich und nötig, es geht nur drum die 
zum Andrehen notwendige Kraft zu maximieren. Wenn man mit o.g. 
Anforderungen blockieren kann, ist das toll: wie?
Ansonsten ist die Frage/Aufgabe:
-"F Offen" ist x.
-"F Kurzschluss" ist y.
-y ist größer x.
-Kann Schaltung XY eine "F Magic" z erzeugen die größer ist als y?

Absolute Werte, externe Bedingungen und auch sonst alles ist egal, denn 
würde man im Experiment die Schaltung abklemmen und den Motor 
kurzschließen, so würde die wie auch immer gemessene Kraft wieder auf y 
zurückfallen, da sich die Bedingungen (Getriebe, Hebel, Motor usw.) 
nicht ändern innerhalb dieses Versuchs.

von sid (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Kann eine Schaltung, die zweipolig an einen Permanentmagneterregten
> Gleichstrommotor gleich welcher Bauart angeschlossen ist, an diesem ein
> Losbrechmoment einstellen, das höher ist als das das auftritt wenn man
> den Motor einfach kurzschließt.
> Wenn dazu Stromverbrauch, besondere Schaltungen oder Software
> erforderlich sind, ist das super, so lange die Anforderung "Nur die
> beiden Drähte zum Motor, nix sonst" erfüllt ist. Back-EMF-Messung und
> Strommessung in der Brücke sind also ok, Sensoren jedweder Art oder eine
> Bremse nicht.

Wie gesagt:

sid schrieb:
> Ansonsten bleibt Kurzschluss als einzige Möglichkeit mindestens ein
> bisschen was an Haltemoment zu haben ;)

denn die Antwort bleibt NEIN, kannst Du nicht!

sobald Du versuchst den Haltemoment ohne Rückmeldung durch Bestromung zu 
vergrössern,
ist es unabschätzbar welche Stromzufuhr der Motor für den Stillstand
(i.e. Haltemoment) braucht
Er würde sich also bei falscher Bestromung in beide Richtungen drehen,
was ja unerwünscht ist, korrekt?

Ein elektronisch kommutierter Motor könnte,
ein mechanisch kommutierter kann nicht

Aber all das wurde ja schon n dutzend mal gesagt,
mit Deinen Vorgaben bleibt es bei einem klaren unumstösslichen NEIN.

von sid (Gast)


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ups, da fehlt ein "können"

sid schrieb:
> Er würde sich also bei falscher Bestromung in beide Richtungen drehen,
er würde sich drehen KÖNNEN...
(eventuell in entweder oder Richtung)

ich brauch mehr Kaffee!

von Dieter (Gast)


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sid schrieb:
> , ein mechanisch kommutierter kann nicht
Kann das schon, aber nicht bis zum Stillstand. Eine Mindestdrehzahl muss 
ohne Drehungsmesssensor an der Achse vorhanden sein, da eine 
Ansteuerungselektronik sonst zu unzuverlaessig ein Rueckwaertsdrehen 
vermeidet.

von Prometheus (Gast)


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Ich denke dass das nicht geht, bzw das es keine "magische Schaltbox" 
gibt, die das kann.
Ferner befürchte ich, dass deine Betrachtungen falsch herum sind.

Bei einem Gleichstrommotor gilt in grober Näherung (ignorieren der 
Innenwiderstände, ...) das die Spannung proportional zur Drehzahl ist 
und der Strom proportional zum Moment ist.

Der Kurzschluss bremst besser als die offenen Klemme, weil durch die 
Drehzahl eine Spannung generiert wird die dann einen Strom treibt, der 
dann ein Drehmoment erzeugt, was genau der Drehzahl "entgegen" wirkt.
Das bedeutet also, das Bremsmoment steigt mit der Drehzahl.
Un das bedeutet auch, kein zusätzliches Bremsmoment durch den 
Kurzschluss, wenn sich der Motor nicht dreht.

Ich würde also behaupten, das Losdrehmoment, also die gesuchte 
Haltekraft ist somit NICHT davon abhängig ob der Motor kurzgeschlossen 
ist oder nicht.

Die Kunst wäre also einen Strom in den Motor einzuprägen, ohne eine 
Spannung anzuschließen. Oder anders betrachtet, der Motor soll ein 
Moment erzeugen, das aber den Motor nicht beschleunigt.
Das geht mit ausreichend intelligenter Regelung, die dann aber bei einem 
Gleichstrommotor zwingend eine Lageerkennung braucht.

Nachtrag:
---------
Mit einem Servomotor, (Fremd/Permanenterregte Synchronmaschiene) sollte 
das möglich sein. Da kann ich einen Nullstrom, also einen Gleichstrom 
einprägen, der dann das Haltemoment bestimmt.

von Jens M. (schuchkleisser)


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sid schrieb:
> Aber all das wurde ja schon n dutzend mal gesagt,
> mit Deinen Vorgaben bleibt es bei einem klaren unumstösslichen NEIN.

Gut, Danke! :D

Es kamen eben verschiedene Theorien auf, auch die "eine kleine 
Wechselspannung" oder "Gegenspannung", aber wir sind alle keine 
Motorfachleute. Alles was Spulen hat ist bah.

Prometheus schrieb:
> Ich würde also behaupten, das Losdrehmoment, also die gesuchte
> Haltekraft ist somit NICHT davon abhängig ob der Motor kurzgeschlossen
> ist oder nicht.

Es ist aber definitiv so, das ein Motor mit seinem Getriebe eine größere 
Kraft halten kann, ein größeres Gewicht am Hebel sozusagen, wenn er 
kurzgeschlossen ist.
Evtl. reicht es schon, das der Kurzschluss auch bei einem Drehversuch 
des Motors wirkt, bevor der Motor den Totpunkt zwischen einem Polpaar 
überschreitet und dann losreitet?

von MaWin (Gast)


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Jens M. schrieb:
> kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
> kurzzuschließen

Nein.

Würde man Strom durch den Motor schicken, bremst er nicht sondern dreht.

Also eine mechanische Bremse (Rollstuhlmotor) oder eine elektronische 
Lageregelung, also Sensor und Regelschleife wie bei einem Servomotor.

von vgh (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nein.

Doch. Aber nicht ohne zu wissen in welche Richtung ein Drehmoment 
welcher Höhe erforderlich ist um dem Drehen entgegenzuwirken.

Bei einem 3 Phasen BLDC mag man da über die jeweils unbestromte Wicklung 
eine Chance haben, ansonsten geht's ohne zusätzliche Sensorik einfach 
nicht.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Nein, nicht stillstand trotz aufgewendetem DM.
> Einfach nur mehr Hemmung mit mehr DM als bei offenen Kontakten.

Na das ist ja ganz normal bei einer Brücke. Vermutlich sind beide 
unteren Mosfets eingeschalten.


Jens M. schrieb:
>> Aber all das wurde ja schon n dutzend mal gesagt,
>> mit Deinen Vorgaben bleibt es bei einem klaren unumstösslichen NEIN.
>
> Gut, Danke! :D

Fall bitte nicht auf die ganzen Laien hier rein, diese glänzen mal 
wieder mit völliger Ahnungslosigkeit!
Habe oben gleich zwei Möglichkeiten genannt, wie es weitaus besser, als 
nur mit Kurzschluss geht. Es gibt daher keinen Grund, daß du auf dem 
Level dieser Möchtegern-Fachleute verharrst.
Wenn du es nicht glaubst, bau ich dir die Schaltung sogar real auf. 
Gegen Bezahlung versteht sich, denn Langeweile habe ich nicht. Und wenn 
du nicht glaubst, daß die Schaltung überhaupt existieren kann, so sende 
ich dir drei, vier Threads per PN, wo Knallchargen wie diese hier genau 
sowas auch falsch annahmen.

von Ulf L. (ulf_l)


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Paule, Bademeister schrieb:
[...]
> Null RpM sind damit natürlich auch nicht möglich, dazu wäre ein
> Istwertgeber nötig.

Also wie jetzt ?

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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vgh schrieb:

> Bei einem 3 Phasen BLDC mag man da über die jeweils unbestromte Wicklung
> eine Chance haben, ansonsten geht's ohne zusätzliche Sensorik einfach
> nicht.

Die Frage hast du nicht verstanden, er fragt nichz nsch BLDC sondern 
Bürstenmotor.

> MaWin schrieb:
> Nein.
>
> Doch.

Und die Antwort hast du auch nicht verstanden.

> Aber nicht ohne zu wissen in welche Richtung ein Drehmoment
> welcher Höhe erforderlich ist um dem Drehen entgegenzuwirken.

Das Wissen fehlt nämlich ohne Sensor.

Aber Hauptsache mal wieder irgendwas vom Stapel gelassen...

von vgh (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die Frage hast du nicht verstanden, er fragt nichz nsch BLDC sondern
> Bürstenmotor.

Hab nichts anderes behauptet.

MaWin schrieb:
> Und die Antwort hast du auch nicht verstanden.

War halt falsch, natürlich kann man durch Bestromung aktiv bremsen.

MaWin schrieb:
> Das Wissen fehlt nämlich ohne Sensor.

Nichts anderes habe ich gesagt.

MaWin schrieb:
> Aber Hauptsache mal wieder irgendwas vom Stapel gelassen...

Hast du ja jetzt, geht's dir besser?

von Paule, Bademeister (Gast)


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Ulf L. schrieb:
> Also wie jetzt ?

Erst den Thread lesen, dann grundlose Fragen stellen...

Der TO fragt nach einer Möglichkeit, die Drehzahl geringer zu machen, im 
Vergleich zum Kurzschluss der Motoranschlüsse. Nicht mehr und nicht 
weniger kann ich ihm realisieren. Mit nur zwei Litzen zum Motor, meiner 
"Blackbox", und seinem Netzteil.
Hier wird ja das Gegenteil behauptet, trotz mehrerer technischer 
Machbarkeiten. Aber wen wundert das schon noch?

von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Kann das schon, aber nicht bis zum Stillstand. Eine Mindestdrehzahl muss
> ohne Drehungsmesssensor an der Achse vorhanden sein, da eine
> Ansteuerungselektronik sonst zu unzuverlaessig ein Rueckwaertsdrehen
> vermeidet.

Nennt sich Gegenstrombremse. Geht nur mit Vollbruecke.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Paule, Bademeister schrieb:
> Der TO fragt nach einer Möglichkeit, die Drehzahl geringer zu machen
Fragt er nicht eher danach, wie die Elektronik im Stillstand aktives 
Haltemoment aufbringt, das sich anfühlt, als sei der Motor blockiert.

Jens M. schrieb:
> Steuersignal "Stop" = Bockiert
Wie "gut" blockiert das Ding? Wird da tatsächlich auf Dauer die Position 
gehalten?

Jens M. schrieb:
> Das Getriebe ist keine Schnecke, ganz normale gerade Standardzahnräder.
Welche Übersetzung hat dieses Getriebe?

von Jens M. (schuchkleisser)


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Dieter schrieb:
> Nennt sich Gegenstrombremse. Geht nur mit Vollbruecke.

Aber nicht ohne Sensoren (oder eine Bewegung der Welle, die dann eine 
höhere Kraft aufbringt), oder?

Paule, Bademeister schrieb:
> Nicht mehr und nicht
> weniger kann ich ihm realisieren.

Müsstest du gar nicht. Deine Ausführungen sind schon angekommen. Ich 
weiß zwar nicht wie's bei deinem Gerät funzt, aber ich kann's mir 
vorstellen.

Aber: Deine Lösung bedingt, das entweder a) es sich dreht, damit der 
Servocontroller merkt da tut sich was und dagegensteuert, oder b) ein 
Encoder o.ä. verbaut wird.

Jetzt stell dir 2 Motorsteuerkästen vor, die beide bremsen können, und 
das auch tun. Wie genau steht nicht in der Anleitung, nur das es eben so 
ist.
Die Hemmung der Last ist bei eingeschaltetem Gerät (auf STOP) in beiden 
Fällen höher als bei ausgeschaltetem/nicht angeschlossenem Gerät.

Eine Vorrichtung mit Motor & Getriebe an einem Gestell hat einen Hebel, 
an dem ein Haken einen Eimer hält.
Der Hebel wird manuell rechts oder links waagerecht gestellt, dann wird 
die Box eingeschaltet mit "STOP".
Jetzt wird Wasser in den Eimer gefüllt, der Eimer darf sich nicht 
bewegen. Die Menge die in den Eimer gekippt werden kann bevor er sich 
senkt ist ein Maß für die Bremskraft.
Der Wettbewerb besteht darin diesen Wert möglichst hoch zu bringen.

Die Last steht, so lange der Controller Strom hat, unbegrenzt lang wenn 
es sein muss. Schaltest du jedoch ab (nicht STOP aus, sondern Strom 
weg), so fällt die Last herunter, ebenso wenn du den Motordraht 
abschneidest.

Vermutlich wird also die untere Hälfte beider Halbbrücken aktiviert und 
der Motor kurzgeschlossen, denn die Drehrichtung der Last ist nicht 
festgelegt oder bekannt, eine Bestromung als Aktivbremse fällt daher 
aus: die würde ja in eine Richtung helfen in der anderen jedoch noch 
beschleunigen.

Jetzt:
Eine Kiste A (mit einem stumpfen dicken Draht zwische den Motorklemmen) 
kann 10 Liter halten. (Effekte durch Massenbeschleunigung beim Eingießen 
und ähnliches ignorieren wir jetzt mal gekonnt).
Trenne Motorkiste A, verbinde Motorkiste B, wiederhole den Versuch.
Die Last muss reduziert werden, denn sie bewegt sich mit Kiste B schon 
ab 9 Liter.
Motor, Getriebe, Hebel, Last, Umgebung, Spannung bleibt alles gleich, 
nur die Blackbox wird getauscht.

Was macht die Kiste B anders?
Schlechtere FETs mit höherem RDSon, oder PWM mit <100% Einschaltzeit 
"Kurzschluss" statt voll eingeschaltet alles zu geben, das wären meine 
zwei Tips.
Bessere FETs oder Software bringen das ganze auf 9,5l. Vielleicht sogar 
9,9.

Jetzt denk dir das als Wettbewerb: Du bekommst Preisgeld, wenn du eine 
Box bauen kannst, die mehr als 10l halten kann, ohne das sich der Eimer 
bewegt.
Bewegt sich der Eimer innerhalb der ersten Stunde, hast du verloren.
Nimmst du teil?

Und da ist nach meinem Verständnis und auch hier im Thread die Antwort: 
Nein, der Veranstalter muss nicht bezahlen, kann auch nicht, weil 
niemand eine Box bauen kann die den Motor mehr blockiert als Box A.

Nochmal zu Klarheit: Es geht nicht drum, den Eimer langsamer zu senken 
(= höhere Bremskraft), sondern ihn gar nicht erst zu bewegen. An beiden 
Seiten der Maschine, ohne das deine Kiste weiß an welcher (es sei denn 
sie kann das an den Motorstrippen messen ohne das sich der Eimer bewegt. 
Nachlassen und wieder hochdrücken heißt verloren!).

Der Motortyp und das Getriebe sind ebenso wie die Spannungsversorgng 
"adäquat": es ist egal ob 3:1 oder 54782:1, 1cm oder 1m langer Hebel, 1g 
oder 1 Tonne am Haken. Es geht nur um "meine Box hält mehr als die mit 
dem Kurzschluss".

von Jens M. (schuchkleisser)


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Lothar M. schrieb:
> Fragt er nicht eher danach, wie die Elektronik im Stillstand aktives
> Haltemoment aufbringt, das sich anfühlt, als sei der Motor blockiert.

Jep, exakt dieses.

Lothar M. schrieb:
> Wie "gut" blockiert das Ding? Wird da tatsächlich auf Dauer die Position
> gehalten?

Nein, es wird keine Position gehalten.
Die virtuelle Aufgabe ist "rollt später los", im Sinne von mehr Gewicht, 
mehr Schräge, mehr Hebel.
Denke z.b. an eine Seilwinde am Kran.

Lothar M. schrieb:
> Welche Übersetzung hat dieses Getriebe?

Egal, ebenso wie der Rest der Mechanik.
Meinetwegen dreh mit dem Finger direkt an der Motorwelle eines 
beliebigen Motors, solange er Permanentmagnet/2-pol/DC/Sensorlos & ohne 
mechanische Spielereien wie Bremsen oder Klinken ist.

Die Blockade ist ja eben genau und definitionsgemäß keine, denn 
irgendwann geht auch mit Kurzschluss die Welle rum.
Nur eben später (also bei mehr Kraftaufwand) als "offen".
Und die Frage ist, ob man noch mehr rausholen kann, wie du oben richtig 
bemerktest.
Völlig frei von weiteren Vorgaben. Nur eben keine Bewegung am Haken.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Fragt er nicht eher danach, wie die Elektronik im Stillstand aktives
> Haltemoment aufbringt, das sich anfühlt, als sei der Motor blockiert.

Nein, er fragte jetzt schon mehrfach, wie man den Motor stärker bremsen 
kann, als durch Kurzschluss. Lediglich bei dem einen real vorhandenen 
Konstrukt konnte man den Eindruck gewinnen, der Motor stünde tatsächlich 
still. Aber das hat er schon berichtigt.
Jetzt ändert sich die Frage leider wieder, denn:

Jens M. schrieb:
> Jetzt wird Wasser in den Eimer gefüllt, der Eimer darf sich nicht
> bewegen. Die Menge die in den Eimer gekippt werden kann bevor er sich
> senkt ist ein Maß für die Bremskraft.

Das ist nicht wirklich ein Maß für die Bremskraft, das ist eher eine Art 
Rastmoment.
Bremsen bedeutet Verzögerung, keinen Stillstand bis Drehmoment X, und ab 
dort plötzlich hochtouren. Bzw. ab dem Stillstand ist das Bremsen 
normalerweise beendet.

Wenn du das so haben willst, ist es physikalisch unmöglich. Jedenfalls 
nicht allein über zwei Litzen, die zum Motor gehen.
Auch das mit der Tachospannungsauswertung stellt überhaupt kein 
Rastmoment zur Verfügung. Der Motor dreht selbst bei hervorragender 
Ausführung des Reglers schon ab leichtesten Drehmomenten. Das allerdings 
EXTREM langsam, und selbst bei Nennmoment vielleicht nur so langsam, wie 
ein Sekundenzeiger...
Bei Kurzschluss der Motoranschlüsse würde ein normaler DC-Motor bei 
Nennmoment sicherlich 100RpM oder mehr haben, je nach Qualität und Größe 
natürlich.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Bzw. ab dem Stillstand ist das Bremsen
> normalerweise beendet.

Das kann man leicht falsch interpretieren. Es ist so gemeint, daß ein 
Motor z.B. abgebremst wird, bis er stillsteht. Ab dem Stillstand ist es 
kein Bremsen bzw. Verzögern mehr.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Jetzt ändert sich die Frage leider wieder, denn:

Jesus! hutschnurplatz

Die Frage ändert sich nicht "schon wieder".
Es fällt den meisten hier anscheinend nur schwer, einfach mal zu lesen 
und vor allem zu verstehen.
Es gibt verf*ckt nochmal keine Aufgabe. Kein Problem. Keinen Auftrag.
Sämtliche von mir genannten "Anwendungen" sind (offensichtlich für euch 
kluge Leute unverständlich) von mir erdachte reine Gedankenexperimente 
um euch den offensichtlich in 2 DIN A4-Seiten mehrfach beschriebenen 
Problemfall klarzulegen. Warum klappt das nicht? Fehlt es an 
Vorstellungskraft?

Was bitte ist an
Jens M. schrieb:
> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
> kurzzuschließen?
Nciht zu verstehen?

-Stillstand
-maximale BLockade
-am meisten Widerstand gegen externe kraft
-besser möglioch als mit kurzschluss
Immer wieder, mehrmals, widerholt, präzisiert.
Was willst du noch?

Stattdessen muss man 23 mal drauf hinweisen das es keine Bremse gibt, 
keinen Sensor und keinen Brushlessmotor.
Wäre möglich, wäre toll, würde besser hehen.
Maga lles sein, ist aber nicht teil der frage.

Ja, dein 4Q istz toll, aber schon bei "Stillstand" hast du verloren.
Daher das beispiel mit dem Eimer.
Auc iweder nicht richtig.
Es ist nunmal so das ein Motor mit Kurzschluss sich nicht nur schwer 
drehen lässt, sondern auch mehr Kraft braucht bis er den ersten Schirtt 
macht.

So, jetzt lasst es minusse hageln.
Aber das musste ich mir jetzt mal vonder sSeele schreiben.
Fällt mir immer öfter auf, das Problem des TO kann beliebig beschrieben 
sein, kurz, lang, ausführlich, genau, oder einfach nur ein satz ohne 
sorgfalt hingeklatscht, und dann geht's los und es hagelt "machs 
anders", "du bist eh zu doof", "ich kanns, du nicht".
Dabei täte es ein "Ja, weil" oder "Nein weil". Oder meinetwegen auch 
"das geht so" oder "dein suchwort lautet xyz".

von Dieter (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
> kurzzuschließen?
>
> Das ganze ist eine theoretische Überlegung.
> Es geht in der Diskussion darum, ob es eine Möglichkeit gibt, oder ob
> ein simpler Kurzschluss (über die FETs) tatsächlich das Maximum
> darstellt.

Im Stillstand leider nur KS über FETs. Ab dem Bereich Prozent der 
Nenndrehzahl ungefähr Prozentzahl der Verluste bei Nennbetrieb, kann 
zusätzlich eine Gegenstrombremsung über eine feinfühlige Regelung mit U 
und I Messung erfolgen. (Dh Motor habe 90% Wirkungsgrad, dann ging das 
recht brauchbar ab 10% Nenndrehzahl.).

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Was bitte ist an
> Jens M. schrieb:
>> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
>> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
>> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
>> kurzzuschließen?
> Nciht zu verstehen?

Das hier zum Beispiel?!:

Jens M. schrieb:
> Nicht Position halten, Nur maximal bremsen. Aus dem Stillstand heraus.

..und das auch:

Jens M. schrieb:
> Kann man den Motor stärker blockieren, so das er
> mehr hält als er das tut, wenn er kurzgeschlossen ist.

Ein Kurzschluss der Motoanschlüsse bewirkt überhaupt kein "Bremsen", wie 
du es verstehst. Solch ein Motor dreht bei genau so wenig Drehmoment an, 
wie ein Motor mit offenen Anschlüssen. Lediglich muss schnell immer mehr 
Drehmoment aufgewendet werden, um die Drehzahl steigen zu lassen.

...und das erst:

Jens M. schrieb:
> Nein, nicht stillstand trotz aufgewendetem DM.
> Einfach nur mehr Hemmung mit mehr DM als bei offenen Kontakten.

So zieht sich das durch sämtliche deiner Beiträge!
Du und deine imaginären Diskussionspartner haben noch nie einen Motor in 
Händen gehalten, das ist es.




Jens M. schrieb:
> Es gibt verf*ckt nochmal keine Aufgabe. Kein Problem. Keinen Auftrag.
> Sämtliche von mir genannten "Anwendungen" sind (offensichtlich für euch
> kluge Leute unverständlich) von mir erdachte reine Gedankenexperimente

Achso. Deshalb schreibst du auch Dinge wie diese hier:

Jens M. schrieb:
> Es gibt ein Gerät, das eine Bremswirkung x hat. Eine Demontage ist nicht
> gewünscht. "Boah, klemmt das echt so stark?"
> Soweit wir erfassen können ist der Strom

Jens M. schrieb:
> Das Getriebe ist keine Schnecke, ganz normale gerade Standardzahnräder.
> Ausgeschaltet kann man es drehen.

Jens M. schrieb:
> Die Frage kam auf, weil die aus dem Stillstand aufzuwendende Kraft
> "unglaublich" hoch war

Jens M. schrieb:
> Ziemlich sicher wird der Motor im Ruhezustand vom Steuergerät
> kurzgeschlossen, ist ja ne Vollbrücke drin und die Hemmung ist "Ein, in
> Ruhe" höher als "Aus"

Entweder weißt du nicht was du willst, oder hast eine blühende 
Phantasie.



Jens M. schrieb:
> Es fällt den meisten hier anscheinend nur schwer, einfach mal zu lesen
> und vor allem zu verstehen.

Das solltest du vielleicht erstmal lernen. Ich, und auch viele andere 
hier haben mehrfach geschrieben, daß es unter deinen Bedingungen keine 
Möglichkeit gibt, die Welle zu blockieren.

von phul (Gast)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Entweder weißt du nicht was du willst,

+1 und damit ist auch alles gesagt.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Ein Kurzschluss der Motoanschlüsse bewirkt überhaupt kein "Bremsen", wie
> du es verstehst. Solch ein Motor dreht bei genau so wenig Drehmoment an,
> wie ein Motor mit offenen Anschlüssen. Lediglich muss schnell immer mehr
> Drehmoment aufgewendet werden, um die Drehzahl steigen zu lassen.

Ich versteh darunter was jeder andere normale Mensch auch versteht: der 
nackte Motor wird nie alleine benutzt, und der angetriebene Gegenstand 
(in diesem Fall von außen angetrieben) geht "irgendwie schwer", als wäre 
eine Bremse angezogen.
Fakt ist nunmal das man am Getriebeausgang eines belibigen 
Motogetriebenen Geräts mehr Kraft braucht um loszudrehen, weil die 
Hemmung irgendwie höher ist.
Wie nennt man das denn dann umgangssprachlich?

Paule, Bademeister schrieb:
> Du und deine imaginären Diskussionspartner haben noch nie einen Motor in
> Händen gehalten, das ist es.

Mehr als du meinst, und es ist realer als du meinst. Das tut aber nix 
zur Sache, denn die Bedingungen sind klar: Das Gerät dreht sich nicht. 
Das Gerät hat keine Bremse. Das Gerät hat einen einfachen billigstmotor. 
Warum bewegt es sich ohne Elektronik schwer, aber mit kurzschluss nicht, 
und kann Elektronik bei schlechteren Bedingungen mehr halten als 
Kurzuschluss.

Paule, Bademeister schrieb:
> Achso. Deshalb schreibst du auch Dinge wie diese hier:

Ja, weil etliche Posts darum diskutieren, das ich eine Bremse nehmen 
soll oder einen Brushless.
Die Aufgabe ist aber "ein bremsenloser einfacher 
Permanentmagnet-DC-Motor ohne Sensoren".
Das ich einen mit einer Kupplungsbremse am Hintern so festhalten kann 
weiß ich.
Es geht aber um einen normalen DC-Motor ohne Spielereien.
Also habe ich eine (mehrere) virtuelle Anwendungsfälle konstruiert, um 
die Anforderung verständlich zu machen.
Klappt bei jedem, den ich bislang danach gefragt habe. Jeder kennt und 
erkennt das Problem sofort, weil es im normalen Leben hunderte solcher 
Fälle gibt, in denen das eben so ist, man sich aber keinen Kopp drum 
mmacht warum.
Nur hier wird so auf unwichtigen Kleinigkeiten rumgeritten und "nimm 
doch was anderes" gepostet, anstatt die einfach umrissene Aufgabe zu 
verstehen.

Paule, Bademeister schrieb:
> Entweder weißt du nicht was du willst, oder hast eine blühende
> Phantasie.

Bin eher nicht so kreativ und kann mir offensichtlich kein virtuelles 
Szenario ausdenken, das den Ansprüchen genügt.
Und was ich will steht im thread, mehrfach.

Warum kann ich einen Akkuschrauber vorne nicht drehen, wenn die 
Elektronik den Motor kurzschließt? Schneide ich den Draht zum Motor 
durch (oder ist die Elektronik abgeraucht), gehts. Schwer, aber es geht.
Ich kann also offensichtlich nicht genug Kraft aufbringen, um 
$wie-auch-immer-der-Fachbegriff-ist zu überwinden und das Konstrukt in 
Bewegung zu versetzen.
Keine Ahnung, ob das Getriebe es aushalten würde einfach einen 
Inbusschlüssel einzuspannen, ein Rohr aufzustecken und zu reißen bis es 
sich dreht, oder ob es vorher platzt. Jedenfalls kann ich unter gleichen 
Bedingungen (Futter in der Hand gedreht) nichts mehr machen.
Oh Mist, jetzt hab ich noch einen Fall konstruiert... Shit.

Paule, Bademeister schrieb:
> Ich, und auch viele andere
> hier haben mehrfach geschrieben, daß es unter deinen Bedingungen keine
> Möglichkeit gibt, die Welle zu blockieren.

Ja, das habe ich verstanden und auch akzeptiert, es war ja auch das was 
ich bzw. wir vermutet haben, aber wir wollten (uns) das eben evtl. von 
Leuten (er-)klären lassen, die vielleicht sogar sagen können warum es 
eben so (nicht) geht.
Danke auch für deine Ausführungen auch zum 4Q-Steller.

Das Ergebnis für meine Diskussionsrunde ist denn auch "Wenn $meinding 
hält und $deinding nicht, liegt das nicht daran, das $meinding zaubert 
und elektronisch den Motor besser blockiert, sondern daran das $deinding 
den Motor nicht dauerhaft kurzschließt und dadurch die Kraft reduziert. 
Oder einfach schlechtere FETs hat.".

Danke für alle konstruktiven Beiträge.

phul schrieb:
> +1 und damit ist auch alles gesagt.

Auch danke für deine Mitarbeit. :)
Die anderen waren wenigsten ungefähr in Richtung der Aufgabe.

von Dieter (Gast)


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Fakt ist nunmal das man am Getriebeausgang eines belibigen
Motogetriebenen Geräts mehr Kraft braucht um loszudrehen, weil die
Hemmung irgendwie höher ist.
Wie nennt man das denn dann umgangssprachlich?

Selbsthemmung des Getriebes in die umgekehrte (Kraft-)Richtung (nicht 
Drehrichtung) durch Reibungsverluste.

Darauf kommt man auch, wenn man die Wirkungsgradkette mit 
Reibungsverluste aufstellt und in die Gegenrichtung (Übersetzung statt 
Untersetzung) auflöst.

Fout1=(Fin1-Fr)*ü
Fin2=Fout1
Fout2=(Fin2-Fr)*ü
Fout2=((Fin1-Fr)*ü-Fr)*ü

Und hier sieht man es schön:
Der Teil in der Klammer: (Fin1-Fr)*ü-Fr

Wenn (Fin1-Fr)*ü < Fr wird, dann wird es selbsthemmend.

Hier sei ü > 1 für Untersetzung.
Für die Benutzung in umgekehrter Richtung des Getriebes ersetze man den 
Faktor jeweils durch 1/ü.

Hoffe Du kannst das nachvollziehen. Es geht halt nicht immer "Mechanik 
ohne  Ballast" tiefer zu durchdringen.

von Peter R. (Gast)


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Im Stellventil meiner Heizung ist der Motor mit axial verschiebbarem 
Anker ausgeführt. Stromlos wird der Anker durch eine Feder aus dem 
Stator herausgeschoben und liegt auf einer Bremsscheibe auf. Bei Strom 
im Stator wird der Anker einige mm weit in den Stator hineingezogen und 
der Anker kann frei drehen. Der Motor ist der übliche Kondensatormotor, 
hat wenige W Leistung.
Irgendwann sah ich auch solch eine Lösung Bremsmotor in der 
kW-Leistungsklasse von BBC angeboten.

von Peter R. (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Im Stellventil meiner Heizung ist der Motor mit axial
> verschiebbarem
> Anker ausgeführt. Stromlos wird der Anker durch eine Feder aus dem
> Stator herausgeschoben und liegt auf einer Bremsscheibe auf. Bei Strom
> im Stator wird der Anker einige mm weit in den Stator hineingezogen und
> der Anker kann frei drehen. Der Motor ist der übliche Kondensatormotor,
> hat wenige W Leistung.
> Irgendwann sah ich auch solch eine Lösung Bremsmotor in der
> kW-Leistungsklasse von BBC angeboten.

Beim Kollektormotor müsste da halt der Kollektor etwas breiter sein als 
die Bürsten, Bei Verschleiß des Kollektors ist das axiale Verschieben 
wohl nur für begrenzte Zeit möglich.
Eine federgespannte Bremse, die durch den Strom im Motor freigegeben 
wird, ist ebenso eine Lösung.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Warum kann ich einen Akkuschrauber vorne nicht drehen, wenn die
> Elektronik den Motor kurzschließt?

Den kannst du genau so leicht/schwer andrehen, wenn der Motor 
unbeschaltet, oder kurzgeschlossen ist. Probiere einfach mal! Natürlich 
kannst du bei kurzgeschlossenem Motor kaum Drehzahl aufbauen, das ist 
der einzige Unterschied.
Schnapp dir einfach irgendeinen Motor (ohne Getriebe), und drehe die 
Welle nur gaanz langsam an. Das machst du einmal mit offenen 
Anschlüssen, einmal bei Kurzschluss. Da ist kein Unterschied 
feststellbar. Wie denn auch, der Motor muss ja erstmal etwas Drehzahl 
bekommen, um eine kleine Spannung zu generieren, die man wiederum 
kurzschließen kann, so daß wiederum ein Strom fließt...Bei fast null 
Drehzahl geht dieser Strom gegen null.

von granny smith (Gast)


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Man könnte schon eine Erkennung - und folgend in einem bestimmten
Bereich durch Ansteuerung in Gegenrichtung dahingehend funktional -
basteln für z.B. die auf einen Motor (angenommen brushed DC mit 2 
Anschlüssen) wirkende Kraft, wenn angenommen die Anwendung sei, bei
Stillstand die Schraube einer Frässpindel zu lösen und danach halt
auch wiederfestzudrehen.

Die Umsetzung könnte aber dadurch schwierig werden, daß das System 
"narrensicher" zu sein hätte. Sobald jemand statt am Schlüssel recht
langsam zu drehen einen schnellen starken Schub aufbrächte, könnte
dieses System das nicht (mehr) abfangen (wäre also mehr nötig).

Ist es überhaupt so etwas in der Art, was Du im Sinn hattest? Bei
den ganzen Grundsatzdiskussionen um angenommene Annahmen ist alles
recht verschwommen...

von granny smith (Gast)


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granny smith schrieb:
> Man könnte schon

Von völligem Stillstand rede ich nicht - jeder neue Ansatz
würde einen (je nach Regelgecshwindigkeit aber evtl. nur recht
geringen) Winkelversatz hinzufügen, so daß nicht auszuschließen
ist, daß man mal neu ansetzen muß (auf freidrehend, dann eben
neu positionieren, wieder auf fest). Das könnte ein Störfaktor
sein, weil es dabei auch darum geht, den Anschlag an Ort und
Stelle lassen zu können.

von granny smith (Gast)


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(Eine mechanische Spindelarretierung wäre in jedem Fall besser.)

von Paule, Bademeister (Gast)


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granny smith schrieb:
> Man könnte schon eine Erkennung - und folgend in einem bestimmten
> Bereich durch Ansteuerung in Gegenrichtung dahingehend funktional -
> basteln

Wie denn nur, für Stillstand, mit nur zwei Litzen zum Motor, ohne 
mechanische Bremse?

Hätte da inzwischen ja eine Idee, aber mich würde erstmal deine 
interessieren.

von Paule, Bademeister (Gast)


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granny smith schrieb:
> Von völligem Stillstand rede ich nicht

OK, da war ich zu spät...aber genau der Stillstand bis Drehmoment X ist 
doch die Anforderung des TO! Schwergängiger drehen als bei Kurzschluss, 
dafür gäbe es mehrere Möglichkeiten.

von Bernd K. (bmk)


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Paule, Bademeister schrieb:
>
> Den kannst du genau so leicht/schwer andrehen, wenn der Motor
> unbeschaltet, oder kurzgeschlossen ist. Probiere einfach mal! Natürlich
> kannst du bei kurzgeschlossenem Motor kaum Drehzahl aufbauen, das ist
> der einzige Unterschied.

So isses.

Ansatz: Wir kennen doch Wechselstrom-Magnete, wie sie für Relais, 
Schütze, Türöffner und auch Schrottmagnete mit gewaltigen Hebekräften 
eingesetzt werden. Was könnte passieren, wenn der Motor im Stillstand 
mit Wechselstrom beaufschlagt wird?

Ok, er wird brummen. Vielleicht auch nicht, kommt auf die Frequenz an. 
Was auf jeden Fall passieren wird: Wie bei einem Wechselstom-Magnet 
werden Zugkräfte auftreten. Und diese dürften einem äußerem Drehmoment 
entgegen wirken. Ist jetzt eine These und eine Diskussionsgrundlage.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Yep, hätte dann tatsächlich noch eine Lösung erdacht, wie der Motor zwar 
nicht blockiert, aber immerhin innerhalb eines magnetischen Rastmoments 
stehen bliebe. Je nach Qualität und Schaltungsaufwand auch sehr weit 
innerhalb eines solchen Drehbereichs. Einfach ginge anders, aber doch 
technisch/physikalisch möglich. Theoretisch sogar bis fast zum 
Drehmomentmaximum des Motors.
Es würde allerdings viel Erklärungen brauchen, und sicher auch wieder 
endlose Diskussionen mit Leuten geben, die eigentlich von gar nichts 
Ahnung haben, aber genau das glauben, und zeitlebens vortäuschen. 
Außerdem hatte ich mir in diesem Zusammenhang schon lange angewöhnt, nur 
noch genau so realitätsfern und ohne echtes Wissen preiszugeben zu 
schreiben, wie hier üblich. Sorry, aber das ist die nüchterne Wahrheit, 
und ich mache davon jetzt wieder Gebrauch. Ich hatte ja auch die beiden 
Möglichkeiten zur Verlangsamung der Drehzahl genannt, auch wenn das 
infolge eines Missverständnisses jetzt unbrauchbar geworden ist. Auch 
etliche andere hatten das falsch angenommen, aber auch dort kam mal 
wieder nichts Brauchbares. Weil das hier irgendwie immer so läuft. Nach 
sicher gut einem Jahrzehnt bei MC.net kann man das schon mal leid 
werden...

Also Jens, es geht, sofern du die minimale Bewegung innerhalb eines 
Rastmoments erlaubst. Hier wird dir die vermeintliche Schwarmintelligenz 
die Antwort wohl nicht mal liefern können, obwohl die Richtung ja jetzt 
schon aufgezeigt ist...aber mal abwarten. Auch "bis FAST zum 
Drehmomentmaximum" sagt einem Fachmann so einiges...jetzt braucht es 
aber noch den Fachmann ;-)

von sid (Gast)


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Ja ich hab auch einen Weg gefunden physikalisch Grundlegende 
Eigenschaften ausser Kraft zu setzen...
kann darüber aber ebenfalls nicht sprechen,
hab den Artikel schon als "Free Energy" Buch an den Kopp Verlag 
verkauft...
[/sarkasmus]

Man Paule, wat bissen Du für'ne Pflaume;
kaum dasse merks watten Dünnpfiff Du quatscht schon sind alle anderen 
doof und Du ernennst Dich selbst zum Nobelpreisträger.

Und zwar natürlich ohne Dein Pseudowissen preiszugeben,
eben weil es vermutlich gegen alle Gesetze der Thermodynamik einzeln 
verstösst;
Oder Du schon wieder nicht verstanden hast was die Aufgabenestellung 
ist.

Bernd K. schrieb:
> Was könnte passieren, wenn der Motor im Stillstand
> mit Wechselstrom beaufschlagt wird?

Naja dem Grunde nach alles;
man kann zB die Magneten weichkochen.
(lapidar für Magnete über Curietemperatur erhitzen)
aber auch weit unterhalb davon kann man durchaus
(insbesondere bei Neodymmagneten) die magnetische Feldstärke
drastisch reduzieren.
(bei den meisten Neodym magneten findet das bereits so um die 80°C 
statt)
Und während das also in den ersten Sekunden noch zu klappen scheint,
ist nach kurzer Zeit nurnoch ein Bruchteil der Haltekraft vorhanden
(und auch der mechanischen Motorleistung durch dramatische Absenkung der 
Effizienz falls der Motor doch mal aktiv drehen soll)

Ausserdem da der Motor nicht kommutiert wird,
wird immer exakt derselbe Wicklungsabschnitt erhitzt.
Man kocht sich also eventuell auch schnell die Isolation vom 
Kupferdraht...
das Epoxy für den Kommutator spröde und und und.
für den Bruchteil einer Sekunde kein grosses Problem denke ich, aber 
viel mehr.. je nach Motor ist ne echt blöde Idee!

Jetzt wissen wir ja nun auch nichts über den fiktiven Motor...
Was wir aber schonmal annehmen sollten ist, daß der Motor das auch 
überleben soll, nes pas?
Und dass das "halten der Last" vermutlich wiederholbar und vor allem für 
das menschliche Auge wahrnehmbar vonstatten gehen soll
(nach von TO beschriebenen Aufbau)

gehen wir von Heissleiterwicklungen aus (Kupfer zB)
heisst das je mehr sich die Wicklung aufheizt, desto mehr Strom wird 
durch die Wicklung fliessen können,
je mehr Strom fliesst desto schneller heizt die Wicklung sich auf.
und naja.. siehe oben.

Für einen aktiven Strom/Leistungsbegrenzer braucht es eine Strommessung.
im Grunde also eine Art von Sensor..
und das hat TO auch ausgeschlossen wie wir zu unserem Bedauern schon 
mehrfach hören mussten.

Also jain, ja klappt kurz (sehr kurz) dann ist recht schnell recht 
kaputt,
und klappt erst wieder wenn der Motor ausgetauscht wurde.

von Jens M. (schuchkleisser)


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sid schrieb:
> Für einen aktiven Strom/Leistungsbegrenzer braucht es eine Strommessung.
> im Grunde also eine Art von Sensor..
> und das hat TO auch ausgeschlossen wie wir zu unserem Bedauern schon
> mehrfach hören mussten.

Diesmal in die falsche Richtung gestänkert.
Ich sagte "keine Sensoren sofern nicht mit den zwei Drähten zum Motor 
abgedeckt".
Eine Strommessung innerhalb der Motorsteuerung dürfte ja den 
Brückenstrom erfassen, das sollte doch in das Gehäuse passen?
Das angesprochene Sensor-"Verbot" bezieht sich auf Encoder, Hall- oder 
Winkelsensoren o.ä.

Dadurch müsste man den Motor nicht kochen, sondern könnte ihn mit ganz 
wenig Leistung betreiben, und die zweite Anforderung einhalten: "Mehr 
halten als mit Kurzschluss", wie dir vielleicht auffällt ist weder eine 
Eineit noch eine gewünschte Steigerung genannt. Das bedeutet "alles was 
über die zufällige Streuung hinausgeht ist ausreichend, weil konsistent 
mehr".

Gegeben natürlich, das der Effekt mit einem Wechselfeld tatsächlich 
auftritt.
Was ich direkt im ersten Post erwähnt habe... :(
Leider reichen meine Kenntnisse nicht aus, zu beurteilen ob das 
überhaupt was bringen würde (außer negativen Seiteneffekten).

von granny smith (Gast)


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Ein Wechselfeld ist kein nützlicher (oder auch nur gangbarer) Ansatz.

Was ich meinte war die Messung der generatorischen Werte @ schon sehr
geringer Bewegung in eine Richtung (über eine Schaltung, die entweder
alle auftretenden U und I aushalten, oder (schlechter, das bringt eine
weitere zeitliche Komponente, bzw. zwei davon...) abgetrennt und nach
(X) wiederangeklemmt werden müßte) gefolgt von X (aufbringen von PWM
in "gegnerischer" Drehrichtung (mit gewissem Tastgrad, für gewisse
Zeit, abh. von jenen Meßwerten und dem Motor und...)).

Funktion empirisch zu optimieren - das meinte ich mit:

granny smith schrieb:
> in einem bestimmten Bereich dahingehend funktional

Man müßte trotz hohen Aufwandes Abstriche bei der Reaktionszeit und
auch bei der maximal erreichbaren (nicht Halte- (weil nicht perfekter
Stillstand) sondern einfach nur "gegengerichteten") Kraft machen.

Weil erst mal Generatorbetrieb einsetzen, und bis zum Abschluß der
Messung fortgeführt werden müßte, und man sich an die Werte der
PWM sowieso besser vorsichtig von unten herantasten würde, man will
ja kein "ich dreh den Schlüssel kurz, das Ding haut mir daraufhin
fast unmittelbar die Hand ab" - oder auch nur, daß besagter Motor
überhaupt weiter als maximal bis zur Ausgangsposition in die
Gegenrichtung der aufgewendeten Kraft drückte.


Das hat wohl noch niemand gemacht, vermute ich, weil es eben auch
schwierig umzusetzen ist, und das Ergebnis evtl. erst nach mehreren
vollst. Neuauflagen den Erwartungen entspräche - aber es müßte im
Grunde machbar_sein ... im Grunde. :)


Weil aber auch diese Idee nicht die (ob es das wirklich ist, kann
ich nicht sagen... @ mal angenommen nur angenommenen reinen Gedanken
Experiment) Grundanforderung "absoluter Stillstand" erfüllt, hatte
ich sie erst gar nicht genauer ausführen wollen.

Da mich aber so dermaßen ärgerte, daß der gute @Jens echt keinerlei
Stellung dazu bezog (trotz meiner direkten Frage), holte ich das nun
nach.

Kommt jedoch jetzt wieder "kein Maul voll", verliere ich die Lust,
auch nur einen weiteren Gedanken in dieses Experiment zu stecken.

von granny smith (Gast)


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granny smith schrieb:
> eine Schaltung, die entweder alle auftretenden U und I aushalten

Das hatte ich eigentlich gemeint - eine Meßschaltung, die empfindlich
genug ist, diese Werte zu detektieren, wird normalerweise nicht sehr
viel höhere Werte aushzuhalten ausgelegt, doch genau das könnte hier
nützlich (Gegenkraft ~ aufgebrachte Drehkraft) oder gar nötig (ohne
dieses Feature müßte ja immer gemessen, (umschalt), PWM, (umschalt)
und so weiter - das schränkte freilich alles sehr ein).

Nicht, daß das alles aus allg. Sicht sinnig erscheint, bis jetzt.
(Das haben Gedankenexperimente oftmals an sich, weil man sie von
der Realität (Anwendung, Umständen, Randbed./Parametern) abhebt.)

von Jens M. (schuchkleisser)


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granny smith schrieb:
> Da mich aber so dermaßen ärgerte, daß der gute @Jens echt keinerlei
> Stellung dazu bezog (trotz meiner direkten Frage), holte ich das nun
> nach.

Tut mir, leid, die einzige kleine Frage ist unter deinen Mehrfachposts 
bei mir einfach untergegangen, außerdem bin ich davon ausgegegangen, das 
du eher mit Paule eine Diskussion führen wolltest.

Und da du nach einer Anwendung fragtest: denk dir eine aus.
Nein ehrlich.
Eine Anwendung in dem Sinne und damit auch zu designendes Gerät oder so 
gibt es nicht.

Dein System mit Messung der Induktion und Aufbau einer Gegenkraft wäre 
abseits der bereits von dir genannten Probleme zwar machbar, aber eine 
Induktion erfordert eine Bewegung, d.h. wie auch immer realisiert würde 
die Bremse zwar stärker auf die Bewegung reagieren, aber das andrehen 
wäre identisch "leicht" machbar, egal was da dranhängt.
Sagt man.
Soweit ich mich in deinen Vorschlag reindenken kann, müsste der immer 
wieder kurz messen, dann drücken, wieder messen, wieder drücken usw.
Damit ließe sich nahezu beliebig Kraft aufbauen, allerdings würde der 
Motor ja zittern/vibrieren, denn er muss sich immer ein bissel drehen 
damit eine Spannung messbar wird, dann daraus eine Zeit und Kraft 
bestimmen die diese Bewegung stoppt, bzw. ja sogar ein wenig reversiert.
Stelle ich mir schwer vor das hinzubekommen, das das abseits der 
inhärenten Vibration stabil läuft, also bei Kraft innerhalb der 
Motorparameter immer stabil um einen Punkt pendelt.
Ich seh da die Gefahr das sich das entweder aufschaukelt oder zu schlaff 
ist, denn die Steuerung kann nicht erkennen von wo sie dreht, nur das 
sie das tut. Also kann sie leicht das Gewicht immer in eine Richtung 
pushen, es dreht sich wieder zurück und wird weiter gepusht. Würd eim 
Eimerbeispiel vermutlich dazu führen das sich der Arm oben einpendelt...

Daher hatte ich die Bedingung "keine Bewegung" mit eingebracht.

granny smith schrieb:
> Nicht, daß das alles aus allg. Sicht sinnig erscheint, bis jetzt.

Tja, so ist das.
Nenn es Besoffenenspinnerei, meinetwegen.
Wir hatten einfach nur überlegt, ob man überhaupt prinzipiell so einen 
Motor so "schwer" machen kann.
Das Problem dabei ist, das es genug Anwendungen geben würde, in denen 
eine Bremse oder Verstiftung hilfreich wäre, aber ein einfacher Motor 
ohne diesen Firlefanz ist billiger und kleiner.
Daher die Überlegung, ob man da was machen kann, damit man die Lücke 
zwischen "kleiner Motor mit einfacher Elektronik, billig aber gerade so 
gut genug = Preisvorteil  hebt mechanischen Nachteil auf" und "großer 
Motor mit Bremse, teuer, aber nötig" füllen könnte.
Das es sowas entweder nicht am Markt gibt oder zumindest niemand davon 
weiß oder redet, zeigt eigentlich das es nicht geht.

Interessanterweise ist gerade die Idee mit dem Wechselstrom mehreren 
Leuten eingegangen mit denen wir darüber sinniert hatten, aber niemand 
hat Erfahrungen oder Vermutungen gehabt ob oder wenn wie das 
funktionieren könnte, ganz ab der Signalerzeugung, rein "was macht der 
Motor eigentlich wenn"...

Edit: bevor sich jetzt wieder einer aufregt:
Das eine wie auch immer geartetete Bremse dieser Art keine Blockade 
herbeiführen kann, ist mir bewusst.
Es geht nur um eine Verbesserung der Selbsthemmung die oberhalb der 
normalen Streuung liegt, so das ein Blindtest (Kiste an/Kiste aus) 
gewonnen werden würde.

: Bearbeitet durch User
von Paule, Bademeister (Gast)


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granny smith schrieb:
> Was ich meinte war die Messung der generatorischen Werte

Das Prinzip fällt leider wirklich weg. Denn damit kann man einfach keine 
"Lageregelung" aufbauen. Aber diese wünscht der TO.
Man könnte bei entsprechender Auslegung auch extrem langsam drehen 
lassen, aber eben doch drehen, nicht stillstehen. Und man kann auch 
nicht z.B. einen erkannten Drehfehler in die eine Richtung anschließend 
in die andere Richtung wieder 100%ig ausgleichen. Weil man keinen festen 
Bezugspunkt hat. Alles verschiebt sich im Nu.
Da wäre sogar noch ein Ansatz besser, der den Übergang von einem zum 
nächsten Kollektorsegment detektiert. Sowas gibt es ja seit jeher als 
echte Drehzahlregler. Theoretisch auch als Lageregler denkbar, aber 
ungleich schwieriger. Eine Idee wäre es trotzdem, aber meine ist da 
besser.

Jens M. schrieb:
> Interessanterweise ist gerade die Idee mit dem Wechselstrom mehreren
> Leuten eingegangen mit denen wir darüber sinniert hatten

Das spricht nicht gerade für den technischen Sachverstand dieser 
Leute...

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Das spricht nicht gerade für den technischen Sachverstand dieser
> Leute...

Eyyyy, nenns'u misch dumm, ey? :O

Na, wird sind eben nicht mit Regelungstechnik und Motoren bewandert.
Uhrmacher, Maschinenbauer, Feinmechaniker, Telefonelektroniker, 
Modellbauer, hier und da wird was mit nem Arduino gebastelt.

Paule, Bademeister schrieb:
> Da wäre sogar noch ein Ansatz besser, der den Übergang von einem zum
> nächsten Kollektorsegment detektiert.

Das kann man sehen? Boah.
Dann könnte die Regelung ja sehen, das der Kollektor gewechselt hat und 
zurückdrehen und so den Motor innerhalb eines Segments halten.
Oder?
Gut, Stromverbrauch, Wärme, Krach, Vibration, aber wäre eine 
Möglichkeit...

ansonsten ja:
Paule, Bademeister schrieb:
> Alles verschiebt sich im Nu.
Das ist uns auch schon eingegangen.

Paule, Bademeister schrieb:
> Es würde allerdings viel Erklärungen brauchen

Versuch doch mal bitte, einfach darzulegen was du da vorhast.
Gaaanz simpel. Ganz ab der Schwierigkeiten und Probleme, weniger als im 
Patent steht, das darfst du selber anmelden.
Vielleicht versteh ich zumindest, wie das funktionieren kann. Bauen kann 
ich das wahrscheins nicht, aber das hab ich auch gar nicht vor.
Ich will ja wohl was lernen, so isses ja nicht.
So als Beispiel: Induktionsspannung messen und die Unterbrechung durch 
den Kollektor detektieren. Richtung der Spannung = Drehrichtung, Höhe = 
Drehkraft/Geschwindigkeit, also Gegenspannung anlegen bis die gerade 
detektierte Kerbe überwunden ist, dann weiter Kraft aufbauen bis die 
nächste kommt, dann abschalten und sofort wieder messen. So bleibt der 
Rotor innerhalb eines Kollektorsegments.

: Bearbeitet durch User
von Jens P. (picler)


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Hätte, hätte, Fahrradkette...

Oder wer lesen kann (oder es tut) ist klar im Vorteil.

Jens M. schrieb:
> Gegeben ist ein normaler DC-Motor mit Bürsten und Permanentmagnet,
> angesteuert von einer Vollbrücke.
> Es gibt keine Sensoren, außer dem was die Vollbrücke evtl. bietet.
>
> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
> kurzzuschließen?
>
> Das ganze ist eine theoretische Überlegung.
> Es geht in der Diskussion darum, ob es eine Möglichkeit gibt, oder ob
> ein simpler Kurzschluss (über die FETs) tatsächlich das Maximum
> darstellt.

Die ganzen möglichen Konstruktionen mit zusätzlicher Bremse, Gegenstrom, 
etc gehen an der Aufgabenstellung doch meilenweit vorbei. Dazu müsste 
der vorhandene theoretische Motor verändert werden. Auch mit Gegenstrom 
wird das nix da ich mangels Sensor ja nicht weiß, was der Motor gerade 
macht. Steht er noch oder dreht er sich schon wieder?

Ein richtiges, definiertes Haltemoment im Stillstand funktioniert nur 
beim Schrittmotor. Alle anderen elektrischen Bremsen durch Kurzschluss 
der Wicklung(en) arbeiten nach dem Wirbelstromprinzip. Damit kannst du 
den Motor schneller herunterbremsen, einen sicheren Stillstand kann man 
damit aber nicht gewährleisten.

Die Fragestellung des TE ging in die Richtung maximales Haltemoment - 
nicht Bremsmoment. Es gibt keines. Natürlich kann ich den Rotor ganz 
langsam auch bei Kurzschluss  wenigstens ein Stück weit wegdrehen. Wenn 
ich das schneller mache, wird das Ganze eventuell schwergängiger weil 
die Bremskraft der kurzgeschlossenen Wicklung zum tragen kommt. Drehen 
kann ich aber trotzdem. Durch den Aufbau der Bürsten ist nicht sicher 
gestellt, ob gerade eine Wicklung oder zwei Wicklungen kurzgeschlossen 
sind. Somit schwankt das relevante Magnetfeld etwas. Doch das ist dann 
schon wieder fast irrelevant...

von Dieter (Gast)


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Wenn ein DC Motor ueber einen 4-Quadrantensteller einen Wechselstrom mit 
einer Frequenz so hoch, dass sich die Welle noch nicht bewegt, versorgt 
wird, ist die Haltekraft bereits schon etwas erhoeht. und dreht sich 
schwerer als ohne.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Ist ja alles gut und schön aber ich würde mal so schätzen daß Ihr hier 
einen ganz gewaltigen Fachkräftemangel habt.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Antoni Stolenkov schrieb:
> Ist ja alles gut und schön aber ich würde mal so schätzen daß Ihr hier
> einen ganz gewaltigen Fachkräftemangel habt.

Das kannst du laut sagen...aber da findest du mehr als genug 
vermeintliche Koryphäen in den entsprechenden Threads...viel Spaß mit 
denen!




Es gibt sensorlose Brushlessregler, die schon vorm Start des Motors die 
Lage des Rotors erkennen können. Sie tun das durch kurze Pulse, 
woraufhin die Wicklung erkannt wird, auf die durch die Magnete gerade 
die größte Feldstärke ausgeübt wird. Wie das genau funktioniert, da 
belest euch bitte selbst, mein Kontakt dazu ist sicher gut 10 Jahre 
her...
War glaube sowas in der Richtung, als hätte man drei Speicherdrosseln, 
von denen eine durch einen Magneten vormagnetisiert wird. Da könnte man 
auch leicht auf elektronischem Wege einen deutlichen Unterschied 
feststellen. ML4428 wäre z.B. solch ein Regler, es gibt/gab jedoch 
weitere.

Dieses Prinzip sollte sich auch auf einen DC-Motor anwenden lassen. 
Wenngleich es deutlich schwieriger wird. Denn jetzt muss die Steuerung 
nicht nur einen Unterschied zwischen drei Phasen, sondern eine ÄNDERUNG 
nur einer "Phase" feststellen. Und das auch noch, bevor der Motor eine 
Drehung mit halber Breite einer seiner Magnete hingelegt hat. Denn diese 
Steuerung kann ja noch nicht mal gleich erkennen, in welche Richtung der 
Motor dreht. Sie erkennt ja erstmal nur eine abnehmende 
Vormagnetisierung.

Dieser Kasten würde also permanent schmale Messpulse an den (angenommen 
stehenden) Motor senden, dabei die am stärksten vormagnetisierte Spule 
erkennen, diesen Messwert als Referenz speichern. Dreht der Motor nun 
los, verringert sich diese Vormagnetisierung. Die Steuerung muss nun 
versuchsweise antreiben, dann gleich wieder messen. Nähert sich die 
Messung wieder dem im Stillstand gemessenen Maximum, so ist alles gut, 
es kann weiter in diese Richtung angetrieben werden. Hat sich die 
Vormagnetisierung stark verringert, so war die Ansteuerung falsch 
gepolt, jetzt muss die Steuerung einen stärkeren Puls in die 
Gegenrichtung senden. Und so weiter. Weiteres Problem an der Sache ist, 
daß auch die externe Antriebskraft unbekannt ist, sich auch stark ändern 
kann. Diese Ansteuerpulse/Messpausen müssten also so schnell sein, daß 
eine externe Kraft so schnell gar nicht in der Lage ist, den Motor 
abseits eines seiner magn. Rastmomente zu drehen. Klingt erstmal extrem 
schnell, ist es aber gar nicht. Denn bei Motoren hat man es ja 
allenfalls mit Milli- statt den heute üblichen Nanosekunden zu tun. 
Problematisch wird da lediglich die Motorinduktivität. Auch nach einem 
kurzen Ansteuerpuls möchte der Strom im Motor ja noch längere Zeit 
weiterfließen, eine Messung ist währenddessen nicht möglich. Man müsste 
den Motor also generell mit z.B. 20KHz ansteuern, nicht mit solch einem 
primitiven 150Hz-Gedöns...
Falls das noch nicht reicht, müssten die Mosfets, die in der Brücke 
gerade die Funktion der Freilaufdiode übernehmen, nicht wie üblich voll 
angesteuert, sondern als Leistungsverheizer im Einschnürbereich 
betrieben werden. So klingt der Motorstrom erheblich schneller ab, die 
Messung kann quasi unmittelbar nach jedem kurzen Ansteuerpuls geschehen.
Das alles sollte bei entsprechender Auslegung bis fast zum 
Motor-Nennmoment reichen. "Fast" deshalb, weil es ja selbst bei bester 
Auslegung immer Messpausen geben muss. Es fehlt also generell ein Teil 
der Zeit für den Nenn-Dauerstrom.
Vorsichtig geschätzt bräuchte es 10 Ansteuerungen und Messpausen zu 
einer als sicher geltenden Funktion des Blockierens innerhalb eines 
Rastmoments.
Da könnte auch mal eine Ansteuerung daneben gehen, ohne daß der Motor 
einen Sprung zum nächsten Magneten machen würde. Nimmt man mal z.B. 1ms 
als Zeit an, die ein externes Drehmoment für diesen Drehwinkel braucht, 
so hätte man dank moderner Elektronik durchaus Zeit für 10 oder mehr 
Puls-Pausen-Pakete.

Der wesentliche Unterschied wäre, daß man tatsächlich einen Istwert für 
die Lage des Rotors erhält. Auch wenn das ein wirklich aufwendiges 
Projekt wäre. Ich baue ja vieles, das ihr noch nie auch nur irgendwo 
gesehen habt. Aber das wäre ne Hausnummer, und überdies einer der extrem 
seltenen Fälle, bei denen man tatsächlich mal einen µC einsetzen sollte.

Ihr könnt jetzt gern eure Bedenken dazu äußern. Aber das o.g. Prinzip 
funktioniert schon deshalb, weil ich es als möglich erachte. Habe ja 
gerade detailliert erklärt, warum es geht. Und das dürft ihr bedenkenlos 
glauben, denn von eurer Seite kam bisher ja verdammt wenig zum Thema 
Passendes. Es kamen eigentlich nur Bedenken, irgendwelche eh bekannten 
Problematiken, klare Irrwege, aber kein einziger Lösungsansatz, nicht 
mal zu einer verzögerten Drehung. Ich stehe in dieser Frage bereits bei 
der 4. funktionierenden Technik, und das ganz allein. Auf was Ähnliches 
von eurer Seite hätte ich gleich mit einem interessanten Gespräch 
reagiert, aber es kam ja gar nichts. Ihr habt also ganz offensichtlich 
deutlich weniger Ahnung von der Materie, solltet euch vor irgendwelcher 
Kritik vielleicht erstmal mit Wissen bewaffnen. Sonst schalte ich auch 
wieder auf dumm, um nicht aufzufallen.
Darüber könnt ihr jetzt sauer sein, aber das berührt ggf. nur das 
nächste Thema, bei dem irgendwas völlig falsch läuft...

von sid (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Ich sagte "keine Sensoren sofern nicht mit den zwei Drähten zum Motor
> abgedeckt".

Ah.. jau, mein Fehler.. hatte mir nicht jedes Detail gemerkt und war 
zugegebenrmassen zu faul nochmal alles zu lesen ;)

von Sly_marbo (Gast)


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Hallo, ich würd grad auch gern mal noch 2 Simple Sachen in den Raum 
schmeißen:

Bürstenmotor stärker bremsen als mit Kurzschluss

war gefragt. Das geht übrigens auch mit einem Wiederstand. Wenn der 
Motor als Generator arbeitet wird mehr energie erzeug wenn man ihm eine 
Last gibt, als bei einem Kurzschluss. Also entsteht auch mehr 
gegendrehmoment, und damit mehr bremsen.

Damit lässt sicha ber auch nicht absolut halten.
Warum aber nicht mit einer Stromregelung die den Strom konstant hält? 
Quasi sobald der Motor verdreht wird den Generierten Strom gegensteuert 
und damit auf Null Hält.

von sid (Gast)


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uups, an den Enterhaken gekommen...

Jens M. schrieb:
> Gegeben natürlich, das der Effekt mit einem Wechselfeld tatsächlich
> auftritt.
schlimmstenfalls mit oszillierender Achse und zu spät um nützlich zu 
sein,
aber tritt er;
die Grösse des effekts ist aber abhängig von der Stromstärke
die ja zum Glück nun regelbar ist.

Das einzige Problem bei fiktiver Motorisierung:
Du kennst deine Motorparameter nicht.

Und während du darauf bestehst dass das für diese rein theoretische 
Spielerei völlig irrelevant sei, musst Du Dir dennoch darüber im klaren 
sein,
dass es Fälle geben wird bei denen solch Vorgehen den Ansprüchen 
eventuell nicht genügen wird.
Problemfälle zB:
-Die oszillation der Achse entspricht der Frequenz des 
wechselstromfeldes,
der motor schwingt resonant und fängt an zu springen (dreht sich dann 
doch)

-Zu niedrige mechanische effizienz des Motors führt zur Überhitzung noch 
bevor wirklich ein mechanischer Effekt messbar wäre
(weil zB der Motor vorher mit zu hoher Stromstärke beaufschlagt wurde)

Du sprachst auch von billigstmotoren wenn ich mich da richtig erinnere,
mit Getriebe.. ich hab da son gelbes RAGB pololu Ding vor Augen
(hab noch einen an meinem RR Darwin extruder)
kann mir nicht helfen... der ist in der tat klein genug und schlecht 
belüftet genug als dass er mir kaputt ging in der sekunde als die 
gleichrichterdiode in den kurzschluss ging.
(naja zwei gingen... und da war kein Strombegrenzer dran... aber 
piff-putt war quasi eins ;))
Was ich damit sagen will ist.. diesen da würde ich aus dem 
Gedankenexperiment raushalten wollen.

Dann doch deutlich lieber die andere Beispielisierung 
(Akkuschrauber/Bohrer Mabucchi motor) and die ich mich zu erinnern 
glaube...
Die Dinger sind quasi der Traktor unter den Kostensparern;
man bekommt sie zwar kaputt, aber fast schneller mit nem Hammer als mit 
gehässiger elektronik ;)

Solltet Ihr euch bei dem Gedankenexperiment irgendwann auf 
Motorparameter festlegen wär das also zur Abschätzung hilfreich (nicht 
mehr will ich damit sagen ;))

von Elektrofan (Gast)


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@Sly_marbo:

> Bürstenmotor stärker bremsen als mit Kurzschluss
> war gefragt. Das geht übrigens auch mit einem Wiederstand.
> Wenn der Motor als Generator arbeitet wird mehr energie erzeug
> wenn man ihm eine Last gibt, als bei einem Kurzschluss.

Beim Kurzschluss bleibt immer noch der Ankerwiderstand übrig,
also ist (ohne eingespeisten "Gegenstrom") dann das Bremsmoment
bzw. die Bremsleistung maximal.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Dieses Prinzip sollte sich auch auf einen DC-Motor anwenden lassen.

Hört sich interessant an.
Danke für deine Erklärung!

Paule, Bademeister schrieb:
> Aber das o.g. Prinzip
> funktioniert schon deshalb, weil ich es als möglich erachte.

Ohne dir zu nahe treten zu wollen: Wow! :)

Paule, Bademeister schrieb:
> Ich stehe in dieser Frage bereits bei
> der 4. funktionierenden Technik, und das ganz allein.

Das ist supi, aber dieses geschimpfe das "ihr" nix könnt macht dich 
nicht glaubwürdig.
Was schade ist, mir scheints du bist nicht unbedingt einer der dümmsten.

sid schrieb:
> Solltet Ihr euch bei dem Gedankenexperiment irgendwann auf
> Motorparameter festlegen wär das also zur Abschätzung hilfreich

Nuja, der Motor ist ebenso wie viele andere Dinge an so einem Aufbau 
natürlich passend zu wählen, aber der Witz ist ja, das wir bzw. ich das 
mit  Absicht nicht gemacht habe, denn es ging um das Prinzip, ob es mit 
so einem Motortyp überhaupt machbar ist.
Was nun anscheinend doch der Fall ist, auch wenn die Elektronik relativ 
aufwendig sein muss, aber auch das war ja nicht beschränkt.
Wird aber der Grund sein, warum man sowas nicht kaufen kann: Es ist zu 
groß und/oder zu teuer für den Nutzen. Und es hat Nachteile 
(Stromverbrauch, Wärme, Vibrationen) die eine mechanische Bremse nicht 
hat.

von Bremser (Gast)


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Such mal nach

Elektromagnetische Haltebremse

Im Prinzip sind das Solenoids, die man an die Motorwelle anflanscht, bei 
Bestromung zieht der Solenoid an und man kann mit einem sehr geringen 
Haltestrom die Welle festhalten.

Ps. Die Bremse sollte nur geschlossen werden wenn der Motor steht, da 
sich ansonsten die Reibbeläge abnützen.

Wird überall dort verwendet wo man hohe Haltemomente aufbringen muss 
oder Position der Welle fixieren muss.

von Dieter (Gast)


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Paule, Bademeister schrieb:
> auf die durch die Magnete gerade die größte Feldstärke ausgeübt wird.

Wenn die Spule exakt zum Magnete ausgerichtet ist, dann ist die 
Sättigung des Rotoreisens der Wicklung maximal. Das bewirkt eine 
Änderung der Induktivität in dem Arbeitspunkt. Das kann eine 
Induktivitätsmessung mit einem vielfachen der fiktiven 
Rotordrehfeldfrequenz detektieren.

Noch ein zweiter Hinweis wäre, dass das Umklappen der weißschen Bezirke 
als Rauschen zu hören wäre auf dem Strom. Das Spektrum dieses Rauschens 
ändert sich übrigens auch mit der Drehzahl.

Solche Kriterien sind alle notwendig heranzuziehen, damit die minimale 
Haltedrehzahl noch geringer wird, vor allem im Gegenstrombetrieb. Ein 
DC-Motor mit einer Nenndrehzahl von 3000 U/min, also 50 U/s der auf 
diese Weise noch so gut als Bremse gesteuert werden kann, dass man auf 
1U pro 10s ist schon enorm gut, aber halt bereits sehr aufwendig. Aber 
nur bis zu 1U pro 1s wäre der Aufwand erheblich geringer.

von Sly_marbo (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Beim Kurzschluss bleibt immer noch der Ankerwiderstand übrig,
> also ist (ohne eingespeisten "Gegenstrom") dann das Bremsmoment
> bzw. die Bremsleistung maximal.

Das stimmt nicht, da sich über den Kurzschluss keine Spannung aufbauen 
kann. Die Erzeugte Leistung ist maximal bei Leistungsanpassung 
(Lastwiderstand gleich Innenwiderstand der Quelle, so ca. Erstes 
Semester....) und an dem Punkt ist auch die Bremsleistung maximal. 
Zumindest für die Passive Lösung, aber in jedem Fall höher als beim 
Kurzschluss.

von Jens M. (schuchkleisser)


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War es nicht so, das der Strom wichtig war? Und der ist im Kurzschluss 
am höchsten.

Heißt, das ich besser ein paar Ohm einbauen sollte statt Kurzschluss und 
das bremst dann besser? (Bei Bewegung zwar aber immerhin...)

von Bernd K. (bmk)


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Er hätte im ersten Semester besser aufpassen sollen.

Bei der Leistungsanpassung geht es darum, die maximale Leistung des 
Generators in der angeschlossenen Last zu generieren. Und das ist der 
Fall, wenn Ri = Ra ist. Der Strom ist hierbei Uq / (Ri + Ra)

Beim Kurzschluss ist der Strom Uq / Ri also doppelt so hoch.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Er könnte mit seinem tollen Elektromobil vor einen
Baum brum..äh..surren, das bremst stärker als Kurzschluß.

;)

von Harlekin (Gast)


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Sly_marbo schrieb:
> Elektrofan schrieb:
>> Beim Kurzschluss bleibt immer noch der Ankerwiderstand übrig,
>> also ist (ohne eingespeisten "Gegenstrom") dann das Bremsmoment
>> bzw. die Bremsleistung maximal.
>
> Das stimmt nicht, da sich über den Kurzschluss keine Spannung aufbauen
> kann. Die Erzeugte Leistung ist maximal bei Leistungsanpassung
> (Lastwiderstand gleich Innenwiderstand der Quelle, so ca. Erstes
> Semester....) und an dem Punkt ist auch die Bremsleistung maximal.
> Zumindest für die Passive Lösung, aber in jedem Fall höher als beim
> Kurzschluss.

Es gilt
Drehmoment ist proportional dem Strom

Trägheitmoment * Winkelbeschleunigung = Drehmoment

Winkelbeschleunigung = Drehmoment / Trägheitsmoment


Also je grösser der Strom umso grösser die Winkelbeschleunigung 
(Bremswirkung)

Sly_marbo schrieb:
> Warum aber nicht mit einer Stromregelung die den Strom konstant hält?
> Quasi sobald der Motor verdreht wird den Generierten Strom gegensteuert
> und damit auf Null Hält.

Im Gegenteil der generierte Strom muss verstärkt werden.

von Sly_marbo (Gast)


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Harlekin schrieb:
> Im Gegenteil der generierte Strom muss verstärkt werden.

Jaa, aber der über die Zeit integrierte Strom muss verstärkt werden. 
Deine Berechnung berachtet nur den Zeitpunkt in dem die Klemmen 
Kurzgeschlossen werden und in dem moment geht auch die Gegenspannung auf 
0. Zum Bremsen braucht es aber keinen momentanen  maximalen drehmoment 
sondern einen Gegendrehmoment über einen Zeitraum. Es muss Mechanische 
Energie in Wärme umgesetzt werden. Es muss also über einen Zeitraum das 
Maximum von U*I betrachtet werden.

Im Grunde gibt der Widerstand dem Motor die Möglichlkeit seine eigene 
Bremsspannung aufzubauen.

Und es funktioniert wirklich besser. Ist Praktisch in tausenden 
Maschinen erwiesen...

von Elektrofan (Gast)


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> Es muss also über einen Zeitraum das
> Maximum von U*I betrachtet werden.

Hier geht es ums Bremsen eines permanent bzw. fremderregten
DC-Motors.

Im 1. Semester E-Maschinen lernt man diesbezüglich:
Das Drehmoment eines solchen Motors ist proportional zu seinem
Strom (in guter Näherung, magnetische Sättigung vernachlässigt).

Ergo: Soll ein solcher Motor maximal gebremst werden, muss er einen
möglichst grossen Strom -in richtiger Richtung!- bekommen.

Hat man NUR diesen Motor (also keine externe Quelle), fliesst dann
maximaler (Brems-)Strom, wenn man ihn einfach kurzschliesst.
Die Stromrichtung stimmt dabei automatisch, s. Lenzsche Regel.

von Harlekin (Gast)


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Sly_marbo schrieb:
> Es muss Mechanische Energie in Wärme umgesetzt werden.

Es geht ums Festhalten des Motors. Somit muss nur das Drehmoment 
aufgebaut und keine mechanische Energie umgewandelt werden.

von Rainer V. (a_zip)


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Nachdem die Excursionen nun langsam abgeflaut sind, erlaube ich mir, auf 
die Frage des TO mit einem klaren N e i n zu antworten! Und es ist 
tatsächlich fast egal, ob die 2 Leitungen des Motors nun offen oder 
kurzgeschlossen sind! Kurzgeschlossen muß nur am Anfang etwas mehr Kraft 
bei der Drehung aufgewendet werden. Früher wurden die analogen 
Zeigerinstrumente zur Transportsicherung kurzgeschlossen...was aber 
nicht bedeutete, dass sich der Zeiger nun nicht bewegte. Die Bewegung 
war nur stark bedämpft und hat das harte Aufschlagen des Zeigers gegen 
die mechanische Begrenzung "weitgehenst" verhindert.
Gefühlte 90% der Beiträge hier beantworten die (nicht gestellte) Frage, 
wie ein Motor in Ruhelage gehalten werden kann :-)
Gruß Rainer

von Harlekin (Gast)


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Nehmen wir mal an die Spule und die Kurzschlussverbindung seien 
supraleitend. Könnte man die Welle noch drehen?

Durch den fehlenden Widerstand kann der Strom eigentlich beliebig hoch 
werden und eine Bewegung verhindern. Aber ohne Bewegung gibt es keinen 
Strom. Also drehbar - doch die schwebenden Magnete über einem 
Supraleiter sprechen dagegen. Was nun?

von Dieter (Gast)


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Da werden Elektronen beschleunigt. Du merkst dann nur noch deren 
Gegenkraft beim Beschleunigen.

von Harlekin (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Wie kann man den Motor im Stillstand maximal blockieren, also so das er
> gegen eine externe Kraft am meisten Widerstand leistet?
> Gäbe es eine Möglichkeit, das besser zu tun als einfach nur
> kurzzuschließen?

Wie wäre es mit einem negativen Widerstand Ra = -Ri  ?

Kurzschlussstrom
Ik = Uq / Ri

Belastet mit Widerstand
I = Uq / (Ri + Ra)

Belastet mit negativem Widerstand Ra = -Ri
Dann wird der Gesamtwiderstand Null. Der Strom wird grösser als Ik und 
somit das Gegendrehmoment.

Beispielschaltung zu einem negativem Widerstand findet sich hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Negativimpedanzkonverter

von Paule, Bademeister (Gast)


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Harlekin schrieb:
> Wie wäre es mit einem negativen Widerstand Ra = -Ri  ?

Hatte ich weit oben schon erwähnt. Klappt nicht für Stillstand des 
Motors. Dazu kommt, daß beide Drehrichtungen gefordert sind. Wie soll 
die Quelle im Stillstand wissen, in welche Richtung gerade externes 
Drehmoment aufgebaut wird? Vor irgendeinem Eingriff der Schaltung müsste 
der Motor erstmal loslaufen, aber dann ist es ja zu spät.
Schlussendlich will der TO beliebige Motoren anschließen können. Aber 
der große Motor X wird bei neg. Widerstand Y noch kaum gebremst, während 
der kleine Motor Z bei ebendieser Quelle bereits in die entgegengesetzte 
Richtung läuft.

Was auch immer zum Thema passend sein soll, muss die Lage des Rotors 
schon im Stand detektieren können. Das wären bisher allein diese Pulse 
zur Erkennung der Magneten. Wenngleich das auch kein echter Stillstand 
ist, denn der Motor würde sich selbst bei allerbester Auslegung der 
Schaltung je nach aufgebrachtem Drehmoment ein paar Grad auslenken 
lassen, anschließend wieder auf die Ruhelage zurückkehren.

Als zweite Möglichkeit käme noch das mit dem Umschaltpunkt des 
Kollektors in Betracht. Man könnte mit AC permanent ein paar Grad um 
diesen Punkt herum  kreisen, so daß eine durch externe Kräfte 
verursachte Bewegung den Umschaltpunkt nur aus der Mitte dieses 
Drehfensters verlagern kann. So kann man gegenlenken, den Umschaltpunkt 
wieder auf die Mitte legen. Anders ginge es kaum, denn diesen einzelnen 
Punkt kann eine Steuerung ja nun schlecht völlig blind finden.
Das hat jetzt absolut nichts mit dem Quatsch zu tun, bei dem der Motor 
einfach durch AC blockieren soll. Das ist rein aus dem Bauchgefühl 
generierter Blödsinn. Auf Augenhöhe mit "Erstmal die Amper hochskillen", 
und findet deshalb sicher bald noch mehr Anhänger...

von S. D. (der_nachtfuchs)


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Es gibt eine Motorsteuerung speziell für DC-Bürstenmotoren, bei der der 
Motor über ein Ansteuer-/Messverfahren betrieben wird.

Das Tastverhältnis beträgt ca. 80% Ansteuerung und 20% Messung.

Während des Messverfahrens wird die Tachospannung des Motors gemessen 
und mit einer Referenz verglichen - welche bei "Stop" vermutlich 0 sein 
wird.
In der Ansteuerphase wird der Motor mit einer PWM-geregelten Spannung 
aus der Vollbrücke versorgt. Lag vorher am Motor eine negative 
Tachospannung an, so wird der Motor vorwärts angesteuert, lag eine 
positive Tachospannung an, wird er rückwärts angesteuert. Je höher die 
Tachospannung, desto größer der Tastgrad der "Gegenregelung". Mit diesem 
Steuerverfahren kann auch eine recht genaue konstante Drehzahl bei 
wechselnder Last erzielt werden.

Da die Tachospannung eines DC-Motors bei Stillstand immer null ist, ist 
eine Regelung auf Stillstand unmöglich. Jedoch kann eine "Hemmung" bei 
geringsten Drehzahlen deutlich stärker ausfallen als nur durch reines 
Kurzschließen der Motorterminals.

Die Regelschleifengeschwindigkeit dieser Steuerung ist recht hoch, im 
Bereich einiger kHz, daher spürt man beim Überwinden des Stillstands 
keine Vibration am Motor/Antrieb.

Moderne DC-Servoregler beaufschlagen den Motor permanent mit einer 
hochfrequenten Wechselspannung, um die Induktivität der Wicklungen, die 
sich mit steigender BEMF ändert, zu messen und zu vergleichen. Damit 
kann die Belastung und die Drehzahl des Motors ungefähr bestimmt werden. 
Allerdings muss hierzu bei jedem Einschalten eine umfangreiche Messung 
des Motors (Motoridentifikation) erfolgen. Die Präzision solcher 
Servoregler entsteht jedoch durch Inkrementalgeber oder Resolver.

von Dieter (Gast)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Das hat jetzt absolut nichts mit dem Quatsch zu tun, bei dem der Motor
> einfach durch AC blockieren soll.

Durch AC (400Hz vom 4-quadranten Umrichter) blockiert der bürsten-DC 
Motor zwar nicht, aber dreht sich merkbar schwerer mit der Hand aus dem 
Stillstand heraus. Auf Grund der Wicklungsinduktivitäten ist dieses 
Kraftmoment relativ klein im Vergleich zum Nennmoment des Motors und 
läßt sich technisch nicht ausreichend weiter erhöhen.

von Paule, Bademeister (Gast)


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Paule, Bademeister schrieb:
> Was auch immer zum Thema passend sein soll, muss die Lage des Rotors
> schon im Stand detektieren können.

Denkt euch das als meine Antwort unter jedes neue Märchen, das von 
anderen noch kommen wird...

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