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Thema: wie bestimme ich die Leistung eines SM's?

  1. #1
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    wie bestimme ich die Leistung eines SM's?

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    Normalerweise ist im elektrischen ja P=U*I
    ... nur bei Steppern frag ich mich: welches U und welches I?

    Wenn ich jetzt z.B. diesen http://www.nanotec.de/page_zweiphasen_sh8618_de.html Motor betrachte, so steht er in der Liste mit 2,12 V und 3,18 A - was ca. 6,7 Watt ergibt.
    Über den Motoren-Assistenten habe ich nach einem Stepper gesucht, der bei 4000 U/min noch ca. 0,4 Nm bringt (mir ist die Auflösung von 1,8° zu klein, deshalb wollte ich ein Getriebe 2:1 ins Spiel bringen).
    In der Ergebnismenge des Assistenten ist obiger Motor mit 48 V und 6 A.

    Gibt es irgendeinen Zusammenhang zwischen den Unterschiedlichen el. Angaben, der sich herleiten oder gar kalkulieren läßt?

    Oder ist es souveräne Willkür, wie weit man einen Stepper (ver-)heizen kann?
    (max. "Dauer"-Laufzeit einer Strecke liegt bei meiner Anwendung zwischen 1,5 und 2 sec)
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  2. #2
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Was den Strom betrifft musst du bedenken das dort nur Strom pro Wicklung angegeben ist. Du musst aber immer zwei Wicklungen ansteuern, somit liegt die Aufnahme schon über 6A und das ganze sieht anders aus. Ansonsten stimmt natürlich auch hier P=UxI wobei die abgegebene Leistung wegen verschiedenen Verlusten natürlich immer etwas niedriger ist.
    Ich hoffe dir ist der dreistellige Preis nicht entgangen zudem kommt bei derart starkem Motor noch ein erheblicher Preis für die Ansteuerung hinzu. Solche Monstrums sollte man wirklich nur einsetzen wenn alle anderen Lösungen (z.B. Getriebemotor, Schrittmotor mit Getriebe) schlechter sind, das solltest du nochmal prüfen.

  3. #3
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo Frank,

    Danke für Deine Aufmerksamkeit!

    Klar, der Preis ist nicht ohne.

    In der Nachhilfestunde bei Manfred habe ich die benötigte Leistung abgeschätzt und bin auf +- 250 Watt gekommen.
    Der dort erwähnte Modellbau-Motor liegt bei knapp 100 Öre ohne Getriebe.
    Wenn ich das Getriebe mit Zahnriemen baue, liegt eine Zahnscheibe mit 140 Zähnen bei ca 300 Öre. Den Leistungsteil für 250 Watt brauche ich immer noch - wobei: der Modellbaumotor wurde mit 9 V betrieben - ich bräuchte also Fingerdicke Kabel um den Strom zu verkraften ...

    Momentan versuche ich einfach rauszufinden, wie ich die 250 Watt am besten umsetzen und positionieren kann. Mir ist schon klar, dass ich etwas extreme Vorstellungen habe, aber Abstriche kann ich ja noch machen, wenn ich weiß, wie ich meine Vorstellungen umsetzen kann.
    Erst wenn ich alle Puzzelteile kenne, kann ich suchen, wo man wieviel einsparen kann.
    Gegebenenfalls muss ich Prioritäten verschieben, aber das möchte ich nicht gleich zu Beginn einer Abschätzung machen. Momentan ist Positioniergenauigkeit Prio 1, Geschwindigkeit hat Prio 2 und alles weitere ergibt sich.

  4. #4
    Benutzer Stammmitglied
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    Noch ne Frage (nur um sicher zu gehen):

    Der vertikale Antrieb soll über 2 Zahnriemen erfolgen.
    Wenn ich jetzt mit Gegengewichten das Leergewicht austariere, dann sinkt das benötigte Dreh- und Halte-Moment, aber die Trägheitsmasse und damit den Leistungsbedarf habe ich verdoppelt?

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Normalerweise ist im elektrischen ja P=U*I
    ... nur bei Steppern frag ich mich: welches U und welches I?
    Du hast ein Motordiagramm da mit M über w (bzw Upm).
    Die Leistung ist P = M * w.
    mit w = 2 * Pi * (Upm / 60)
    Der Weg, es über die elektrische Leistung zu berechnen ist etwas länger.
    Manfred

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Jaaaaaaaaa, Schande über mein Haupt.

    Die Formel hattest Du mir ja schon im anderen Thread geschrieben.
    Komisch, im Moment geht es mir so, dass je mehr ich zu dem Thema lese, desto unsicherer werde ich - sollte wohl aufhören mit lesen

    Dank Dir Manfred, für Deine Geduld!
    Stimmt denn obige Annahme mit den Gegengewichten?

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Grundsätzlich ja, zur Betrachtung gehört sicher noch, um welchen Wert es sich handelt, der dabei verdoppelt wird.
    (Mit einer geringen Beschleunigung kann man die geforderte Leistung reduzieren.)
    Manfred

  8. #8
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    Hallo Manfred,

    danke für all Deine Unterstützung.
    Ich habe einmal Deine Formeln in einem Kalkulationsblatt zusammengefasst, sodass jetzt einfach durch Werte-Änderung gesehen werden kann, welche Vorgabe wie schwer das Ergebnis beeinträchtigt (hoffe mal, dass ich alles richtig umgesetzt habe).
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  9. #9
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    Hallo zusammen,

    ich habe die Tabelle nochmal überarbeitet und diesmal für die Windows-Benutzer (falls es solche gibt ) im Excel-Format.
    Außerdem habe ich noch eine Änderung eingefügt.
    Wie mir scheint, muss die Verlustleistung nur bei DC-Motoren dazugerechnet werden, bei Steppern drückt das Leistungsdiagramm bereits die tatsächliche Leistung aus.

    Das Arbeitsblatt kann auch für die Ebene verwendet werden (keine Hubarbeit, also Weg == 0). Die Formel, bei der durch den Weg geteilt wird, habe ich um einen Minimalbetrag verändert, der keine Auswirkung auf die restlichen Berechnungen haben dürfte.

    Vielleicht kann's ja der Eine oder Andere brauchen ...
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  10. #10
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Ich hätte einen Vorschlag wie man das mit einem 40W Motor angehen könnte:
    B8 auf 0,5s erhöhen und in E6 und E7 je ein mal den Faktor 10 weglassen.
    Die Verluste sind zwar etwas höher als 10%, aber die kurzfristige Beschleunigungsleistung geht nicht voll in die Motorauslegung ein.
    Manfred

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