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Thema: Strom, der im Motor erzeugt wird, legt dessen Netzteil lahm.

  1. #1

    Strom, der im Motor erzeugt wird, legt dessen Netzteil lahm.

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    Hallo ihr lieben.

    Wir haben in der Firma gerade folgendes Problem:
    Ein 12V Elektromotor aus dem Kfz Bereich wird per Netzteil betrieben. Das Netzteil liefert Strom und der Motor dreht sich. Soweit, so gut.
    Während sich der Motor dreht, erzeugt er selbst einen Spannung, die als Spannungsspitze ins Netzteil zurückfließt. (So meine Vermutung)
    Daraufhin geht das Netzteil in den Überlastschutz / Standby.

    Habt ihr einen Hinweis, wir wir den Motor dauerhaft mit Strom versorgen könnten?
    Die aktuelle Lösung wäre ein 12V Kfz-Ladegerät mit einer 12V Kfz-Batterie als Puffer dazwischen.
    Das muss doch auch anders gehen...

    Danke für hilfreiche Hinweise!

    Erik Schirrmeister

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Sollten es wirklich Spannungsspitzen sein, wie du vermutest, dann könnte ein größerer Elko, am Besten nahe beim Motor, Abhilfe schaffen. Allerdings belastet dieser das Netzteil beim Anlaufen des Motors zusätzlich.
    Grüsse Hubert
    ____________

    Meine Projekte findet ihr auf schorsch.at

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ Erik Schirrmeister

    Ich würde mit einer Schottky Diode seriell mit dem Motor und Freilaufdiode am Motor probieren.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Erik Schirrmeister Beitrag anzeigen
    Ein 12V Elektromotor aus dem Kfz Bereich wird per Netzteil betrieben. Das Netzteil liefert Strom und der Motor dreht sich. Soweit, so gut.
    Während sich der Motor dreht, erzeugt er selbst einen Spannung, die als Spannungsspitze ins Netzteil zurückfließt. (So meine Vermutung)
    Daraufhin geht das Netzteil in den Überlastschutz / Standby.
    Das wird so nicht sein. Ich betreibe jeden DC-Motor, auch die aus dem KFZ-Bereich problemlos an einem Netzteil. Die Gegen-EMK eines laufenden Motors ist immer kleiner als die antreibende Spannung, sonst wäre es ein Perpetum Mobile. Und irgendwelche Störungen von den Bürsten haben viel zuwenig Energie, um ein Netzteil in Überlast zu bringen.

    Deine Vermutung ist falsch. Bevor du dir Lösungen für deine falsche Vermutung ausdenkst, geh erstmal dem Problem auf den Grund.

    Meine Vermutung ist, daß der Anlaufstrom des Motor zu groß für die Strombegrenzung deines Netzteils ist. Das Netzteil ist also zu schwach.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo Erik,

    paar weitere Infos könnten helfen,...

    - wie viel Strom zieht der Motor
    - für wie viel Strom ist das Netzteil ausgelegt dauer / spitze
    - hat das Netzteil eine Anzeige LED für Überlastabschaltung
    - nach welcher Zeit schaltet das Netzteil ab
    - wird der Motor gleichmäßig belastet oder unterschiedlich was teiber er denn an
    - wird der Motor nur in eine Richtung verwendet oder auch gegenläufig
    Gruß Ralf ... Projekt-Beschreibungen www.greinert-dud.de ... "Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer, der wusste das nicht und hat's gemacht."

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo Erik,
    Zitat Zitat von Erik Schirrmeister Beitrag anzeigen
    Hallo ihr lieben.

    Wir haben in der Firma gerade folgendes Problem:
    Ein 12V Elektromotor aus dem Kfz Bereich wird per Netzteil betrieben. Das Netzteil liefert Strom und der Motor dreht sich. Soweit, so gut.
    Während sich der Motor dreht, erzeugt er selbst einen Spannung, die als Spannungsspitze ins Netzteil zurückfließt. (So meine Vermutung)
    Daraufhin geht das Netzteil in den Überlastschutz / Standby.
    Du nimmst da was falsches an.

    Miss mal den Ohmschen Widerstand bei stehendem Motor.
    Zusammen mit der Spannung ergibt dies in etwa den Anlaufstrom.

    Die Gegenspannung entsteht erst wenn sich der Motor dreht, je schneller er dreht umso höher wird diese Gegenspannung. Allerdings nimmt sie mit der abgegeben Leistung des Motors auch ab.
    So etwas vereinfacht, wird diese Gegenspannung von der angelegten Betriebsspannung abgezogen, weshalb bei drehendem Motor der Strom kleiner wird.

    Kritisch kann es werden, wenn der Motor abgeschaltet wird.
    So lange er noch dreht, arbeitet er als Generator.
    Der Motor steht erst, wenn die in ihm, und dem Abtrieb, gespeicherte Energie abgebaut ist. Kappt man einfach den Anschluss, kann die Energie nicht elektrisch abgegeben werden, sondern nur mechanisch über die Lager- und Bürsten-Reibung.
    Da P = U*I ist und praktisch kein Strom fliesst, steigt die Spannung an den Klemmen gegen theoretisch unendlich.
    Elektronische Schalter nehmen solche hohen Spannungen dann aber gerne Übel und konvertieren gerne zu Indianern (Sie versuchen dann per Rauchzeichen mit dir zu kommunizieren) ....

    Zitat Zitat von Erik Schirrmeister Beitrag anzeigen
    Die aktuelle Lösung wäre ein 12V Kfz-Ladegerät mit einer 12V Kfz-Batterie als Puffer dazwischen.
    Das muss doch auch anders gehen...
    1. Ein entsprechend dicker Elko, an Stelle des Akkus, reicht auch.
    2. Du brauchst ein Netzteil, welches den Anlaufstrom liefern kann, bzw. eines welches nicht abschaltet, sondern nur den Strom begrenzt.
    3. Du baust eine externe Anlaufstrombegrenzung ein.

    Genaueres kann man jetzt nicht dazu sagen, dazu müsste man den Anlaufstrom wissen.

    Ein anderes Problem ist noch, was da angetrieben werden soll?
    Bei z.B. einem Kolben-Kompressor benötigt man das grösste Drehmoment vor dem oberen Totpunkt. Eine Strombegrenzung begrenz aber das Drehmoment, sodass der Motor nicht aus jeder Position anläuft.
    Wenn der Motor mal richtig dreht, wird der Totpunkt vor allen durch die in der Schwungmasse gespeicherte Energie überwunden und der Motor muss nur das mittlere Drehmoment für eine Umdrehung liefern.

    Bei einem Kolben-Kompressor kann man das Anlaufdrehmoment wesentlich verkleinern, indem man mit einem Entlastungsventil zuerst ohne Belastung anfährt. Bei anderen Geräten kann eine Kupplung helfen, welche verzögert einkuppelt.

    Helfen kann auch eine Federkupplung, zumindest wenn keine feste Verbindung zwischen Motor und Antrieb nötig ist. Die Feder begrenzt dann das Drehmoment, bis der Motor angefangen hat zu drehen. Da können ein paar 10° Verdrehung bereits ausreichen.

    Ideal wäre der Aufbau mit dem Akku (eine Starterbatterie liefert locker gegen 200A), ein Messwiderstand (Shunt) und ein Oszilloskop.
    Damit kann man dann den Anlaufstrom messen und sehen, welche konstruktiven Massnahmen wie viel bringen.
    Hat man die Werte für den Anlaufstrom, kann man ein passendes Netzgerät bestimmen. Dabei nicht vergessen dass sich das nötige Drehmoment für die Maschine mit der Temperatur, Schmierung und Abnutzung ändert. Entsprechen muss man etwas Reserve einplanen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    So lange er noch dreht, arbeitet er als Generator.... Da P = U*I ist und praktisch kein Strom fliesst, steigt die Spannung an den Klemmen gegen theoretisch unendlich.
    Die Generatorspannung einer Gleichstrommaschine ist proportional zur Drehzahl.
    Das stromlose passive austrudeln selbst mit offenen Klemmen erzeugt keine überhöhten Spannungen.
    Wenn aber ein Ankerstrom fließen kann, treten am Kommutator Funken (das sog. Bürstenfeuer) auf, weil immer wieder der zuvor geschlossene Stromkreis durch eine Induktivität abrupt mechanisch unterbrochen wird. Das passiert sowohl im motorischen als auch im generatorischen Betrieb.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Habt ihr denn mal Strom und Spannung gemessen, kurz bevor euer Netzteil in die Abschaltung geht? Überlast klingt für mich einfach nach zuviel Strom, das Netzteil macht das eine Weile mit, wird dann zu warm und schaltet sich ab.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von hbquax Beitrag anzeigen
    Habt ihr denn mal Strom und Spannung gemessen, kurz bevor euer Netzteil in die Abschaltung geht? Überlast klingt für mich einfach nach zuviel Strom, das Netzteil macht das eine Weile mit, wird dann zu warm und schaltet sich ab.
    Das kann auch eine elektronische Überlastsicherung haben, die kann innerhalb von ms abschalten.
    Deshalb auch meine Empfehlung mit den Oszilloskop, ein DVM kommt da nicht mit.
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Das kann auch eine elektronische Überlastsicherung haben, die kann innerhalb von ms abschalten.
    Deshalb auch meine Empfehlung mit den Oszilloskop, ein DVM kommt da nicht mit.
    Das kann man immer noch machen, wenn die einfache Messung keine sinnvollen Erkenntnisse liefert. Er schreibt ja oben, daß der Motor sich zunächst mal dreht, also kommt das Netzteil mindestens kurzzeitig mit dem Anlaufstrom zurecht.
    Wie so oft bei Problemschilderungen, lässt der Threaderöffner uns über genauere Daten und Umstände im unklaren...

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