Kraft - Schwacher/Voller Akku

**Manf** · 07.01.2005, 19:16

Die Bemerkung mit der Motor-Betrachtung bezieht sich auf die Nutzlast, die durch die induzierte Spannung mal dem Strom beschrieben ist.

Die ist der entscheidende Anteil am Leistungsumsatz, wenn sie es nicht ist dann kann man meistens die Betrachtung unter neuen Voraussetzungen noch einmal beginnen.

Der Unterschied zwischen der Versorgungsspannung und der induzierten Spannung kann mit einer PWM Schaltung überbrückt werden.

Wenn es nur einen ohmschen Anteil des Widerstandes in der Wicklung gäbe, dann wären die Verluste sehr groß. Ist die PWM Frequenz hoch genug, dann wirkt im wesentlichen der induktive Anteil des Wicklungswiderstandes und der Strom wird geglättet.

Die Verluste müssen dann nicht sehr groß werden und der Motor kann auch noch bei niedriger Drehzahl betrieben werden. Natürlich mit dem geringeren Wirkungsgrad bei niedriger Drehzahl. (Eben so wie mit der Versorgung durch ein Schaltnetzteil anstelle eines Längsreglers.)

Ich halte übrigens Deine Betrachtung in jedem Fall für zulässig und schätze Deine Meinung sehr.
Manfred

**JanB** · 07.01.2005, 19:48

Hallo Manfred,

Ist die PWM Frequenz hoch genug, dann wirkt im wesentlichen der induktive Anteil des Wicklungswiderstandes und der Strom wird geglättet.

Ok, das muss man auch mit einbeziehen.
Bei genügend hoher PWM-Frequenz wird der Strom
in der Wicklung gar nicht seine volle Höhe erreichen.
Der Stromanstieg wird durch die Induktivität verlangsamt,
und noch bevor er seine volle Höhe erreicht,
wird schon wieder abgeschaltet.
Der Strom fliesst dann durch
die (hoffentlich vorhandene) Freilaufdiode weiter,
und klingt ebenfalls verlangsamt ab.

Aber was meinst du ?
Wo ist denn jetzt der Wirkungsgrad besser bei Teillast.
Kleine Gleichspannnung mit 100% ED ?
Oder hohe Spannnung mit PWM ?
Oder ist das egal ?

Gruß Jan

**Manf** · 07.01.2005, 20:55

Am besten läuft ein klassischer Motor, wenn er von außen eine feste Spannung bekommt. Solange der Strom nicht zu sehr schwankt und die Kernverluste durch den Wechselanteil gering sind ist auch der Unterschied gering.
Eine kleine Variation kann er durch PWM erhalten, das geht auch in Richtung der ursprünglichen Frage. Für eine Minimierung der Verluste muß die Frequenz dann eben auch gut passen.
Die normalen Trafobleche in Ankern gehen gut bis 400Hz und ein Stück darüber, mehr brauchen sie klassisch auch nicht. Schaltnetzteilspulen sind für weit höhere Frequenzen ausgelegt.

Das wird wohl ein Trend für Robotermotoren sein: Optimale Leistung über einen weiten Drehzahlbereich mit PWM Ansteuerung zu bringen, (das schließt auch ein gutes Haltemoment im Stillstand ein), neben einer großen Kontinuität des Momentes über dem Winkel durch hohe Polzahl.
Das Ganze auf einer Hohlachse mit Versorgungskanal und mit Feinst-Inkrementalgebern die auch eine absolute Winkelbestimmtung ermöglichen.
Auf der Automatika München 2004 habe ich mich am DLR Stand über die Entwicklung von Roboter Motoren informiert. Es gibt da eine ganze Menge Sachen die ich wohl nur mit Mühe alle wieder zusammenbekomme. Ich freue mich schon auf eine nächste Gelegenheit.
Manfred

**pebisoft** · 08.01.2005, 18:21

ohne ein kompasmodul erreichts du niemals eine genaue drehung. der untergrund (durchdrehen der räder) verfälschen schon nach einer kurzen strecke den drehstandort. ich habe mich beim küchenbrettroboter für das kompassmodul cmps03 entschieden. diese entscheidung war richtig. ich gebe z.b. am pc eine gradzahl ein und sende die über das easy-radio-modul zum robby und schon dreht er in diese richtung. wenn die drehung ferig ist, pendelt er sich noch einmal genau ein, weil die getriebemotoren auch noch eine schwungmasse haben wenn diese zu schnell drehen. ich weis aber genau, wenn ich den robby nach 99 umdrehungen auf 46 grad stelle, das er dann auch auf 46 grad +-1 grad steht.
mf gpebisoft