Motor - Drehmomentenkennlinie ?

[Jemand (Gast)]

Hallo,

ihr kennt bestimmt die Drehdomentenkennlinien von Motoren wie zb. 
Gleichstrommotoren, Synchronmotoren und Asynchronmotoren.

Nur verstehe ich nicht ganz ob der Motor NUR auf der Kennlinie betrieben 
werden kann? Auf der Kennlinie hat der Motor zu jedem Drehmoment eine 
feste Drehzahl. Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl 
unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren 
Drehmoment(ohne irgendwas zu verändern)?

Danke
Gruß

[Ich (Gast)]

Jemand schrieb:
> Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl
> unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren
> Drehmoment(ohne irgendwas zu verändern)?

Die Drehzahl des Motors stellt sich nach dem geforderten Drehmoment der 
Last ein.
Soll sich daran etwas ändern, also die Drehzahl soll bei gleichem 
Drehmoment kleiner sein, musst du etwas ändern, je nach Motor zB.: 
Frequenz, Erregung der Nebenschlusswicklung, ...

[Logger (Gast)]

Ist dieses Thema nicht ein wenig Fehl platziert in diesem Forum?
Würde eher ins Mechanik-Forum passen.

Kennlinien sind in der Regel Grenzwertig. Darunter (aber auch darüber)
ist natürlich auch ein Betrieb möglich, nur wie dann der Motor
(vor allem auf Dauer) dabei reagiert ist wieder eine andere Sache
und manchmal nicht vorhersehbar. Daher sollte man das testen.

[Joe G. (feinmechaniker)]

Jemand schrieb:
> Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl
> unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren
> Drehmoment(ohne irgendwas zu verändern)?

Selbstverständlich kann ein Motor innerhalb seiner Parameter auf seinem 
gesamten Kennlinienfeld betrieben werden. Probiere es aus, rechne nach 
oder nutze eine Simulation.

http://www.amesys.de/?Anwendungen___Elektrodynamische_Wandler

[MaWin (Gast)]

Jemand schrieb:
> Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl
> unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren
> Drehmoment(ohne irgendwas zu verändern)?

Hängt vom Motor ab.

Beim Asynchron-Drehstrommmotor ändert sich die Drehzahl wenn du das 
Drehmoment ändesrst, wenn er also ein anderes Drehmoment abgeben muss 
weil die Last sich ändert.

Willst du dem entgegenwirken, kannst du nur die Drehzahl messen und die 
Frequenz entsprechend ändern um die Drehzahl trotz sich ändernder Last 
konstant zu halten.

Es geht aber eh nur eum ein paar Prozent.

Beim DC Gleichstrommotor hängt die Drehzahl von der Spannung ab und je 
nach Last ergibt sich dann die benötigte Stromaufnahme. Leider hat die 
Stromaufnahme einen  Einfluss auf die Spannung IM Motor, wegen 
Spannungsabfall an Zuleitungen etc.

Du kannst nicht die Stromaufnehme steigern bei gleicher Last zu 
Drehzahl, der Motor ist da eher wie ein ohmscher Widerstand.

Auch hier kann man Drehzahländerungen durch unterschiedliche Last 
ausregeln durch leichte Anpassung der Spannung, nicht der Frequenz.

Du siehst also, daß es je nach Motortyp anders ist. Natürlich kann im 
Prinzip ein Motor bei gleicher Drehzahl unterschieliche Belastung mit 
unterschiedlichem Drehmoment antreiben, aber Laständerungen ergeben 
meist auch leichte Drehzahländerungen, und im Fall des 
Synchron-Drehstrommotors wenigstens unterschieldiche Phasenwinkelfehler.

[Dipl.- G. (hipot)]

Jemand schrieb:

> ihr kennt bestimmt die Drehdomentenkennlinien von Motoren wie zb.
> Gleichstrommotoren, Synchronmotoren und Asynchronmotoren.
>
> Nur verstehe ich nicht ganz, ob der Motor NUR auf der Kennlinie betrieben
> werden kann?

Nein. Die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie ist eine graphische Darstellung 
von Gleichungen, die unmittelbar auf der Physik der Maschine beruhen. 
Man kann mit Hilfe von "Tricks" oder Leistungselektronik die Kennlinie 
verbiegen, aber die Kennlinie ist die Kennlinie.



> Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl
> unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren
> Drehmoment?

Ein ganz klares Jein. Im Prinzip, siehe oben, geht es nicht. Ich werde 
Dir mal zeigen, wie die Maschine reagiert, wenn Du versuchst, von der 
Kennlinie wegzugehen. Gib mir etwas Zeit für einen entsprechenden 
Beitrag. Ich muß mich dazu erstmal fünf Minuten hinsetzen und ein 
bißchen herumrechnen und ein paar Diagramme zeichnen.

[Guter Kommunist (Gast)]

Logger schrieb:
> Kennlinien sind in der Regel Grenzwertig. Darunter (aber auch darüber)
> ist natürlich auch ein Betrieb möglich,
Unfug! Wenn ein Betrieb ausserhalb des Kennlinienbereiches möglich wäre, 
dann wäre es keine Kennlinie. Diese gibt bei Motoren das maximale 
statische Drehmoment an. Dem überlagert, ist das dynamische Drehmoment 
infolge der Nassebträgheit des Systems.

Logisch ist natürlich, dass das Drehmoment nur selten voll ausgenutzt 
wird. Insofern liesse sich sagen, dass ein Betrieb stets unerhalb der 
Kennlinie erfolgt.

Das Drehmoment ist elektrisch interpretiert, die Spannung und die 
Drehzahl der Strom. Tritt man aufs Gas oder erhöht den Strom aus MAX, 
dann springt das Drehmoment im Motor und in geglätteter Form das an der 
Achse. Die Drehzahl steigt stetig gedämpft nach Massgabe Drehmoment / 
(Trägheit), wobei bei der Trägheit das Trgheitsmoment und die bewegte 
Masse zusammenwirken.

[Progger (Gast)]

Jemand schrieb:
> Nur verstehe ich nicht ganz ob der Motor NUR auf der Kennlinie betrieben
> werden kann? Auf der Kennlinie hat der Motor zu jedem Drehmoment eine
> feste Drehzahl. Kann man den die Motoren auch bei der gleichen Drehzahl
> unterhalb der Kennlinie betreiben also bei einem geringeren
> Drehmoment(ohne irgendwas zu verändern)?

Ich denke mit "ohne irgendwas zu verändern" meinst du mechanische 
Umbauen, oder? Natürlich musst du etwas ändern, wenn du das Drehmoment 
ändern möchtest: beim Auto die Stellung des Gaspedals und bei 
E-Maschinen je nach Typ Spannung, Frequenz oder Erregung.

Also wenn ich deine Frage richtig verstanden habe ist die Antwort klar: 
"Ja, kann man (und macht man natürlich auch sehr oft)."

[Progger (Gast)]

Guter Kommunist schrieb:
> Unfug! Wenn ein Betrieb ausserhalb des Kennlinienbereiches möglich wäre,
> dann wäre es keine Kennlinie.

Natürlich ist das möglich. Die Kennlinie gilt unter bestimmten 
Randbedingungen. Wenn ich die Spannung hochdrehe (weil ich den Motor 
fremdbelüfte, in kalter Umgebung betreibe oder eine verringerte 
Lebensdauer in Kauf nehme), dann beginne ich mich außerhalb des 
Kennlinienbereichs.

> Logisch ist natürlich, dass das Drehmoment nur selten voll ausgenutzt
> wird. Insofern liesse sich sagen, dass ein Betrieb stets unerhalb der
> Kennlinie erfolgt.

Oder darauf. Oder auch darüber, wenn man es darauf anlegt.

[F. F. (foldi)]

Die Frage nach dem "was passiert wenn ..." erklärt das vielleicht noch 
etwas einfacher.
Nehmen wir als Beispiel einen Reihenschlussmotor für Gleichstrom.
Da kann man das sehr schön sehen. Im Gabelstapler verbaut, als 
Fahrmotor, hat man genau diese sich ändernden Bedingungen direkt vor 
Augen.
Unter Last geht so ein Motor gewaltig in die Knie und ist die Last zu 
gering, dann kommt es zum Ausschleudern der Wicklungen. Also wenn das 
Drehmoment zu gering ist, kann es bis zum Stillstand unter Last kommen 
(im schlimmsten Fall), aber auch wenn der Motor permanent überlastet 
wird, also nicht mit seiner angegebenen Drehzahl läuft, wird er 
schlichtweg fürchterlich heiß.

[Ernst O. (ernstj)]

Kennlinien sind dazu da, um bei einem gegebenen System den Zusammenhang 
zwischen Ursache und Wirkung zu beschreiben. Zum Beispiel das 
Drehmoment, das ein bestimmter Motor bei einer bestimmten Spannung 
entwickelt.

Nun sind die wenigsten Systeme mit einer Kennlinie vollständig 
beschreibbar. Ein Elektromotor hat einen temperaturabhängigen 
Widerstand. Mit der Temperatur wird sich also die 
Spannung-Drehmomentkennlinie verschieben.

Man kann solche Zusammenhänge dreidimensional als Kennfeld darstellen. 
Will man allerdings noch eine Variable dazu nehmen wird es 
vierdimensional...

Die gleichen Diagramme benutzt man z.B. zur Darstellung von 
Grenzbereichen, innerhalb derer eine Baugruppe betrieben werden darf 
ohne Schaden zu nehmen. Wenn ich zum Beispiel den Motor zu schnell 
drehen lasse, wird er mechanisch versagen. Man könnte auch sagen, es 
dürfen nur die Bereiche der jeweiligen Kennlinien genutzt werden, die im 
sicheren Bereich liegen.

[DASM (Gast)]

Kennlinie einer Drehstromasynchronmaschine mit Betriebspannung als 
Parameter.

[Dipl.- G. (hipot)]

Progger schrieb:

> Natürlich ist das möglich.

Nein, das ist nicht möglich. Die Kennlinie ist die Kennlinie. Man kann 
die Kennlinie verbiegen, indem man an den physikalischen Größen dreht, 
dann verändert sich die Kennlinie; dennoch kann man die Maschinbe nicht 
abseits dieser Kennlinie betreiben, die für den momentanen 
Betriebszustand der Maschine gilt.

Das ist ja der Witz von Kennlinien, Kennlinienfeldern und Diagrammen im 
allgemeinen, daß sie den einen und nur den einen Zustand graphisch 
darstellen, der für das System dann und genau dann gilt.