Hallo,
ich habe viiiiiiele Probleme. Vielleicht könnt ihr mir helfen. Für ein Mechatronikprojekt sollen wir für einen Funkwecker betreiben. Der Kniff an dieser Sache ist, dass Batterien nicht verwendet werden dürfen. Unser Ansatz: Als "Energiequelle" dient ein sich absenkendes Gewicht. Über ein Getriebe und einen kleinen Generator (vermutlich irgend ein Modellbaumotor) soll dann soviel Leistung erzeugt werden, dass die Uhr 30 Tage läuft. Die Fallhöhe des Gewichtes soll maximal 2 m betragen (im besten Fall).
Nach ein paar Versuchen mit dem Motor und der Uhr kam folgendes raus: Betriebsspannung, die der Wecker mindestens braucht, ist ca. 1 V und der Stromverbrauch beim Synchronisieren der Uhrzeit liegt bei ca. 0,4*10hoch6 A (0.4 Mikro Ampere). Ist also relativ wenig. Um dem Generator 1 V Spannung abzutrotzen, muss er mit 520 Umdrehungen/min laufen.
Und da gehen die Probleme los:
In unserem Labor haben wir schon den Motor ausgewählt, der am effektivsten als Generator verwendet werden kann. Wäre aber möglich, dass es da noch bessere gibt. Modellbauladen? Elektrofirmen? Wisst ihr vielleicht was? Vielleicht kann man auch 2 Generatoren verwenden, die jeweils 0,5 V Spannung erzeugen. Vorteil wären weniger Umdrehungen (also 260 U/min). Nachteil ist vermutlich mehr Widerstand in der Konstruktion.
Bei 2 Meter Fallhöhe in dem Monat brauchen wir ein Getriebe, das von einer möglichst kleinen Drehzahl in eine möglichst hohe Drehzahl übersetzt. Zum Berechnen könnte man ja die 520 Umdrehungen/min annehmen. Und da stehe ich derbe aufm Schlauch. 2m Fallhöhe/30 Tage bedeuten 6,667 cm Absenken des Gewichtes pro Tag. L_an = 0,06666667 Meter / Tag. Mein gesunder Menschenverstand sagt mir mittlerweile, dass unser Professor da en bissl übers Ziel hinausgeschossen ist und dass nicht funktionieren kann. Aber reichen die Angaben, um ein Übersetzungsverhältnis auszurechnen?
Ich habe versuchsweise so gerechnet. An der Generatorwelle ist ein kleines Zahnrad mit d = 5 mm. U = Pi * d = 3,141 * 5 mm = 15,708 mm. Ein imaginär aufgewickeltes Seil müsste also ca. 16 mm lang sein um eine komplette Umdrehung hinzubekommen. Diesen Umfang x 520 U/min und man erhält eine Länge/min. Das Ganze noch in "Länge/pro Tag" umrechnen und ich erhalte L_ab = 11762 Meter / Tag.
i= L_ab / L_an = 176.432 !!! Circa!!! Aber kann man das so rechnen und wenn ja, ist so eine Übersetzung überhaupt realisierbar?
Ich hoffe, ich hab das im richtigen Forum gepostet. Danke schonmal im Voraus für eure Hilfe!
Gruß Schmado
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