Hallo Wolfgang,
ich habe am Wochenendenoch einmal über Deine Motorschaltung nachgedacht. Dabei habe ich mir überlegt, was genau passiert, wenn man den Motor umpolt. Dazu habe ich erstmal nur die Batterie und den Motor betrachtet, ohne die ganze H-Brücke. Dazu 2 Skizzen, die jeweils im linken Strang ein Ersatzschaltbild des Motors, im rechten Strang ein Ersatzschaltbild der Batterie darstellen.
Das linke Bild soll den Zustand vor dem Umschalten, das rechte den Zustand nach dem Umschalten zeigen.
Linkes Bild:
Im rechten Strang befindet sich die Batterie, bestehend aus einer Spannungsquelle Ubatt und einem dem Innenwiderstand der Batterie Rbatt.
Im linken Strang befindet sich der Motor, bestehend aus dem ohmschen Wicklungswiderstrand Rmot, der Wicklungsinduktivität Lmot und der Generatorspannung EMK. Die EMK ist proportional zur Drehzahl, das Vorzeichen der EMK ist von der Drehrichtung abhängig und beim normalen Betrieb der Ubatt entgegengesetzt.
Im Leerlauf des Motors ist die EMK fast so hoch wie die Betriebsspannung, die im Stromkreis wirksame Spannung ist Ubatt + EMK und damit ziemlich klein (weil fast gleicher Betrag, aber verschiedenes Vorzeichen). Der Strom, der sich im Stromkreis einstellt ist (Ubatt+EMK)/(Rbatt+Rmot).
Bei Belastung des Motors sinkt die Drehzahl und damit die drehzahlproportionale EMK, der Strom wird dadurch größer.
Wird der Läufer festgehalten ist die EMK=0, der Strom wird nur durch die beiden ohmschen Widerstände begrenzt.
Betrachten wir wieder den Fall des Motorleerlaufs mit Ubatt = -EMK.
Wenn ich jetzt die Batterie umpole, entsteht die Situation wie im rechten Bild. Außer der umgepolten Spannungsquelle hat sich nichts geändert. Es ist aber ersichtlich, daß die EMK und die Ubatt jetzt in Serie geschaltete Spannungsquellen sind, deren Spannung sich addiert. An der EMK hat sich ja noch nichts geändert, weil sich die Motordrehzahl und Drehrichtung noch nicht geändert haben. Der Strom, der im ersten Moment nach der Umpolung durch den Stromkreis fließt, ist genauso groß wie vor dem Umschalten, weil die Induktivität im Stromkreis keine sprunghafte Stromänderung zuläßt. Allerdings fällt jetzt fast die gesamte Spannung (2 x 12V = 24 V) an Lmot ab. Da die Induktivität ziemlich klein ist, wird diese Spannung schnell zusammenbrechen und wir haben einen Stromkreis mit einer Spannung von 24 V an 2 sehr kleinen Widerständen. Der Strom, der dabei fließt, dürfte der von Dir festgestellte "Kurzschluß" sein, die Batteriespannung wird einbrechen (fällt am Rbatt ab), falls Rbatt > Rmot ist sogar eine Spannungsumkehr an den Batteriepolen möglich.
Dieser Zustand ändert sich relativ langsam, indem sich der Läufer des Motors abbremst und schließlich in umgekehrter Drehrichtung beschleunigt.
Ich hoffe, das ganze war irgendwie verständlich und ich hoffe, ich habe keinen Denkfehler drin.
Grüße
Uli