DC Motor in Betrieb

[Bert S. (kautschuck)]

Hi,
Ich wollte mal fragen, ob sich der DC Widerstand bei einem DC Motor im 
Betrieb verändert? Ich habe eine kleine Motorsteuerung gebaut und sie 
mit SPICE simuliert, dabei einfach den Motor als ohmscher Widerstand und 
Induktivität in Serie eingebaut. Da ich keinen MOSFET rumliegen habe, 
nahm ich einen BJT BC547B.

Das ganze soll später noch mit PWM angesteuert werden, daher die 
Freilaufdiode und die Kapazität. Ich habe die Schaltung genau so 
nachgebaut mit den Werten des Motors für Widerstand und Induktivität, 
doch irgendwas geht daneben. Der BJT kommt irgendwie in den 
Sättigungsbereich und etwa 8.2V fallen über dem Motor ab. Die 9V 
Batterie liefert die benötigten 70mA sicher ohne probleme, doch in der 
Realität fliesst bei der Schaltung nur ein Strom von 18mA.

Was habe ich da falsch verstanden? Ändert sich der Widerstand (DC) bei 
Betrieb des Motors (hier noch ohne PWM)?

Gruss Bert

[Falk B. (falk)]

@ Bert Siegfried (kautschuck)

>Ich wollte mal fragen, ob sich der DC Widerstand bei einem DC Motor im
>Betrieb verändert?

Ja, durch Erwärmung.

> Ich habe eine kleine Motorsteuerung gebaut und sie
>mit SPICE simuliert, dabei einfach den Motor als ohmscher Widerstand und
>Induktivität in Serie eingebaut.

Für eine einfache Simulation reicht das aus.

>Sättigungsbereich und etwa 8.2V fallen über dem Motor ab.

Diode verpolt? Basisstrom zu gering? 16K Basiswiderstand erschein 
ein wenig zu groß. Emitter und Kollektor vertauscht?

>Was habe ich da falsch verstanden? Ändert sich der Widerstand (DC) bei
>Betrieb des Motors (hier noch ohne PWM)?

Dein Problem liegt woanders.

[Bert S. (kautschuck)]

Ok, danke, werde noch einmal die Schaltung neu aufbauen.
Gruss Bert

[Praktikus (Gast)]

Hallo,

nein der DC (Kupferwiderstand) ändert sich nicht, aber da gibt es noch 
solche Sachen wie Gegen EMK und einiges mehr.
Gerade E-Motoren haben es "in sich" und sind durchaus anspruchsvoller 
was das Verständnis angeht wie alles funktioniert und was beachtet 
werden muß als ein BJT oder FET.
Fängt schon damit an warum die Stromaufnahme steigt wenn der Motor 
belastet wird (klar wo mehr Leistung herauskommt muß auch mehr Leistung 
hereingegeben werden - was genau da passiert ist nicht ganz trivial.)

Da du also einen "hohen" Motorstrom schalten musst ist es erforderlich 
den Basisstrom deutlich zu erhöhen da der Spannungsverstärkungsfaktor 
bei "hohen" Laststrom (Kollektorstrom) stark abnimmt (siehe DB) , bei 
Leistungstransistoren liegt dieser durchaus mal bei "gigantischen" 10
(und das nicht nur bei den Uropa Typ  2N3055).


Praktikus

[Praktikus (Gast)]

P.S.

Falk hat natürlich recht, aber die Änderung durch die Erwärmung sollte 
bei Nennbetrieb (keine starke Überlastung) recht gering bleiben und sich 
in der Praxis bei so einen Motörchen nicht stark auswirken.

Praktikus

[Mike (Gast)]

Praktikus schrieb:
> nein der DC (Kupferwiderstand) ändert sich nicht

Nun, die Wicklung wird maximal irgendetwas um 200°C vertragen. Da steigt 
der Widerstand gegenüber 20°C schon mal auf das 1,7-fache.

[Praktikus (Gast)]

Hallo

bei den "Motörchen" wohl kaum.

Selbst für einen ausgewachsenen Bahnmotor und ähnlichen kommen mir 200 
Grad C etwas hoch vor.
Deine Rechnung wird wohl aber korrekt sein.

Praktikus

[Mike (Gast)]

Praktikus schrieb:
> Selbst für einen ausgewachsenen Bahnmotor und ähnlichen kommen mir 200
> Grad C etwas hoch vor.

Ich denke mal, der Cu-Lackdraht ist der gleiche, wie er z.B. bei 
Magnetventilen eingesetzt wird. Und die sind zumindest im Automotive 
Bereich bis über 200°C Spulentemperatur ausgelegt.

Ein blockiertes Motörchen wird auch kräftig heizen.

[Bert S. (kautschuck)]

Hmm, ich sehe den Fehler bei der Schaltung nicht, habe auch schon den 
Transistor getauscht, ist genau so aufgebaut wie in der simulierten 
Schaltung. Wenn ich den Basiswiderstand kleiner als 50kOhm wähle, 
bekomme ich immer 18mA I_c und ein Spannungsabfall über dem Motor von 
etwa 8.2V, dies bei 16kOhm oder 36kOhm. Oberhalb von 50kOhm verhält sich 
die Schaltung wie simuliert. Nach dem Datenblatt nimmt der 
Verstärkungsfaktor des BC547B erst so ab I_c > 40mA ab, daran kann es 
nicht liegen. Auch die Erwärmung ist sicher beinahe vernachlässigbar. 
Irgend aus einem Grund fällt der Transistor in Sättigung und stimmt so 
mit den V_ce(I_c) Charakteristiken bei Sättigung überein.

[Falk B. (falk)]

Du sollst einen KLEINEREN Basiswiderstand nutzen, nimm mal 1k!

[m.n. (Gast)]

Bert Siegfried schrieb:
> Die 9V
> Batterie liefert die benötigten 70mA sicher ohne probleme, doch in der
> Realität fliesst bei der Schaltung nur ein Strom von 18mA.

Du wunderst Dich, dass der Strom mit realem Motor zu klein ist? Dann 
blockiere seine Achse; dann fließt der höhere Strom wie gewünscht ;-)