Leistungsanpassung und Drehmomentsberechnung

[TottiW]

Hallo zusammen,

ich brauch euch für einen Denkanstoss.

Ich würde gerne für ein Projekt folgenden PMDC-Motor verwenden:
http://www.electricmotorsport.com/store/pdf-downloads/emc-rt200_data.pdf

Wie kann ich mir den ausrechnen, welches Drehmoment bei einem Last-Widerstand X vorliegt, wenn ich den Motor als Generator bei 3500 U/min betreibe und somit eine Spannung von 72V vorliegt?

Wie groß muss den der Widerstand sein, damit ich das größte Drehmoment erhalte? Bei Leistungsanpassung muss ja der Außenwiderstand gleich dem Innenwiderstand sein. Das Datenblatt sagt aber nur 0,012 mOhm bei 1kHz.

Kann der Motor wirklich so niederohmig sein= 0,012 mOhm ist schon wenig...

Danke, Totti

[Besserwessi]

Ganz so niedrig wird der Widerstand wohl nicht sein - vermutlich eher 0,012 Ohm oder 12 mOhm. Bei 200-500 A darf der Widerstand auch nicht so groß werden, und das ist nur der DC Widerstand - für die Stromaufnahmen kommt da noch die nicht zu vernachlässigende Genaratorspannung dazu.

Im Prinzip stimmte das mit der Leistungsanpassung, allerdings sind da auch noch andere Grenzen des Generators zu beachten, so dass man mit der Last nicht so hoch gehen darf. Auch wäre bei der Anpassung an den Widerstand der Wirkungsgrad schon unter 50%, also eher nicht mehr akzeptabel.

[ranke]

Das Bremsmoment ist in erster Näherung proportional zum Strom, die Proportionalitätskonstante ist als "torque constant" gegeben. Der Strom rechnet sich aus der Drehzahl, Spannungskonstante und dem ohmschen Widerstand (der wohl falsch im Datenblatt angegeben ist). Das Bremsmoment wäre also bei einem Widerstand von Null Ohm an den Klemmen (Kurzschluß) am höchsten. In diesem Fall fällt allerdings auch die gesamte thermische Leistung im Motor an.

[TottiW]

Ganz so niedrig wird der Widerstand wohl nicht sein.
OK, war auch mein Eindruck. Sonst krieg ich mit meinem Regler n echtes Problem...



Auch wäre bei der Anpassung an den Widerstand der Wirkungsgrad schon unter 50%
Schon ok so :)
Ich brauch die Energie (erstmal) nicht. Der Generator soll als geregelte Bremse arbeiten. Hauptsache Bremswirkung und die Hitze hab ich lieber außerhalb vom Motor



Der Strom rechnet sich aus der Drehzahl, Spannungskonstante und dem ohmschen Widerstand
Ich weiß, ich brauche ein max. Bremsmoment von 60 NM.
Daraus folgt, mein max. Strom liegt bei 305A (60NM / 0.197Nm/A).
Damit 305A bei 72V bzw 3500U/min fließen, muss R(ges)= 72V / 305A = 0,236Ohm
Da ich von einem Motorinnenwiderstand von 0,012 ausgehe, muss mein R(last) = 0,236 - 0,012 = 0,224Ohm sein.


Ist die Rechnung korrekt, wenn man alle sonstigen Verluste vernachlässigt??
Bei einem hypothetischen Wirkungsgrad von 90%: Welchen Widerstand müsste ich dann wählen?

[ranke]

Bei einem hypothetischen Wirkungsgrad von 90%: Welchen Widerstand müsste ich dann wählen?

Da der Wirkungsgrad für den Fall des Motorbetriebs angegeben ist, kann man das rechnerisch nicht genau sagen. Einige Verluste (z.B. Reibungen) verschlechtern den Wirkungsgrad im Motorbetrieb, wirken aber beim Bremsbetrieb in die gewünschte Richtung. Dadurch ist anzunehmen, dass im Bremsbetrieb der Bremsstrom nicht um 1/eta erhöht werden muß um das erforderliche Moment zu erreichen.


Ist die Rechnung korrekt, wenn man alle sonstigen Verluste vernachlässigt??

Hätte ich jetzt überschlagsmäßig auch so gemacht. Um mehr Vertrauen in die eigene Rechnung zu bekommen ist es hilfreich, wenn man noch einen alternativen Rechenweg probiert. Dazu bietet sich eine Leistungsbetrachtung an, im stationären Zustand muss die mechanische Leistung und die elektrischen Leistung gleich sein (Verluste vernachlässigt).
Die mechanische Leistung rechnet sich als Pmech = Drehzahl * Moment * 2 * pi , die elektrische Leistung als Pel = I * U.

[huberschorsch]

Hallo,

wenn eine Spannung von 72V an den Ausgangsklemmen ist dann sollte folgende Gleichung fürs Drehmoment gelten

M = (72V-(Ra+LastwiderstandX)*I) / (2*pi*n)