Hallo Fritz1987,
okay, also zum Thema Elektromotoren: Es wird auf einen Motor mit Getriebevorsatz (= Getriebemotor) hinauslaufen. Natürlich geht es auch mit einem selbstgebauten Getriebe aber ein fertiges Aggregat ist schneller montiert. Du möchtest nun wohl darauf hinaus einen passenden Motor auszusuchen. Lass mich mal schnell Deine Angaben zusammenfassen:
Masse der Kabine m = 1,5 kg (oder weniger)
Hubhöhe h = 0,6 m (bei 100cm wäre er dann etwas später an der Endposition)
Geschwindigkeit v = 0,6 m / 15 s = 0,04 m/s = 4 cm / s
Jetzt kannst Du Dir die nötigen Daten schon ausrechnen. Die Drehzahl des Motors hängt von der Seiltrommel ab. Ich nehme einfach mal einen Trommeldurchmesser von 1 cm an, Du kannst es sicher selbst umrechnen. Beim Aufwickeln des Seiles ist der Umfang allerdings nicht ganz konstant, weil bei größerer Seillänge der Radius wegen der Wicklungslagen zunimmt. Ist es die Version mit einer Treibscheibe (Kette + Kettenrad wäre auch eine Option) bleibt der Radius konstant. Grundsätzlich wird die Fahrgeschwindigkeit von der Motordrehzahl und dem Seiltrommeldurchmesser bestimmt. In der Praxis wird der Seiltrommeldurchmesser auf den erhältlichen Motor angepasst.
Drehmoment am Getriebeabgang:
M = Radius der Seiltrommel * Masse der Kabine * Erdbeschleunigung
=> M = 0,005 m * 1,5 kg * 9,81 m/s² = 0,073575 Nm = 7,35... Ncm - das ist noch ohne eventuelle Verluste in irgendwelchen Wellenlagern.
Drehzahl der Seiltommel:
n = Geschwindigkeit der Kabine / (pi * Seiltrommeldurchmesser)
=> n = 0,04 m/s / (pi * 0,01 m) = 1,27... /s (also etwa 76 /min)
Motorleistung (mechanisch):
P = 2 * pi * Drehmoment * Drehzahl (ACHTUNG, die wird in 1/s eingesetzt!)
=> P = 2 * pi * 0,073575 Nm * 1,27... /s = 0,59 W (also aufgerundet 0,6W)
Motorbetriebsspannung:
Je nach den Dir zur Verfügung stehenden Möglichkeiten, namentlich die Spannungsversorgung.
Für eine 12 v Versorgung wäre also was mit
12 V / 80 Upm / 8 Ncm
passend.
Noch eine Anmerkung: Ist die Fahrgeschwindigkeit größer, weil ein grösserer Seiltrommeldurchmesser verwendet wird, oder weil der Motor mehr Drehzahl abliefert, dann ist auch die Leistung grösser. Der Durchmesser der Seiltrommel dürfte die am besten anpassbare Größe sein. Ist die Nennangabe (unter Last) des Motors niedriger wird die Trommel größer und umgekehrt. Dabei ist das Nenndrehmoment nochmal zu kontrollieren. Liegt das höher als nötig, hat der Motor genug Reserve.
Ich hoffe, Du konntest mir bis hierher folgen. Motoren gibt es im Internethandel zu Hauf, z.B: bei Pollin, Reichelt, Conrad, ...
Zur Verschaltung:
Peter hat ja schon Möglichkeiten ohne Computer / Mikrocontroller aufgezeigt. Die von ihm verlinkten Schaltpläne sind allerdings mit grosser Vorsicht zu geniessen. Beim gezeigten Polwender stimmt der Schaltplan nicht ganz (einer der beiden Schalter ist in der falschen Stellung), bei der Version mit "Endschalter" frage ich mich wie der Motor loslaufen soll, wenn die Endtaster beide geöffnet sind. Hier gehören Ruhekontakte hin, die durch die Kabine dann bei Ankunft geöffnet werden. Schaltpläne werden üblicherweise so gezeichnet, dass die Schaltkontakte in Ruhestellung sind.
Wenn Du Dir anstelle K1 mit seinen beiden Kontaktsätzen zwei weitere Taster vorstellst, die durch einen weiteren Motor per Nockenscheiben betätigt werden, dann ist der Schritt zum Automatikbetrieb ohne Elektronik schon fast vollzogen. Der zweite Motor läuft immer dann an, wenn einer der beiden Endtaster betätigt ist. Er schaltet den Fahrmotor um und der fährt dann sofort los, gibt den Endtaster frei und der Hilfsantrieb für die Steuerung bleibt stehen. Die Verschaltung wird dann aber etwas geändert und benötigt Endtaster mit 2 Kontaktsätzen. Falls Du interesse hast, poste ich gerne einen Schaltplan.
Eine weitere Variante läßt den Steuermotor dauernd laufen, er dreht allerdings seeeehr langsam. Die Kabine hält per Endtaster jeweils an und wartet bis der langsame Steuermotor den Polwender umschaltet. Das benötigt ausser den 4 Tastern (Endstellungen + Polwender) noch die beiden Motoren. Der Hilfsantrieb darf auch noch weniger Leistung haben weil er lediglich den Polwender bedient. Auch hier könnte ich bei Interesse mit einem Schaltplan aushelfen - der wäre minimal anders als die von Peter verlinkte Skizze und bremst den Fahrmotor aktiv ab. Das Bremsen sorgt daür, dass die Endtaster nicht überfahren werden. Der Fahrmotor muss die Kabine immer so schnell fahren, dass sie die Endstellungen erreicht *bevor* der Steuermotor den Polwender umschaltet.
Zum Thema elektromechanische Steuerungen findest Du eventuell auch etwas in der ft-pedia unter der Überschrift "Motorsteuerungen" (Teil 1 bis Teil 4):
https://www.ftcommunity.de/ftpedia_a...dia-2011-1.pdf
https://www.ftcommunity.de/ftpedia_a...dia-2011-2.pdf
https://www.ftcommunity.de/ftpedia_a...dia-2011-3.pdf
https://www.ftcommunity.de/ftpedia_a...dia-2011-4.pdf
Gruß
H.A.R.R.Y.
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Zitat von H.A.R.R.Y.
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