Hallo In der Schule hatten wir das Thema Kondensatoren und ich habe bei ein paar Schaltungen gesehen, dass nicht nur IC's Stützkondensatoren haben, sondern Verbraucher wie Motoren- und Ventilsteuerungen einige Stützkondensatoren an ihrer Versorgung haben. Ich habe die Schaltung auf das Wesentliche beschränkt und habe sie angehängt. Dort werden zB 22uF verwendet. Was für ein Verbraucher dahinter steckt weiss ich nicht. Meine Frage ist wie wählt man nun die Kondensatorgrösse, wenn man zB diesen Motor hier verwendet? https://transmotec.de/Download/Datasheets/Transmotec-Datasheet-SDS90171A.pdf Gemäss dUc= (1/C) * Integral(It*dt) Wie erhalte ich C? Und woher erhalte ich die Informationen über Strom It, Zeitänderung dt und die Spannungsänderung dUc? Könntet ihr mir da weiterhelfen? Vielen Dank
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Schüler schrieb: > Meine Frage ist wie wählt man nun die Kondensatorgrösse, wenn man zB > diesen Motor hier verwendet? Ich ermittle sie experimentell. In die Berechnung fließen zu viele unbekannte Faktoren ein. In deinem Fall z.B. die Eigenschaften der Stromversorgung, der Leitungen, und der Last des Motors.
Schüler schrieb: > sondern Verbraucher wie Motoren- und Ventilsteuerungen einige > Stützkondensatoren an ihrer Versorgung haben. Stützkondesatoren liefern immer dann lokal Energie, wenn die Versorgung "zu weit" weg ist, um die ddirekt und niederimpedant liefern zu können. > Dort werden zB 22uF verwendet. Was für ein Verbraucher > dahinter steckt weiss ich nicht. Das kan nichts Großese sein, denn rechne einfach mal über den Daumen mit der Formel C*dU =I*dt. Wenn z.B. die Spannung um 1V einbrechen darf und ein Strom von 1A für 1ms fließt, dann brauchst du einen Stützkondensator von C = I*dt/dU = 1A*1ms/1V = 1mF = 1000µF Der Motor hat einen Nennstrom von 10A, er braucht zum Anlaufen bis zum 10-fachen für Locker 1 Sekunde. Jetzt kannst du ja mal rechnen: der Kondensaotr muss ganz hübsch dick sein, wenn er nicht schnellstmöglich vom Netzteil wieder nachgeladen wird. Deshalb ist es wichtig, dass solche Verbraucher mit kurzen und dicken Leitungen angeschlossen werden...
Kennst du i(t), also den zeitlichen Verlauf des Motorstroms? Dann könntest du den Spannungseinbruch berechnen, aber da zusätzlich auch noch die Spannungsquelle weiterhin Strom liefern wird, ist das nicht so einfach. Da hilft aufbauen, messen und beurteilen viel eher. Diese Kondensatoren sollen den vielleicht 10fachen Anlaufstrom des Motors zum Teil liefern, so dass die Spannungsquelle nicht zu sehr nachgibt. Wenn sie ausreichend kräftig ist, die Leitungen den passenden Querschnitt haben, dann sind sie nicht mal unbedingt notwendig. Müssen sie stützen, dann sollten sie so groß wie möglich sein und gleichzeitig schnell und viel Strom liefern können. Deshalb auch die Kombination aus unterschiedlichen Werten. Wobei die Kombination aus 10µ und 22µ eher wenig bewirkt, da darf einer gerne mal 100fach so groß sein. Dein Motor zieht ja nominal 16A, aber wie gesagt, das kann locker beim Anlaufen das 10fache sein. Das ist mit Kondensatoren kaum zu stützen; das Netzteil muss es können.
Schüler schrieb: > wie wählt man nun die Kondensatorgrösse, wenn man zB diesen Motor hier > verwendet? Ein Stützkondensator ist normalerweise NIR fazu da, den plötzlich eingeschalteten Strom zum Verbraucher liefern zu können BEVOR das Netzteil über die eventuell lange Zuleitung den Strom nachliefern kann um den Verbraucher zu versorgen. .Fenn eine Zuleitung braucht auf Hrund der Lange und damit Onduktivität ein wenig Zeit bevor der Strom steigen kann, und in der Zeit muss der Kondensator den Strom liefern können ohne dass die Spannung zum Verbraucher storend einbricht. Dazu tun es aber beist 100nF. Beim Motor kommt hinzu, dass der beim Bremsen Strom ZURÜCKSPEIST, und diese Energie aufgefangen werden muss ohne dass die Betriebsspannung zu weit ansteigt, ohne das Elektronik kaputt geht. Dafür muss der Kondensator viel grösser als 22uF sein. Rückspeisung Tritt in deiner Schaltung nicht auf. Drittens muss der Kondensator fur den Strom ausgelegt sein, der in ihn und aus ihm fliesst, den Ripplestrom, und da kann ein 100nF uberfordert sein und man braucht dickere Kondensatoren. Dein Kondensator ist aber auch nicht für sehr hohe Rippleströme. Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich ermittle sie experimentell ist in dem Fall wohl gemacht worden.
Lothar M. schrieb: > Der Motor hat einen Nennstrom von 10A, er braucht zum Anlaufen bis zum > 10-fachen für Locker 1 Sekunde. Wie kommst du ausgerechnet auf "1 Sekunde"? Falls die Stromversorgung nur genau den Nennstrom liefern kann, muss der Kondensator über die Hochlaufzeit die Differenzenergie liefern können und die hängt auch von der Masse des Rotors ab.
Nicht alles was nach Stuetzkondensator aussieht, muss auch einer sein. Es koennte auch ein Teil eines Filters gegen unerwuenschte Abstrahlung sein. Bei der Auswahl der Groesse/Bauform kann man sich entweder auf Standardwerte verlassen, z.B. die gern verwendeten 100 nF, oder in komplexeren Faellen den Impedanzverlauf den das Bauelement sieht messtechnisch ermitteln und optimieren.
"Stützkondensatoren" wird man bei Motoren wohl nicht verwenden. Da nimmt man die Spannungseinbrüche oder Spitzen beim Anfahren oder Abbremsen in Kauf und versorgt die dazugehörige Elektronik aus einem Pfad, der vom Strompfad des Motors getrennt ist. Für die Energien, die beim Anlaufen von Motor entstehen, reichen Kondensatoren nur bedingt zum Stützen.Die 33µF da oben bringen keinen echten Stützeffekt bei einem Motor. Meist benötigt man aber ein Funkentstörglied, um die Umgebung vor den Störsignalen aus dem Motor zu schützen. Dazu braucht man keine µF oder gar mF. Eher einige nF + Drossel. Die Kombination von µF und nF als Stützkondensator benutzt man bei Digitalschaltungen, die steile Schaltflanken erzeugen müssen. Ein µF- oder sogar mF-Kondensator hat Grenzen der Stromlieferung durch seine Eigeninduktivität und sein ESR, selbst wenige cm der Zuleitungen können steile Flanken verhindern. Bei sehr schnellen Schaltvorgängen muss man daher einen zweiten oder gar dritten Kondensator parallel zum Stützkondensator schalten. Etwa mF in der Spannungsversorgung, 0,1 µF direkt am IC auf der Leiterplatte und, wenns nicht reicht, ein nF direkt am IC. Bei CPUs im PC wimmelt es doch von vielen nF-Cs an mehreren Stellen, sogar unter der CPU-eiterplatte zur Stützung der Spannung.
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