Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC Drehmomentmotor


von Florian (ninjaracing)


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Hi zusammen. Ich frage mich gerade ob es DC-Motoren gibt denen es nix 
ausmacht, wenn sie "festgehalten" werden, weil die Gegenkraft das max 
Drehmoment überschreitet. Wenn ja, wie heißen sie, bzw. wie finde ich 
die? Und: kann das Moment was sie aufbringen geregelt werden z. B. mit 
PWM?

Vielen Dank und viele Grüße

Florian

von Armin X. (werweiswas)


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Du muss nur den Strom geregelt begrenzen, dann liefern die meisten 
Motoren ein fixes Drehmoment. Je nachdem wie hoch der Strom gewählt ist 
musst Du für Fremdkühlung sorgen.

von Rainer W. (rawi)


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Was ist "Drehmomentmotor" für eine Wortschöpfung?
Heutzutage wäre wohl ein DC-Motoren ohne Bürsten (BLDC) mit FOC 
angesagt.
Aber auch bei einem Schrittmotor kannst du das Haltemoment über den 
Strom einstellen.

von Florian (ninjaracing)


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Ich habe den Begriff troque Motor gefunden, als ich recherchiert habe...

von Michael B. (laberkopp)


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Florian schrieb:
> Ich frage mich gerade ob es DC-Motoren gibt denen es nix ausmacht,
> wenn sie "festgehalten" werden

Ja.

Im Prinzip alle, wenn ihre Gesamtverlustleistung nicht überschritten 
wird.

Ein 280W Motor (Aufnahmeleistung) der vielleicht 80% Wirkungsgrad also 
56W Verlust bei 224W Wellenabgabeleistung hat, darf also im Stillstand 
56W bekommen (weniger wenn er sich per Propeller sonst selbst kühlt).

Das von ihm erreichte Drehmoment ist fast proportional mit dem Strom, 
die Drehzahl proportional zur GegenEMK.

Du musst also den Strom begrenzen, z.B. per einstellbarer 
Konstantstromquelle. Am einfachsten ausprobierbar per Labornetzteil mit 
getrennter U und I Einstellung.

https://de.aliexpress.com/item/4000151737344.html

Theoretisch geht auch BLDC, aber da muss die Elektronik das anbieten.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Und: kann das Moment was sie aufbringen geregelt
> werden z. B. mit PWM?

Natuerlich kann man das regeln. Mit PWM oder auch ohne. Und natuerlich 
kannst du auch das maximale Drehmoment festlegen. Bei Stillstand 
solltest du aber bedenken das dann zum einen die Kuehlung durch die 
Bewegung wegfaellt und der gesamte Strom dann nur noch dauerhaft durch 
eine Wicklung fliesst. Also deutlich unter den Maximalwerten des 
Herstellers bleiben.

https://www.precisionmicrodrives.com/ab-026
https://www.precisionmicrodrives.com/ab-022
https://www.edn.com/precision-dc-motor-speed-control-via-pot-or-dac/

Wenn du das gelesen hast weisst du erstmal alles wichtige und wie du es 
umsetzen kannst...

Vanye

von Florian (ninjaracing)


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Klingt interessant, danke. Die Alternative Stepper habe ich auch auf dem 
Schirm, würde mir gerne mit weniger steuerelektronik arbeiten.

von Michael B. (laberkopp)


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Florian schrieb:
> Die Alternative Stepper habe ich auch auf dem Schirm

Die ist aber vollständig unbrauchbar.

von H. H. (hhinz)


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Florian schrieb:
> Ich habe den Begriff troque Motor gefunden, als ich recherchiert
> habe...

Direktantrieb!

von Thomas B. (thombde)


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Wenn es weniger als 360 Grad sein dürfen geht auch ein Drehmagnet.

https://www.conrad.de/de/p/kendrion-drehmagnet-24-v-dc-3-8-w-d-29-bor-f-ds9420-24v-dc-100-ed-3168374.html

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Michael B. schrieb:
> ... die Drehzahl proportional zur GegenEMK

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Die GegenEMK kannst du dir nicht 
aussuchen.

Michael B. schrieb:
> Die ist aber vollständig unbrauchbar.

Unbrauchbar wofür?
Dem macht es bestimmt nichts aus, wenn er festgehalten wird.

: Bearbeitet durch User
von Florian (ninjaracing)


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Please elaborate

von Florian (ninjaracing)


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Drehmagnet! Wie geil! Das ist genau meine Kragenweite. Bisschen teuer 
und die Momente sind auch übersichtlich aber ich suche mal. Vielen Dank 
euch allen für die Antworten! Ich mache mir mal einen Plan und gucke was 
in der Firma noch rumliegt. Nächstes Jahr.

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer W. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> ... die Drehzahl proportional zur GegenEMK
>
> Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Die GegenEMK kannst du dir nicht
> aussuchen.

Oh Mann, Rainer Ahnungslos wieder.

Nein, die kann ich mir (im Gegensatz zur Betriebsspannung in Grenzen) 
nicht aussuchen, muss ich auch nicht, ich kann mit ihr die erreichte 
Drdhzahl messen. Und wenn die GegenEMK die Betriebsspannung bzw. 
Komplianz der Konstantstromquelle erreicht, dann dreht der Motor auch 
nicht mehr schneller.

> Michael B. schrieb:
>> Die ist aber vollständig unbrauchbar.
>
> Unbrauchbar wofür?
> Dem macht es bestimmt nichts aus, wenn er festgehalten wird.

Das Haltemoment eines Schrittmotors ist zwar stromabhängig, aber nur im 
halten. Wenn er erst mal durchrutscht, dann bringt er trotz gleichem 
Strom bei weitem nicht mehr das Drehmoment, sondern vielleicht die 
Hälfte. Die Drehmomentkurve ist so resonanzabhängig, dass damit kein 
gleichmässiger Zug auf ein Seil ausgeübt werden konnte, oder sonstwas 
mit Drehmoment.


Das ist aver nicht schlimm, der TO wusste schon  dass ein DC Motor das 
ist was er sucht, da hat ihn deine verwirrend falsche Antwort 
hoffentlich nicht zu sehr verunsichert.

von Werner H. (werner45)


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@ Florian:

Billige Drehmagnete für 15 - 40 Grad Drehung gab es früher mal als 
robuste Topfmagnete, bei denen die Drehbewegung durch 3 Kugeln, die in 
einer schiefen Ebene aus eingeprägten Rillen liefen, ausgeführt wurde. 
Es gab nur 2 Stellungen, rein oder raus. Wurden vielfach in Optiken zum 
Filter-Einschwenken verwendet und waren unkaputtbar.

von Thomas B. (thombde)


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Florian schrieb:
> Drehmagnet! Wie geil! Das ist genau meine Kragenweite. Bisschen teuer
> und die Momente sind auch übersichtlich aber ich suche mal.

Die Drehmagnete mit hoher Leistung sind meistens nicht 100% ED.
Für Dauerbtrieb muss man da runterregeln.
Also erst mit voller Leistung schalten wenn man das Drehmoment haben 
will.
Eigentlich das gleiche wie bei einem DC-Motor.
Wie gut das mit PWM funktioniert weis ich nicht.
Kann sein das die Geräusche machen.

Gibt es wahrscheinlich billiger beim Chinesen.
Allerdings sind da die Datenblätter eher Glücksache.

von Uwe (neuexxer)


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> DC Drehmomentmotor

JEDER Motor sollte im praktischen Betrieb ein Drehmoment abgeben können,
UND eine Drehzahl...

Beim öfters verwendeten DC-Motor mit parallel- oder Magneterregung
gibt es dafür die (näherungsweise gültige) Betrachtung, dass
sein Drehmoment proportional zum Strom und seine (ideelle)
Leerlaufdrehzahl proportional zur Spannung ist

Die gesetzliche Einheit dafür
-natürlich für beide Motoreigenschaften-
ist:
Vs=Nm/A.

Z.B. Beim Reihenschlussmotor sieht das wiederum anders aus,
man MUSS also vorab unbedingt angeben, worum es sich handelt!

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Armin X. schrieb:
> Du muss nur den Strom geregelt begrenzen, dann liefern die meisten
> Motoren ein fixes Drehmoment. Je nachdem wie hoch der Strom gewählt ist
> musst Du für Fremdkühlung sorgen.

Wenn die Festhaltezeit lange ist, dann muss eigentlich immer 
Fremdgekühlt werden. Verzichtet werden kann darauf nur, wenn durch die 
Motorwicklungen ein sehr kleiner Strom gegenüber dem Nennstrom fließen 
würde.

Es gibt noch eine mechanische Lösung über eine integrierte magnetische 
Rutschkupplung. Blockiert die Last, beginnt die Kupplung zu ruschen. 
Durch die Differenz entstehl ein induzierter Strom in der 
gegenüberliegenden Scheibe mit einer quasi Kurschlussstromschleife. Dies 
führt zu einer Abstoßungskraft zwischen den Scheiben, die dadurch die 
Kupplungsverschleiße vermindert. Das funktioniert aber nur mit 
ausreichend hohen Motordrehzahlen und nicht für längere Blockaden 
geeignet.

von Jens B. (dasjens)


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Rainer W. schrieb:
> Was ist "Drehmomentmotor" für eine Wortschöpfung?

Genauso wie Fliegenpilz, Biersuppe etc., ein ganz normales Wort, 
welöches auch so Verwendung findet.

von Udo S. (urschmitt)


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Florian schrieb:
> Hi zusammen. Ich frage mich gerade ob es DC-Motoren gibt denen es nix
> ausmacht, wenn sie "festgehalten" werden, weil die Gegenkraft das max
> Drehmoment überschreitet.

Klingt mal wieder nach dem klassischen:
Bitte das eigentlich zu lösende Problem beschreiben, nicht irgendwelche 
Spezialbauteile für den angedachten (ggf ungeeigneten) Lösungsansatz 
suchen.

von Florian (ninjaracing)


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Will was bauen, das vom Rechner Telemetriedaten über 
Steuerungselektronik in Bewegungen umsetzt, gegen die der Mensch gegen 
arbeiten soll. Das sind dann so Hebel mit einem Motor dran 
(wahrscheinlich Getriebe dazwischen). Die Motoren müssen schnell 
reagieren, werden über ein Analogsignal gesteuert und im Extremfall vom 
Menschen sogar gegen ihre Drehrichtung zurück gedrückt. Ich habe noch 
keine Ahnung was für Momente ich brauche und nur ne grobe Vorstellung 
wie das ganze mechanisch aufgebaut wird. Die Bewegungen und deren 
Umsetzung habe ich vorerst als größte Herausforderung ausgemacht. Bisher 
habe ich sowas mit Pneumatik gebaut, die ist aber schwer regelbar und 
ich möchte gerne auf ein Pressluftaggregat verzichten.
Bin gerne für Ideen offen.

von Thomas R. (thomasr)


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Der TORQUEMOTOR tauchte in den 70er im Bosch Taschenbuch auf weil er 
damals in einzelnen Fahrzeugen für Teile der Motorsteuerung verwendet 
wurde (ich glaube die ersten "elektrischen Gaspedale" bzw. Tempomaten). 
Das ist aber tatsächlich nichts anderes als ein starker Drehmagnet 
(gewesen).

Damals wurde viel experimentiert um das mechanische Spiel zwischen einem 
kleinen DC Motor (hohe Drehzahl/wenig Moment) und dem Getriebeausgang 
(hohes Drehmoment) zu minimieren. Die direkte Erzeugung eines hohen 
Drehmomentes aus einem DC Antrieb war eine davon.

Mein ehemliger Arbeitgeber hatte in Millionen Fahrzeugen einen 
Tempomaten mit hochdrehendem SR Motor und nachfolgendem 
Nullspielgetriebe, recht aufwändig.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> damals in einzelnen Fahrzeugen für Teile der Motorsteuerung verwendet
> wurde (ich glaube die ersten "elektrischen Gaspedale" bzw. Tempomaten).

Uberbrueckung der Drosselklappe zur Leerlaufregelung ist auch so ein 
Drehteil.

Vanye

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