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Montag, 27. Februar 2006, 11:02

der liebe leerlaufstrom

ich habe jetzt den 18N24P croco und den 18N20P croco in je 2 varianten gebaut.
einmal mit 5wd 1,12 und einem mal 5wd 1,18 gebaut.

der leerlaufstrom des 20P ist in beiden fällen signifikant niedriger als der des 24p.
das, obwohl die drahtlänge und damit der ohmsche innenwiderstand beim 20p um 10-15% niedriger liegt und der 20-poler zusätzlich bei gleicher spannung höher dreht.

wer hat eine vernünftige erklärung für den geringeren stromverbrauch des 20p???

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »ano0013« (27. April 2006, 07:21)


Frank_Schwaab

RCLine User

Wohnort: Schönste Stadt am Rhein

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2

Montag, 27. Februar 2006, 14:37

Eigentlich ein klassiches Beispiel für Wirbelströme.
Gruß Frank

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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3

Montag, 27. Februar 2006, 14:59

Hallo Ralph,

Zitat

nebenbei zeigt folgendes diagramm, daß die leerlaufmessungen ziemlich gut verwertbar sind- über mindestens 6 spannungen gemessen gibts fast eine gerade.


Da n_0(U) eine (fast) strenge Gerade ist, wird I_0(U) auch eine Gerade unter der Voraussetzung, daß das Verlustmoment linear mit der Drehzahl wächst. Dies ist eine der Annahmen im "Motorrechner".

Andererseits ist dies ein wesentlicher Unterschied zur "klassischen" Annahme, daß das Verlustmoment M_v konstant (unabhängig von der Drehzahl bzw. der Spannung) ist. Letztere Annahme findet man oft in einfacheren Lehrbüchern; im Modellbaubereich z.B. in den Büchern von Geck oder Retzbach.

Ein konstantes Verlustmoment hätte einen konstanten Leerlaufstrom zur Folge, was bei üblichen BLs nicht der Fall ist. Ein konstantes oder näherungsweises Verlustmoment hätten wir, wenn der Anteil von rein mechanischen Verlusten (Reibung) groß ist gegenüber den Eisenverlusten. Ein solchen Verhalten findet man häufig bei Bürstenmotoren.

Der Proportionalitätsfaktor der I_0(U)-Geraden bei den BLs ist eine gute "Maßzahl" für die Eisenverluste. Abweichungen von der Linearität I_0(U) bedeuten, daß der Ansatz M_v ~ n eben nicht ganz stimmt und man noch ein Glied "höherer Ordnung" (z.B. quadratisch) hinzunehmen müsste. Vielleicht könnte man unsere Motor-Modellierung dahingehend erweitern und den dann zusätzlichen Parameter aus dem I_0(U)-Verlauf berechnen. Müsste man versuchen- die Ermittlung solcher Parameter mit kleinem numerischen Wert ist aber leider fast immer mit dem Problem der Genauigkeit der Messungen verbunden. Dazu muß man sich was einfallen lassen, sonst kriegt man Zufallsdaten.

Ein anderer Punkt wäre, ob die o.e. n_0(U)-Geraden durch den Koordinatenursprung (0,0) gehen können/dürfen/müssen, und gfls. unter welchen Umständen. (Auch wenn das bei unseren Motoren nur ein reiner "Rechenwert " ist). Darauf gehe ich jetzt nicht ein, sonst wird´s zuviel.

Du hast mit deinem Diagramm einen Punkt angesprochen, über den sich wahrscheinlich die Wenigsten schon mal Gedanken gemacht haben.


Zitat

wer hat eine vernünftige erklärung für den geringeren stromverbrauch des 20p

Eine schlüssige Erklärung kann ich auf die Schnelle nicht geben, dazu müsste ich mich jetzt hinsetzen und knobeln/rechnen. Aber eine andere Arbeit wartet...

Der Ansatz dazu einer Erklärung steckt aber imho in dem oben Gesagten. Dazu müsste man wohl erst auf vergleichbare Umstände umrechnen, z.B. gleiche Drehzahlen, oder gleiches Moment, oder gleiche Abgabeleistung oder was weiß ich... sonst Geeignetes. Ein Vergleich rein absoluter Werte ist immer "gefährlich" und kann zu falschen Schlüssen führen.


Gruß,
Helmut

4

Dienstag, 28. Februar 2006, 16:39

Hallo Ralf,
ist eigentlich ganz klar:
- Leerlaufverluste = Eisenverluste (Lager-und Luftreibung mal vernachlässigt)
- Eisenverluste:
- Hysterese linear zur Polwechselfrequenz
- Wirbelstrom quadrat. zur Polwechselfrequenz
Polwechselfrequenz = Drehzahl mal Polpaarzahl
Bei 20 Poler also um 20 % niedriger als bei 24 Poler
Zusätzlich spielt natürlich auch noch Gesamtmagnetfläche und Induktion eine Rolle. Nehme an, daß beim 20 Poler dieselben Magneten drinnen sind wie beim 24 poler, nur eben weniger. D.h. weniger Gesamtfluß, damit auch weniger Eisenverluste.
Oder breitere Magneten, dann aber meist etwas mehr Luftspalt erforderlich, weniger Induktion, weniger Eisenverluste

Dazu noch ein Beispiel bei kleineren Motoren:
- Stator 180 /04, für 2 Zellen und GWS 7 x 3,5
- Variante 1: Magnete 5 x 4 x 1 (geht sich genau aus mit 100 % Abdeckung), 15 Wdg. 0,45, Luftspalt gesamt etwa 0,5 mm
- Variante 2: Magnete 4 x 4 x1, 12 Wdg. 0,5, Luftspalt gesamt etwa 0,3 mm
Bei Variante steigt die Induktion um fast 30 %, sodaß Drehzahl gleich bleibt (der Rest des Unterschieds Windungszahl kommt von den 100 % bei Variante 1: der Magnet wird nicht zur Gänze ausgenutzt)
Leerlaufstrom 0,5 zu 0,75 A (klar, mehr Induktion)
Last: bei 6,4 V etwa 8,2 zu 7,4 A (also deutlich besserer Wirkungsgrad in Variante 2). Drehzahl beide 10.200 U/min, also gleiche Abgabeleistung.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »planw« (28. Februar 2006, 16:44)