Hallo, Hängt die tatsächliche maximale Motorleistung mit der Voltzahl, mit der man den Motor betreibt zusammen? Wenn zum Beispiel ein Motor mit einer maximalen Spannung von 22,2 Volt (6 Zellen LiPo) und einer Leistung von 800 Watt datiert ist, und ich den Motor bloß mit einer Spannung von 14,8 Volt (4 Zellen LiPo) betreibe, habe ich dann eine maximale Leistung von weniger als 800 Watt? Bzw. kann man diese 800 Watt nur bei der angegebenen Maximalspannung erreichen? Danke schonmal im Voraus! LG aus München
Das ist eigentlich ganz einfach: Ein Motor besteht ja aus einer oder mehrere Spulen, also aus Draht. Dieser Draht hat einen Innenwiderstand, und der ist fix. Daraus folgt: P = U^2 / R -> Doppelte Spannung hat die 4fache Leistung. Dies funktioniert allerdings nur genau dann, wenn der Motor dafür ausgelegt ist, also erhöhen ist nur selten gesund (gute Kühlung v.a.). Aber ja: Die halbe Spannung hat nur noch ein Viertel der Leistung.
Leistung ist Drehmoment mal Drehzahl. Die Drehzahl ist proportional der spannung, das Drehmoment proportional dem Strom. Dh Mit mehr Strom bekommt man mehr Drehmoment. Allerdings ist die Verlustleistung durch den Ohmschen Widerstand auch hoeher. Mit mehr Spannung bekommt aehlich mehr Drehzahl. Und mit Unterspannung ist die Drehzahl tiefer. Proportional tiefer.
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Moritz M. schrieb: > Hängt die tatsächliche maximale Motorleistung mit der Voltzahl, mit der > man den Motor betreibt zusammen? Ja. Die Drehzahl hängt bei einem DC Motor direkt mit der effektiven Spannung an der Wicklung zusammen, die Leistung nur indirekt. Es gibt unterschiedliche Leistungsangaben. Die angegebene Motorleistung ist die Dauerleistung bei der der Motor nicht zu warm wird (es sei denn, es ist eine begrenzte Einschaltdauer genannt). Ob er die 800W überhaupt leistet, hängt von der Belastung ab. Im Leerlauf wird er an Nennspannung keine 800W benötigen und bringen (wohin auch), bei moderater Belastung wird er die 800W bringen und entsprechend Strom benötigen und entsprechend warm, und bei stärkerer Belastung wird er mehr Strom ziehen und heisser als erlaubt und brennt durch (Überhitzungsschutz gibt es seltendst). Die höhere Belastung tritt aber auch kurzzeitg auf, z.B. beim Anlaufen oder Blockieren. Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W. Wie viel, hängt von der Betriebsspannung ab, bei doppelter Betriebsspannung nimmt er im Anlauf/Blockiermoment doppelt so viel Strom und bringt doppelt so viel Drehmoment, bis hin zur Grenze der magnetischen Sättigung. > Wenn zum Beispiel ein Motor mit einer maximalen Spannung von 22,2 Volt > (6 Zellen LiPo) und einer Leistung von 800 Watt datiert ist, und ich den > Motor bloß mit einer Spannung von 14,8 Volt (4 Zellen LiPo) betreibe, > habe ich dann eine maximale Leistung von weniger als 800 Watt? Bzw. kann > man diese 800 Watt nur bei der angegebenen Maximalspannung erreichen? Wenn du deinen 22.2V Motor also mit 14.4V betreiebst, dreht er langsamer, kann aber mit so viel Drehmoment belastet werden, bis er dieselbe Temperatur erreicht wie der 22.2V Motor. Da das Drehmoment vom Strom abhängt und die Verlustleistung auch im wesentlichen von Strom über den Drehtwiderstand, sind das aber keine 800W Leistung, sondern eher 520W, vielleicht ein bischen mehr. Immerhin sind es nicht 336W wie bei einem ohmschen Widerstand. Bei viel zu geringer Spannung kannst du ihn gar nicht mehr belasten bis er so viel Strom zieht wie bei 22.2V, dann sackt auch die Leistung schneller ab als die Spannung.
Die "Motorleistung" ist die Leistung, die an der Welle abgegeben wird. Dazu muss dem Motor natürlich eine größere elektrische Leistung zugeführt werden (Wirkungsgrad). Hat man z.B. (bei einem fremderregten bzw. permanenterregten DC-Motor) nur die Hälfte der Spannung zur Verfügung, wird auch nur (annähernd) die halbe Drehzahl erreicht, was bei gleichem Drehmoment bzw. Strom etwas weniger als die halbe Leistung ergibt.
> ... Die Drehzahl hängt bei einem DC Motor direkt mit der effektiven > Spannung an der Wicklung zusammen Massgeblich ist die arithmetische Spannung.
Pi mal Daumen: Halbe Spannung = halbe Maximalleistung (bezogen auf den gleichen Zeitraum, z.B. Dauerleistung, 90s, 15s, etc.) Der (maximale) Strom kann in etwa gleich bleiben. Leistung = Spannung*Strom, also halbe Spannung, gleicher Strom = halbe Leistung. Sicherheitshalber den Strom aber besser auch um 10-15% senken (bei halber Spannung). Das sind dann so 45% der Leistung (an halber Spannung). Und meistens ists noch weniger (s.u.). Genau genommen ists aber komplizierter... Eigentlich ist bei Motoren die Leistung an der Welle (Abgabeleistung), nur in China ist das anders, zumindest bei den dortigen Händlern. Die mögen lieber hohe als richtige Zahlen. Im wesentlichen halbiert sich aber auch die Abgabeleistung bei halber Spannung. Den Strom kann man auch nicht unbedingt gleich groß lassen. Relevant für die Maximalleistung ist die Temperatur an der kritischen Stelle im Motor, und wo die genau liegt weiß man nicht 100%. Meistens ist's aber die Wicklung. Die Verlustleistung – und damit die Temperatur – der Wicklung alleine wäre bei gleichem Strom gleich groß. Jetzt gibt es aber noch die Magnetisierungsverluste im Eisen und die Verluste in den Lagern. Die sind bei halber Spannung und damit halber Drehzahl nur noch etwa halb so groß. Die Wicklungen auf dem Eisen können also eher besser ihre Wärme abgeben. Je nach Dicke der Wicklung macht das viel oder wenig aus. Damit könnte der Strom hoch. Andererseits wird durch die geringere Drehzahl in der Regel schlechter gekühlt. Damit muss der Strom runter. Ohne Messungen sollte das die Regel sein. Und der Wirkungsgrad wird bei geringerer Spannung in der Regel schlechter (höherer Anteil der ohmschen Wicklungsverluste). Heißt bei halber Spannung und gleichem Strom kommt weniger als die Hälfte an der Welle an. Genauere (Beispiel-)Rechnung: "ohmscher Spannungsabfall" @ 22,2V und Nennstrom: 15% = 3,33V "ohmscher Spannungsabfall" @ 11,1V und 90% Nennstrom: 3V = 27% Macht an halber Spannung und mit 90% Nennstrom rund 43% der Drehzahl und 90% des Drehmoments. Also 39% der Leistung. Für 14,8V halt analog dazwischen (50% ist irgendwie plakativer). Aus 800W Wellenleistung@22.2 werden 450W Wellenleistung@14.8, bei 90% Strom. MaWins 520W @ 14,4V sind da eher zu optimistisch. Stephan
>Die höhere Belastung tritt aber auch kurzzeitg auf, z.B. beim Anlaufen >oder Blockieren. Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W. Quark. Bei den beiden extremen Arbeitspunkten eines DC Motors: Leerlauf, also Drehmoment = 0 und Blockierung/Anlauf, also Drehzahl = 0 ist die abgegebene Leistung = 0. Die maximale Leistung wird etwa bei halbem Blockierdrehmoment abgegeben. Dann, wenn die Drehzahl aufgrund der Belastung auf etwa 50% abgefallen ist.
>>Die höhere Belastung tritt aber auch kurzzeitg auf, z.B. beim Anlaufen >>oder Blockieren. Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W. >Quark. >Bei den beiden extremen Arbeitspunkten eines DC Motors: Leerlauf, also >Drehmoment = 0 und Blockierung/Anlauf, also Drehzahl = 0 ist die >abgegebene Leistung = 0. >Die maximale Leistung wird etwa bei halbem Blockierdrehmoment abgegeben. >Dann, wenn die Drehzahl aufgrund der Belastung auf etwa 50% abgefallen >ist. Kommt drauf an, ob man die aufgenommene el. Leistung meint, oder die abgegebene mech. Leistung ...
coodec schrieb: > > Die höhere Belastung tritt aber auch kurzzeitg auf, z.B. beim Anlaufen > > oder Blockieren. Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W. > Quark. > > Bei den beiden extremen Arbeitspunkten eines DC Motors: Leerlauf, also > Drehmoment = 0 und Blockierung/Anlauf, also Drehzahl = 0 ist die > abgegebene Leistung = 0. Stimmt. Schiben wir also: Die höchsten Verluste treten aber eher kurzzeitg auf, z.B. beim Anlaufen oder Blockieren. Dann steigt die Verlustleitung des Motor auf deutlich mehr als bei 800W.
Hallo Jens, > Kommt drauf an, ob man die aufgenommene el. Leistung meint, oder die > abgegebene mech. Leistung ... Naja. Wenn jemand schreibt: "Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W.", kann man schon davon ausgehen, dass die abgegebene Leistung gemeint ist. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Wäre noch zu untersuchen ob es überhaupt ein einfacher DC-Motor ist oder ob der TO einen Brushless-Motor meint.
Karl schrieb: > Wäre noch zu untersuchen ob es überhaupt ein einfacher DC-Motor ist oder > ob der TO einen Brushless-Motor meint. Sind das nicht die mit den vielen Kilovolt? Jedenfalls steht da im Datenblatt oft "...kV".
coodec schrieb: >>Die höhere Belastung tritt aber auch kurzzeitg auf, z.B. beim > Anlaufen >>oder Blockieren. Dann bringt der Motor deutlich mehr als 800W. > > Quark. > > Bei den beiden extremen Arbeitspunkten eines DC Motors: Leerlauf, also > Drehmoment = 0 und Blockierung/Anlauf, also Drehzahl = 0 ist die > abgegebene Leistung = 0. > > Die maximale Leistung wird etwa bei halbem Blockierdrehmoment abgegeben. > Dann, wenn die Drehzahl aufgrund der Belastung auf etwa 50% abgefallen > ist. Er hat aber nicht geschrieben "vor dem Anlaufen", sondern "beim Anlaufen". Vor dem Anlaufen wäre die Drehzahl=0, damit hättest du recht. Da er aber "beim Anlaufen" schrieb, hat er recht!
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