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Stifla

RCLine User

  • »Stifla« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Ingolstadt

Beruf: Student

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1

Mittwoch, 30. März 2005, 17:42

Stufenlose Motorbremse über Potentiometer mit Strommessung -- Wie muss ich richtig schalten?

Hi,

ich brauche für ein Windrad-projekt eine stufenlos einstellbare Motorbremse für einen kleinen 300-Mabuchi-ähnlichen Motor, um diesen bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten immer konstant drehen zu lassen. Dabei will ich dann ständig die Stromstärke, die der Motor liefert, messen. Über einen Vorhandenen Drehzahlmesser mess ich halt dann Drehzahl.

Gut, jetzt hab ich mal den Motor bei kleinster Drehzahl an meinen Dremel hingespannt und ein 1kOhm Poti (glaub ich) drangehängt. Bei null widerstand zeigt mein multimeter dann null A an. Und obwohl ja der Widerstand beim Hochdrehen vom Poti konstant ansteigt, zeigt mein Multimeter bei der hälfte vom Widerstand trotzdem immer noch null A an. Erst danach geht der Strom auf einmal bis über 20A rauf und mein dremel tut sich halt dann schon schwerer..

gut, im Modell wird das Windrad dann keine so hohe Drehzahl haben, dass der Motor auch keinen so extremen Strom liefert, aber mir bringt jetzt das ganze so nix, wie´s jetzt ist. Ich müsste halt eben den gesamten Potentiometerbereicht nützen können, damit ich schön feinfühlig die Drehzahl und somit die Stromstärke für den Motor anpassen kann.
Ich hab das ganze jetzt in einer Reihenschaltung über zwei von den drei Kontakten des Potis verschaltet, das Multimeter wird also an einem ausgang vom poti und an einem Pol vom Motor angeschlossen, die anderen Kontakte sind miteinander verbunden. Ist das dann überhaupt richtig so? Oder muss ich den dritten Potikontakt mit reinschalten? Oder muss ich das ganze komplett anders machen?
Wäre um Rat sehr dankbar, brauche die Info dann möglichst bald.

Danke, Gruß Stephan
Tue es gleich!

2

Mittwoch, 30. März 2005, 18:45

Hi, ja, Du wirst es sogar ganz anders machen müssen.

Dein Poti wird nämlich zu groß sein.

I=U/R -> wenn wir jetzt mal annehmen, Dein Motor liefert 12V im Generatorprinzip, dann fließen bei vollem Widerstand grade mal 12mA über Dein 1k-Poti.

Die bemerkst Du bei Deiner Ampere-Messung wahrscheinlich gar nicht... :nuts:

Selbst bei 10% (=100 Ohm) fließen grade mal 120mA.

Und wenn der Widerstand dann am Anschlag gegen 0 Ohm geht, dann hast Du praktisch einen Kurzschluß! 8(

Wenn Du den Motor bremsen möchtest, solltest Du also einen kleineren Widerstand nehmen. Allerdings muß der Widerstand dann auch die Bremsenergie "verheizen" können, ein 0,25W-Poti kannst Du für diese Zwecke also vergessen.

Wenn Du die Bremsleistung beeinflussen möchtest, könntest Du Dir z. B. einige 20W-Widerstände parallelschalten. Jeden Widerstand versiehst Du mit einem Überbrückungschalter, dann kannst Du die Bremswirkung stufenweise erhöhen.

Dazu musst Du aber die Spannung des Motors im Generatorbetrieb wissen, damit Du die Widerstandswerte sinnvoll w#ählen kannst.

Oder Du versuchst es mal mit einem dieser mechanischen Low-Budget-Regler, Du weisst schon, die mit der Wicklung aus Widerstandsdraht, wo ein servobetätigter Schleifer drauf rumfiedelt... ==[]

Viele Grüße

Torsten
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Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »Torsten_G« (30. März 2005, 18:49)


Little Tom

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Wohnort: Thüringen

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3

Mittwoch, 30. März 2005, 23:45

Oder Du bestimmst den effektiven Lastwiderstand mittels Pulsweitenmodulation und einem MOSFET. Mit einem Mikrokontroller, der auch gleich die Drehzahl messen könnte, wäre da rasch ein Regelkreis aufgebaut.

Gruß Thomas

4

Donnerstag, 31. März 2005, 00:14

Nur mal um zu sehen, das ich das richtig verstanden habe:
- Ein Windrad soll bei unterschiedlichen Windstaerken einen Motor (als Generator) mit konstanter Drehzahl antreiben.
- Um die konstante Drehzahl zu halten willst du den Motor bremsen.
- Ein Teil der erzeugten Leistung wird also durch Bremsen des Motors verheizt.

Hab ich das richtig verstanden?

Wenn ja, wuerde ich auch den Vorschlag mit dem Regelkreis aufgreifen. Oder aber gleich beim Windrad selber eingreifen (dann brauchst du nichts zu verheizen). Dort den Anstellwinkel des Props abhaengig vom Wind veraendern. Muesste sich auch ein einfacher Regelkreis aufbauen lassen.
Schau dir mal den Verstellprop von Holle (Holger Lambertus) an. Sowas uebertragen auf ein Windrad muesste gehen.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


Stifla

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5

Donnerstag, 31. März 2005, 14:38

Hi,

bei den Windrädern ist es ja so, dass man die Drehzahl immer möglichst konstant hält. Wenn jetzt also die Drehzahl bei stärkerem Wind genauso gering wie bei schwachem Wind ist, steigt dabei bei gleicher Spannung die Stromstärke. Das hab ich ja auch bei mir festgestellt. Das ist also der ganze Sinn der Sache, man will einfach immer einen möglichst hohen Strom haben, woraus sich dann eine höhere Leistung ergibt. Bei den echten Windrädern wird die Drehzahl durch elektrische Motormagneten beeinflusst, die dann in ihrerer Wirkung verändert werden können, so dass nichts verheitzt wird.
Bei mir ist es egal, ob irgendwas verheitzt wird, ich will nur die Spannung und den Strom bei verschiedenen Zuständen messen, keinen möglichst hohen erzielen. Ich will einfach nur Unterschiede herausarbeiten.

Deshalb denke ich, mach ich das ganze mit mehreren solchen 20W-Widerständen, die ich dann wie bei einem mechanischen Fahrtregler ansteuern kann. Wird denk ich (für mich) am einfachsten, weil ich mich mit MOSFETs und Pulsweitenmodulationen noch nicht wirklich auskenne... :dumm:

Ich werd jetzt beim nächsten mal ,wenn das Windrad soweit fertig ist, die Spannung messen, die dabei rauskommt. Ich mess die dann bei höchstmöglicher ungebremster Drehzahl, also bei stärkstem Wind, oder? Damit ich dann von da die Widerstände stufenweise nach unten anpassen kann (?).

Danke, dann soweit, Gurß Stephan
Tue es gleich!

ralf_ki

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Wohnort: bei Karlsruhe

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6

Donnerstag, 31. März 2005, 14:54

Hallo
Um nochmals auf die großen Windräder (Generatoren) zurückzukommen:
Die konstante Drehzahl ist wichtig da die Netzfrequenz bei uns auf 50 Hz genormt ist. Das ist bei den dortigen 3 Phasen Generatoren die ins Netz einspeisen wichtig.
Da Du aber einen Gleichstrommotor als Generator verwenden möchtest ist eine konstante Drehzahl uninteressant, ja sogar dem Ergebnis (Stromgewinnung) nicht zuträglich.
Am einfachsten dürfte es sein ein paar Hochlastwiderstände an den Motor anzuschließen.So im Bereich zwischen 5 und 10 Ohm. Du kannst die Widerstände in verschiedener Verschaltung, mal in Reihe mal Parallel, mal einen mal mehrere an den Motor anschließen und dann Spannung und Strom messen. So kannst Du recht einfach die Ausgangsleistung bei verschiedenen Windstärken ermitteln. Die Drehzahl kann man natürlcih auch noch mitmessen.

Oder möchtest Du was spezielles damit machen ?? Vieleicht Akkus laden ?

Viel Spaß

Gruß Ralf

hvdh

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Wohnort: Rheine

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7

Donnerstag, 31. März 2005, 21:36

Hallo
könnte man nicht einfach die Spannung messen und einen
Längstransistor mit z.B. Glühbirne o. Lastwiderstand dahinter hängen?

Den Transistor würde man dann je nach Eingangsspannung mehr oder weniger durchsteuern, so das U-Ein gleichbleibt.

Hermann

Stifla

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8

Freitag, 1. April 2005, 14:11

Ahoi,

ich will die gewonnene Leistung überhaupt nicht nutzen, sondern nur messen. Bei meinem kleinen modell (35cm Rotordurchmesser) kann ich da eh nicht viel rausholen. Ich brauch das Ding nur für ein Projekt..

Ich machs halt dann warscheinlich mit verschiedenen Lastwiderständen, die ich dann eben unterschiedlich in Reihe schalte und dann auch einzeln drauf zugreifen kann.

UNd ich frag auch nochmal meinen Physiklehrer, was der meint..

Gruß Stephan
Tue es gleich!

Stifla

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9

Mittwoch, 13. April 2005, 19:22

klappt nicht

Hi,

unser PC hat seinen Geist aufgegeben, deshalb konnte ich mich noch nicht wieder rühren..bin jetzt aber über den alten im Netz.

Mein Windrad ist jetzt mal soweit fertig und ich hab das mit dem Abbremsen probiert, aber das funktioniert überhaupt nicht. Wenn ich ihn ohne Widerstand kurzschließe, ändert sich überhaupt nix. Auch mit Widerstand bleibt die Drehzahl gleich. Ich hab jetzt eine Vermutung, dass die Drehzahl überhaupt viel zu gering ist, damit der Motor bei solchen Versuchen Wirkung zeigt. Es handelt sich (nehme ich an) um einen Motor in etwa 300er Baugröße. Nennspannung 2 bis 6V. Drehzahl weiß ich nicht, aber der dreht schon bestimmt schön hoch. Und bei meinem Windrad krieg ich eine maximale Drehzahl von 300rpm. Warscheinlich viel zu wenig, als dass der Motor damit großartig (verheitzbaren) Strom liefert, oder? Über eine Übersetzung würde jetzt das ganze aber viel zu aufwendig, und der Hauptnachteil wäre, dass ich dann nicht mehr genug Drehmoment über den Wind aufbringen kann, damit der den Motor überhaupt noch antreiben kann. Tut sich jetzt schon etwas schwer..
Ach ja: die Spannung, die ich bei den 300rpm krieg, liegt bei so etwa 0,2V.. :dumm:

Ich frag jetzt nochmal meinen Physiklehrer und schau weiter..

Gruß Stephan
Tue es gleich!

10

Mittwoch, 13. April 2005, 23:04

Hallo Stephan,

ja, klar sind 300 Rpm etwas wenig - was soll da noch an Leistung hintersitzen?

Du wirst schon ein Getriebe zwischen Windrad und Motor braiuchen, immerhin hattest Du Deine ersten Versuche ja mit dem Dremel als treibende Kraft gemacht, wenn ich mich recht entsinne?

Die "Großen" haben im übrigen auch meist ein Getriebe... ;)

Grüße

Torsten
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Stifla

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11

Donnerstag, 14. April 2005, 15:43

Hi,

jo, den groben Versuch hab ich mit nem Dremel gemacht, der ja in der niedrigsten Drehzahl shcon recht hoch dreht, sodass man da was schönes an Leistung rauskriegt.

Ans Getriebe habe ich natürlich auch schon längst gedacht, kann das aber mit dem MOtor vergessen, da mir dann das Drehmoment fehlen würde und das Windrad erst gar nicht in bewegung käme.

Ich bau jetzt also einen niedrigdrehenden Solarmotor als generator ein, der bei kleiner Drehzahl schon eine hoffentlich groß genuge Spannung liefert und beim Blockieren dann auch mehr Wirkung zeigt. Hat mein Lehrer auch gesagt.

Das passt jetzt dann mal soweit, danke, Gruß Stephan
Tue es gleich!