Kleiner Solarmotor zum experimentieren

[sledge77]

Hallo,

bastle seit kurzem mit etwas rum das sich Elektronik schimpft.. :)
Komme aus dem Bereich Software und programmiere so nen bisschen Windows. Da dachte ich mir, warum nicht mal nen Pic programmieren.
Hat auch alles bisher super geklappt. Nen Pic auf Lochrasterplatine mit Lauf LEDs, alles OK.

Jetzt habe ich mir mal 2 kleine Solarmotoren geholt. Möchte mal so nen "Folge der Linie" Vehikel bauen. Laut Verkäufer starten diese Motoren bei 0,5V und mögen es gar nicht mehr als 3,5V abzubekommen. Stromaufnahme 120mA (lt. Verkäufer). Er schien sich allerdings nicht wirklich sicher zu sein.

Mein Debakel ist nun das der Motor läuft wenn ich ihn direkt mit einer 1,5V Batterie zusammenbringe, sobald ich aber einen kleinen Widerstand dazu in Reihe schalte (z.B. 47 Ohm) tut sich gar nichts mehr.

Wo liegt mein Fehler?

Wie gesagt. Fange gerade an mit dem basteln. Stellt mir also auch ganz blöde Fragen, habe warscheinlich as einfaches übersehen.

Danke im voraus.

Sledge77

[Manf]

Wenn der Motor bei 1,5V und 47 Ohm nicht anläuft, dann kann es daran liegen, dass er zum Anlaufen einen Strom von 30mA oder mehr benötigt.
Er hat auch noch einen Innenwiderstand von vielleicht 10 bis 20 Ohm.
Manfred

Der Verkäufer sagte mir das ich mit Spannungsregulierung eine Drehzahlveränderung hinbekomme. Wie kann ich das in diesem Fall realisieren?

[sledge77]

Übrigens ist er auch mit 47 Ohm und 9V nicht angelaufen. Direkt 9V habe ich auch probiert. Lief sofort an. Habe ich aber nur ganz kurz getestet. Der Motor funktioniert auch noch :)

[Manf]

Ganz normal über eine Spannungsänderung, später dann mit PWM, Du kannst es auch schon einmal mit einem etwas kleineren Widerstand versuchen.
Manfred

[sledge77]

Da ich keine kleineren Widerständ da habe werde ich es mal mit Paralellen Widerständen versuchen. Meld mich gleich zurück.

[sledge77]

Erstmal danke für deine Hilfe Manf.

Hat aber leider nicht geklappt. Vielleicht kannst du mir ein wenig genauer erklären woran es bei mir scheitert. Habe jetzt gerade 3 x 47Ohm Par geschaltet. Gemessener Widerstand mit Kabel dazwischen waren 14 Ohm.

Aber der Motor läuft nicht an.

Erst wenn ich den Motor direkt anschliesse tut sich was. Habs auch gerade noch getestet. Dachte vielleicht habe ich mit der 9V Batterie zu viel getestet. Aber nein, er lebt noch.

Hilfeeee!!!!

Danke

Sledge77

[Manf]

Üblicherweise sollte es gehen, aber im Einzelfall kann auch mit der Batterie etwas sein.

Probiere es in aller Ruhe mit beiden Motoren nacheinander, schalte auch einmal beide in Reihe an die Batterie und sieh Dir das Verhalten an. Miss den Widerstand des Motors, gib eine kleine Anlaufhilfe mit der Hand.

Berichte dann mal was so geht.
Manfred

[sledge77]

Mal nen zwischenbericht.

Reihenschaltung der beiden Motoren an die 1,5V Batterie:

Beide ungefähr halbe Drehzahl. Allerdings scheint 1 Motor mit der Zeit
nachzulassen, der andere wird schneller.

Hab dann nochmal meine 3 47 Ohm Widerstände genommen, an einen Motor angschlossen und das dann an die 9 V Batterie gehalten. Motor llief an (zu schnell, aber er lief). Habe dann mal wieder einen Widerstand entfernt, also ungefär 25 Ohm. Habs an den Motor gehalten, aber er lief nicht an. Bin in diesem Moment an die Widerstände gekommen. Sind richtig heiss geworden.

Innenwiderstand lässt sich mit meinem Meßgerät wohl leider nicht direkt bestimmen. Hab mir zum experimentieren nen günstiges aus dem Baumarkt geholt. Bei einem Motor schwankt der Wert bei Einstellung 200 Ohm zwischen 10 und 120 Ohm. Bei dem anderen steht er fest auf 2 Ohm.
Scheint wohl doch mehr ein Schätzeisen zu sein mein Meßgerät.

Stromaufnahme konnte ich aber messen. Bei Betrieb mit der 1,5V Batterie. Lag ziemlich fest bei 210mA. War wohl nichts mit den Angaben des Verkäufers.

Ende des Zwischenberichts.

Das mit den 2 Widerständen wundert mich ziemlich. Warum sind die so heiss geworden?

Hoffe du kannst mir noch weiter helfen.

Vielleicht sind das einfach nur miese Motoren.

Danke

Sledge77

[Manf]

Der Solarmotor heißt wohl so weil er bei 0,5V der Spannung einer Solarzelle schon läuft, er braucht dabei aber etwas Strom.

Wenn er bei 1,5V im Stillstand 210mA aufnimmt dann hat er 7 Ohm. Wenn er sich dabei dreht und eine Spanung induziert, dann muss der Widerstand entsprechend kleiner sein.

Hätte er einen Innenwiderstand von 4Ohm, dann würde er bei der Spannung einer Solarzelle im Stillstand 125mA aufnehmen. Daher vielleicht der Wert.

Für 9V und 47Ohm stellt der Motor praktisch einen Kurzschluß dar und der Widerstand 47Ohm nimmt bei 9V eine Leistung von 1,7W auf. (etwas weniger weil die Spannung kleiner wird, Innenwiderstand der Batterie.
Manfred

[sledge77]

Danke für deine Erklärung Manf.

Ich bin wie gesagt noch Anfänger, deshalb sind mir einige sachen leider noch nicht so Plausibel.

Welchen Widerstand sollte ich dann für eine 9V Batterie vorschalten?

Kann mir jemand vielleicht eine Formel sagen nach der ich das berechnen kann?

Danke

[Manf]

Einstieg in die Elektrotechnik?
Da gibt es viele Unterlagen, Ohmsches Gesetz wäre auch ein Stichwort dazu.
Hier ist ein Ansatz aber es kommt auf die Vorkenntnisse aus der Schule an.

http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/index.html

Später in der eigentlichen Schaltung sollte es nicht mit Vorwiderstand gemacht werden sondern mit einer einstellbaren Sapnnung über PWM.

Manfred

Danke für die Seite. Die kannte ich noch nicht.

Das Ohmsche Gesetz kenne ich. Aber irgendwo mache ich wohl nen Fehler.

Meine Berechnung:

R = (9V - 1.5V) / 0.22A
R = 34Ohm

Den kleinsten den ich da hatte war 47Ohm. Den habe ich
dann genommen. (2 Stück Parallel)

Bedeutet:
U = 23.5Ohm * 0.2A
U = 4.7V
am Widerstand

Bleiben 4.3V für den Motor. Ist zwar zuviel, aber er hätte doch anlaufen
müssen. Oder? Aber er tuts nicht.

Und ich finde meinen Logikfehler nicht.

Hinterher mache ich das mit nem Pic 16F876 über PWM.
Aber es hat einfach meinen Ehrgeiz gepackt das ich das nicht
mit einem Vorwiderstand hinbekomme.

Es ärgert mich tierisch.

[Manf]

Die Batterie hat sicher noch einen merklichen Innenwiderstand. Eine 9V Blockbatterie ist schön klein aber für Motorbetrieb ist sie eigentlich etwas schwach.
Manfred

[sledge77]

Ist meine Berechnung den soweit i.O.?

Hab gerade übrigens einen Teilerfolg erreicht.
Habe den 47Ohm Widerstand in Reihe zum Motor gesetzt.
Angeschlossen und dann kurz den Widerstand überbrückt.
Jetzt läuft das Ding. Hat anscheinend einen sehr hohen Startstrom.

Sledge77

[sledge77]

Konnte jetzt den Anlaufstrom ermitteln: 290mA. Stromaufnahme unbelastet: 220mA.

Naja. Für meinen Zweck ist der Motor wohl nichts (siehe oben).

Werde mir jetzt 2 anständige Getriebemotoren holen. Habe welche bei Conrad gesehen. Für 13 Euro das Stück.

Oh mann. Was für ein Kampf.

Vielen vielen Dank für deine Hilfe Manf.

Sledge77

[Despin]

Hallo Sledge77,

Solarmotoren sind meistens für niedrige Spannungen, nicht aber für niedrige Ströme ausgelegt. Eine einzelne Solarzelle liefert ca. 0,5V. Der maximale Strom richtet sich nach der Sonneneinstrahlung und der Größe der Solarzelle. (Bei Amorphen Zellen ist das etwas anders). Soviel zu der Theorie.

Wenn Du Deinen Motor an eine 9V Batterie trotzdem einmal anlaufen lassen möchtest, so müsste es möglich sein einen Kondensator zu Deinem Widerstand parallel zu schalten. Bedenke aber, die Leistung die über dem Widerstand verbraten wird liegt bei fast 1W. Wenn Du die Standardwiderstände mit 1/4W verwendest werden die ziemlich Heiß. Der Kondensator wird sicherlich so ca. 100µF haben müssen. Das ist nur so ein Schätzwert. Leider habe ich die Formeln nicht mehr im Gedächtnis. Ansonsten kann ich mich nur der Meinung von Manf anschließen, der Innenwiderstand einer 9V Blockbatterie ist viel zu groß.
(Das ist keine Dauerlösung, da der Motor induktiv ist müsste noch eine Schutzdiode eingebaut werden.)

Such Dir lieber ein paar Motoren für ca. 4,5-6V(entsprechend Deiner Spannungsversorgung), da Deine Versorgungsspannung vom PIC ebenfalls 5V sein werden hast Du anschließend nicht noch die Verluste über den Vorwiderstand und ein möglicher Ausfall der PWM zerstört Dir nicht die Motoren.

Gruß, Despin