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Thema: Motorwerte "umrechnen"

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Motorwerte "umrechnen"

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    Moin,

    ich habe einen Elektromotor mit folgenden Kennwerten:

    Nenndaten
    Spannung: 12V
    Leistung: 6,3W
    Drehzahl: 3000 1/min
    Stom: 0,9A

    Leerlaufdaten
    Drehzahl: 4400 1/min
    Strom: 0,1A

    Anlaufdaten
    Anlaufmoment: 61mNm
    Anlaufstrom: 2,5A

    Leistungsdaten
    max. Abgabeleistung: 7W
    max. Dauerdrehmoment: 11mNm

    Diesen Motor möchte ich nun an einem 2S Lipo (7,4V) betreiben. Wie kann ich die Daten auf diese Betriebsspannung umrechnen? Das wird ja kein linearer Zusammenhang sein oder?

    Gruß
    Christopher
    Alles ist möglich. Unmögliches dauert nur etwas länger!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Die Drehzahl ist relativ linear zur Spannung. Es hängt aber auch von der Belastung ab, die an der Motorwelle anliegt. Je höher die Last an der Motorwelle ist, desto niedriger ist die Drehzahl. In der Industrie werden die Motoren eher mit einer Stromregelung betrieben. Deswegen heißen diese Antriebssätze auch Stromrichter. Bei Drehstrommotoren nennen sich Diese Frequenzumrichter, da sie die Frequenz steuern/regeln.

    MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Okay.

    Wenn die Drehzahl also einigermaßen linear ist bräuchte ich noch einen Ansatz um auch das Drehmoment zu ermitteln. Ich erinnere mich da grade an eine meiner Vorlesungen zum Thema "Elektrische Maschinen". Da haben wir Fremd- und Nebenschlusserregte Gleichstrommotoren durchgekaut. Hängen geblieben und spontan wieder aufgetaucht ist da bei mir die Formel: P=M*2*PI*n

    Wenn ich jetzt noch an eine Leistung komme könnte ich die Formel doch nach M umstellen oder? Ich dachte daran, den Motor mit 7.4V zu betreiben. Auf der Motorwelle bringe ich eine Scheibe an um den Durchmesser etwas zu vergrößern. Um diese Scheibe schlinge ich ein Stück Stoff, mit welchem ich über ein Gewicht oder Feder die Reibung auf der Scheibe so lange erhöhe, bis sich am Motor eine Drehzahl von ca. 1800 1/min einstellt (7,4V/12V*30001/min). Über ein Multimeter messe ich dann den aufgenommenen Strom und errechne über P=U*I die aufgenommene Leistung des Motors. Einen Wirkungsgrad wird man wohl grob abschätzen können, um somit das Drehmoment zu errechnen.

    Komme ich mit diesem Weg auf realistische Werte oder habe ich irgendwo einen Denkfehler, bzw. übersehe eine Wichtigkeit?
    Alles ist möglich. Unmögliches dauert nur etwas länger!

  4. #4
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    Klingt nicht schlecht, Wirkungsgrad fuer solche kleinen Dinger liegen so um die 40-50% am Leistungsmaximum, soweit ich das von den hoeher drehenden Slotcar-Motoren kenne, wird hier wohl nicht viel anders sein..

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Ich hab ein Datenblatt zum Motor gefunden. Da mir den Aufbau eines Teststandes im Moment Zeit, Material und Platz fehlt hab ich mir anhand der hier gezeigten Daten einen Rechenweg ausgedacht um Drehzahl und Drehmoment zumindest grob abzuschätzen:

    • Über das Ohm'sche Gesetz errechne ich mir mit meiner neuen Versorgungsspannung von 7,4V und dem Anschlusswiederstand den neuen Anlaufstrom: 7,4V / 4,8Ohm = 1.54A
    • über die Drehmomentkonstante komme ich so an ein Anlaufdrehmoment von 25mNm/A * 1,54A = 38,5mNm
    • Über das Verhältnis von Anlaufdrehmoment zu max.Dauerdrehmoment bei Bemessungsspannung (12V-Betrieb) errechne ich mir jetzt das neue max. Dauerdrehmoment: (38,5*11)/61 = 6,9 mNM

    Könnte mir jemand bestätigen, ob ich damit reelle Werte errechnet habe oder ob ich irgendwo Mist gerechnet habe?

    Hier noch der Auszug zum Motor aus dem Datenblatt:
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  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Die ersten beide Werte sind so zu berechnen.
    Das maximale Dauerdrehmoment kann man etwas höher ansetzen.
    Es ist ja nicht das höchste Drehmoment, beispielsweise das beim Stillstand, sondern das Drehmoment bei dem die Erwärmung nicht zu groß wird. Wenn bei 12V Betrieb das Dauerdrehmoment 11mNm ist dann kann man den dafür nötigen Strom auch bei 7V Betrieb fließen lassen und kommt auf das gleiche Moment. Die ohmschen Verlaust sind dabei gleich groß, die Drehzahl ist eben geringer.
    So wie ich es sehe ist die Kühlung nicht von der Drehzahl abhängig (ohne Lüfter auf der Motorwelle).

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Super. Besten Dank für die Tipps/Infos/Hilfestellung!
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