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Thema: Motorkennlinie in Excel

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Motorkennlinie in Excel

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    Hallo Leute!

    Ich will ein Exceldiagramm erstellen, in dem man durch eine Eingabe von Spannung, Leerlaufstrom, Innenwiderstand und Leerlaufdrehzahl die Motorkennlinie anzeigen lassen kann. In dem Diagramm sollten Drehzahl, Strom, Leistung und der Wirkungsgrad in Abhängigkeit vom Drehmoment angezeigt werden. Die 4 Kennlinie waren kein Problem, aber wie schaffe ich es für die 4 Linie die dazugehörigen Y-Achsen anzeigen zu lassen. 2 Y-Achsen habe ich geschafft (siehe Bild excel.jpg), aber ich brauch noch 2 weitere. Vielleicht kann mir ein Excel-Experte hier weiterhelfen.

    Gruss Waste
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  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Vielleicht ist die Darstellung auch übersichtlich wenn man alle dargestellten Größen auf ihren Maximalwert normiert und den Maximalwert in der Legende angibt.
    Der Bezug zwischen Gitter und Skala rechts ist ja schon jetzt nicht ganz einfach.
    Manfred

    Mit etwas Gewalt kann man
    eine Skala im Diagramm erzeugen,
    das Digramm nach ppt kopieren,
    dort die Gruppierung auflösen,
    die Skala neu gruppieren
    und nach Excel zurückkopieren.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Puh, das habe ich mir einfacher vorgestellt. Die Normierung der Skalen sehe ich da als kleineres Problem. Zuerst muss ich das mit den weiteren Y-Achsen lösen.
    Wenn ich das nicht schaffe, verteil ich es auf 2 Diagramme, aber dann ist es nicht so schön kompakt.

    Waste

  4. #4
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    Vielleicht ist die Darstellung auch übersichtlich wenn man alle dargestellten Größen auf ihren Maximalwert normiert und den Maximalwert in der Legende angibt.
    Ich habe mir immer wieder mal (bewundernd) das erste Bild angesehen.

    Wenn man den Bereich bis zur Drehzahl null beschreibt und auf die Maximalwerte normiert dann erhält man im Idealfall auch den Kreuzungspunkt von Drehzahl und Strom unter dem Leistungsmaximum?
    Das wäre doch ganz nett.
    Manfred

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Ich hab's, so soll es aussehen. Es geht mit einem 2. durchsichtigen Diagramm, bei dem nur die beiden äusseren Achsen zu sehen sind. Das hab ich darüber gelegt. Die Skalierung ist noch von Hand gemacht. Die Automatik kommt noch, das wird schon nicht so schwierig sein. Hoffentlich verschiebt sich nicht der Massstab, wenn es andere Maximalwerte sind.

    Änderungswünsche werden noch entgegen genommen.

    Waste
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  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Ist eigentlich geplant, die EXCEL Tabell zur Verfügung zu stellen?
    Eine interessante Sache wäre dann noch die Leistungsgrenze für Dauerbetrieb.
    Ich habe noch eine kleine Reihenuntersuchung von Motoren vor, soll die als Beispiel hier rein, oder in einen neuen Thread?
    Manfred

  7. #7
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    Ja, ich habe vor, die Exceltabelle zur Verfügung zu stellen. Allerdings muss ich sie vorher noch fertig bringen, die Feinheiten brauchen mehr Zeit als ich gedacht hatte. Ich bin am Überlegen, ob ich die Kennlinien nur bis zum halben max. Drehmoment (im obigen Beispiel bis 3Ncm) laufen lasse. Das ist nämlich der interessante Teil der Kennlinie. Dann kommt der Teil mit dem höchsten Wirkungsgrad besser raus.

    Wie bestimmt man denn die Leistungsgrenze für Dauerbetrieb? Die ist doch bestimmt vom mechanischen Aufbau (Wärmeabgabe nach aussen) abhängig und von Motor zu Motor anders.

    Die Reihenuntersuchung würde ich in einen eigenen Thread stellen, weil es hier wohl keiner vermutet. Aber die Entscheidung überlass ich dir.

    Waste

  8. #8
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    Ich habe mal bei Faulhaber die 29 Motorparameter herausgesucht, mit den die dort angebotenen Kleinmotoren beschrieben sind. (Sie sind nicht alle unabhängig voneinander.)
    http://www.faulhaber.de/

    Der Wäremwiderstand, und sogar auch der thermisch zulässige Dauerstrom als abgeleitete Größe sind angegeben. Solche Größen sind sicher etwas aufwändig zu messen.

    Ich werde mal für die Untersuchung einen neuen Thread aufmachen, auf die schöne Darstellung der grundlegenden Diagramme hier möchte ich aber schon aufbauen.
    Manfred

    Code:
    1.	Nennspannung
    2.	Anschlusswiderstand
    3.	Abgabeleistung
    4.	Wirkungsgrad
    5.	Leerlaufdrehzahl
    6.	Leerlaufstrom (bei Wellen ø 1,5 mm)
    7.	Anhaltemoment
    8.	Reibungsdrehmoment
    9.	Drehzahlkonstante
    10.	Generator-Spannungskonstante
    11.	Drehmomentkonstante
    12.	Stromkonstante
    13.	Steigung der n-M-Kennlinie
    14.	Anschlussinduktivität
    15.	Mechanische Anlaufzeitkonstante
    16.	Rotorträgheitsmoment
    17.	Winkelbeschleunigung
    18.	Wärmewiderstände
    19.	Thermische Zeitkonstante
    20.	Betriebstemperaturbereich:
    – Motor
    – Rotor, max. zulässig
    21.	Wellenlagerung
    22.	Wellenbelastung, max. zulässig:
    – für Wellendurchmesser
    – radial bei 3 000 rpm (3 mm vom Lager)
    – axial bei 3 000 rpm– axial im Stillstand
    23.	Wellenspiel:
    – radial
    – axial
    24.	Gehäusematerial
    25.	Gewicht
    26.	Drehrichtung
    
    Empfohlene Werte
    27.	Drehzahl bis
    28.	Dauerdrehmoment bis
    29.	Thermisch zulässiger Dauerstrom

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo, wer will mal Betatester spielen. Ich habe das Excel-Programm so weit fertig. Es werden bestimmt noch Bugs zu finden sein, aber man kann damit schon arbeiten. Insbesondere bin ich mir nicht sicher, ob es auch auf anderen Excel-Versionen einwandfrei läuft. Ich habe es mit Excel2000 erstellt. Damit sollte es problemlos laufen.

    Auf dem 2. Tabellenblatt ist eine Kurzbeschreibung. Da sollte die Bedienung kein Problem sein. Vorsicht, wenn ihr das Diagramm verschiebt oder verändert. Die Skalen werden dann nicht mehr zueinander passen. Ich musste für die äusseren Y-Achsen einen Trick anwenden und ein 2. Diagramm überlagern. Wenn ihr da was verändert, müsst ihr beide Diagramme wieder aufeinander anpassen, damit die Skalen stimmen.

    Dann viel Spass beim Testen!
    Waste
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  10. #10
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    Ja, sehr schön, die Tabelle funktioniert, ich habe sie mit Beispielwerten geladen und es kamen sinnvolle Ergebnisse heraus. Ich habe auch die Formeln nachvollzogen.
    Aus den Eingabegrößen

    Ub
    il
    Ri
    wl

    werden

    EMKl = Ub - il * Ri
    k = EMKl / wl
    Ma = (Ub / Ri) - il) * k

    bestimmt und daraus für die Drehmomentwerte die folgenden Größen berechnet

    i= M/k + il
    w = (Ub - i * Ri) / k
    P = w * M
    eta = P / (Ub * i)

    Manfred

    ps: Ich habe noch die folgende Funktion für das Moment ausprobiert:
    M(A2)=(ZEILE(A2)-2)/50*H$8
    die Konstante 2*pi()/60 ist auch ganz brauchbar
    (aber das sind nur Feinheiten am Rande)
    Die Programmierung des Diagramms mit den 4 Achsen habe ich noch nicht ganz verstanden.

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