Elektromotor, Leistung beim "halten" einer Kraft

[Mr.T (Gast)]

Hallo,
wie berechnet man die Leistung eines Elektromotors der ein Gewicht in 
einer Höhe halten soll?

P = 2*pi*M*n

nun ist meine Drehzahl = 0, und daraus resultiert eine nicht vorhanden 
Mechanische Leistung. Dennoch wird mein Motor eine Elektrische Leistung 
benötigen um das Gewicht zu halten.

Ich hab da gerade einen Knoten im Kopf :).

Grüße Mr.T

[Peter II (Gast)]

Mr.T schrieb:
> Ich hab da gerade einen Knoten im Kopf :).

naja, es entsteht ja nur Verlust - es wird keine Energie umgesetzt. Die 
abgegeben Leistung ist 0, der Wirkungsgrad ist auch 0, so kann man das 
also nicht rechnen.

[Der Andere (Gast)]

Die ganze Hausaufgabe posten.

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

Das hast du gut erkannt. Die mechanische Leistung ist Null, der 
Wirkungsgrad auch. Trotzdem fallen Verluste an.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Mr.T (Gast)]

Und wie würde man die Verluste berechnen?

[Klaus (Gast)]

Nun, der Motor muss eine Kraft (ein Drehmoment) "erzeugen". Wenn ein 
Strom fliesst, wird auch eine Kraft wirksam, die, konstruktiv 
entsprechend ausgerichtet, die Last im Gleichgewicht hält. Das gilt 
allerdings nicht für alle denkbaren Motoren (siehe unten).

Was nun den Knoten in Deinem Kopf betrifft, kann ich nur Vermutungen 
anstellen, aber ich möchte auf die Definition des Einheit Ampere 
hinweisen, bei der ein Strom durch Leiter eine Kraft hervorruft - 
wohlgemerkt keine Bewegung. Es gibt also Kraft ohne Bewegung!

Das ist das Prinzip soweit.


Was Deine Aufgabe betrifft, so habe ich das Problem, dass ich ja nicht 
weiß um was für einen Motor es sich handelt. Ein einfacher Fall wäre ein 
Schrittmotor, bei dem das Haltemoment bei einem gewissen Strom angegeben 
wäre. Ein Blick in den Aufgabentext oder das Datenblatt des Motors 
sollte helfen.

[Elektrofan (Gast)]

> Und wie würde man die Verluste berechnen?

Angenommen, es ist ein DC-Motor mit Fremd-/Dauermagneterregung,
dann ergäbe sich die die Verlustleistung zu:

Pv = I² * R   mit:  I= Ankerstrom, R= Ankerwiderstand

Der Ankerstrom hängt wiederum vom geforderten Drehmoment ab.

[L. H. (holzkopf)]

Mr.T schrieb:
> nun ist meine Drehzahl = 0, und daraus resultiert eine nicht vorhanden
> Mechanische Leistung. Dennoch wird mein Motor eine Elektrische Leistung
> benötigen um das Gewicht zu halten.
>
> Ich hab da gerade einen Knoten im Kopf :).

Kein Wunder, daß Du einen Knoten im Kopf hast.
Weil das ein geistig "totgeborenes Kind" ist. :D

Damit Du das Gewicht überhaupt hochziehen kannst, muß der E-Mot. eine 
entspr. Leistung haben.
Der "kennt" dann aber nur zwei Zustände:
1) eingeschaltet dreht er und zieht dabei das Gewicht hoch
2) ausgeschaltet dreht er zwar nicht mehr, aber deswegen kann er noch 
lange nicht das Gewicht auf der "Ausschalt-Höhe" halten.
Ganz im Gegenteil wird die Gewichtskraft dazu führen, daß der Läufer des 
E-Mot. sich in die entgegensetzte Richtung von 1) dreht.

Du mußt Dir also Gedanken darüber machen, woher die Haltekraft für das 
Gewicht auf der Ausschalt-Höhe kommen soll.
Dazu gibt es viele Möglichkeiten:
a) Getriebe-Mot. dessen interne Untersetzung ausreicht, um das Gewicht 
halten zu können
b) Magnetbremse am E-Mot.
c) Scheibe mitdrehen lassen, die den E-Mot. ausschaltet und gleichzeitig 
dabei einen Indexstift in die Scheibe einrasten läßt, der sie mechanisch 
blockiert
um nur drei Möglichkeiten zu nennen.

Kurzum:
Du mußt in Richtung "Aufgabentrennung" von Hochziehen und Halten 
denken.:)

[Motori (Gast)]

TO, wo ist das Problem?
Unterscheide einfach zwischen LeistungsAUFNAHME mit P_auf = U*I und der 
LeistungsABGABE P_ab  = n*2*Pi*M = 0