Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Getriebemotor bürstenlos für elektromotorische Bremse mit 100 W und Freilauf


von emaN (Gast)


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In eine Richtung soll der Motor durch Kurzgeschluss bremsen: ist das (je 
nach Motor und Kommutierung) mit Gleichrichter und "Kurzschlussdiode" zu 
erreichen (elektrischer Freilauf)?

"Hausnummer": 1 m/s mit 100 N = 100 W

Welche Eigenschaften und Größe sollte der Motor haben, was ergibt sich 
daraus für das Getriebe?

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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emaN schrieb:
> In eine Richtung soll der Motor durch Kurzgeschluss bremsen: ist das (je
> nach Motor und Kommutierung) mit Gleichrichter und "Kurzschlussdiode" zu
> erreichen (elektrischer Freilauf)?

Jain. Für Normalbetrieb und Kurzschlußbremsung braucht es für einen 
Bürstenmotor wenigstens eine Halbbrücke, aka Zweiquadrantensteller. Für 
einen bürstenlosen Motor braucht man so oder so eine passende Elektronik 
dazu, die meisten können auch aktiv bremsen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM#Synchrongleichrichtung.2C_2-Quadrantensteller

> "Hausnummer": 1 m/s mit 100 N = 100 W

Bei Drehbewegungen gibt es keine lineare Geschwindigkeit, eher eine 
Drehzahl.

P = M * n

P Leistung in W
M Drehmoment in Nm
n Drehzahl in 1/s

> Welche Eigenschaften und Größe sollte der Motor haben, was ergibt sich
> daraus für das Getriebe?

na = ne / Ü
Ma = Me * Ü / eta

ne Drezahl am Getriebeeingang = Motor
na Drehzahl am Getriebeausgang = Last
Ü Übersetzungsverhältnis
Me Drehmoment am Getriebeeingang
Ma Drehmoment am Getriebeausgang
eta Wirkungsgrad des Getriebes (0-100%)

von emaN (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Jain. Für Normalbetrieb und Kurzschlußbremsung

Sorry, ich war nicht explizit: der Motor soll nur als Bremse arbeiten.

Falk B. schrieb:
> Bei Drehbewegungen gibt es keine lineare Geschwindigkeit, eher eine
> Drehzahl.

Ja, das Getriebe wird gesucht.

Die praktische Frage ist aber: woher bekomme ich einen passenden Motor 
und Getriebe?
Scheibenwischermotoren haben m.W. selbsthemmende Schneckengetriebe und 
scheiden daher aus.
Alte Küchengeräte etc.? Meist kein Getriebe und kein permanenterregter 
Motor.
Evtl. Akkuschrauber, teils sogar mit Rutschkupplung!?

von emaN (Gast)


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Motor kann für den ersten Versuch auch mit Bürsten sein.

von emaN (Gast)


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emaN schrieb:
> Motor kann für den ersten Versuch auch mit Bürsten sein.

Daraus folgt, dass er mechanisch kommutiert ist, und eine Diode 
ausreichen dürfte.

von Falk B. (falk)


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emaN schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Jain. Für Normalbetrieb und Kurzschlußbremsung
>
> Sorry, ich war nicht explizit: der Motor soll nur als Bremse arbeiten.

Dann reicht ein MOSFET. Bei 100W Bremsleistung reicht aber nicht einer, 
da braucht man eher mehrere, so 3-5. Und die brauchen einen guten 
Kühlkörper. Wenn die Bremskraft nur eine Stufe haben soll, reicht 
ein MOSFET, der einen passenden Lastwiderstand schaltet. Wie lange und 
wie oft soll den gebremst werden?

> Die praktische Frage ist aber: woher bekomme ich einen passenden Motor
> und Getriebe?

Gibt es wie Sand am Meer.

> Scheibenwischermotoren haben m.W. selbsthemmende Schneckengetriebe und
> scheiden daher aus.

Ja.

> Alte Küchengeräte etc.? Meist kein Getriebe und kein permanenterregter
> Motor.

Keine Ahnung.

> Evtl. Akkuschrauber, teils sogar mit Rutschkupplung!?

Was darf es denn kosten?

von Hubert G. (hubertg)


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Unterschätze die Wärmeentwicklung beim Bremsen nicht.
Ein Bekannter wollte sich einen Prüfstand für kleine Modellmotoren 
bauen, kleiner 0,5PS.
Dazu hatte er einen Motor, 500W, 48V.
Mit Kurzschluss war die Bremsleistung zu gering. Als er dann mit seinem 
Netzteil, 60V/20A, versuchte zu Bremsen, hat sich der Motor bei nur 2A 
Gegenstrom zum Bremsen in Rauch aufgelöst. Das innerhalb einer Minute. 
Er hat das Projekt daraufhin aufgegeben.
Wirbelstrombremsen haben nicht umsonst eine aktive Kühlung und daher 
auch einen entsprechenden Preis.

von emaN (Gast)


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Danke für die Hinweise.
Die Bremse wäre nur selten aktiv.
Ich werde versuchen, richtige Werte zu ermitteln und damit ggf. Versuche 
anstellen.

von Udo S. (urschmitt)


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Hubert G. schrieb:
> Ein Bekannter wollte sich einen Prüfstand für kleine Modellmotoren
> bauen, kleiner 0,5PS.
> Dazu hatte er einen Motor, 500W, 48V.

Ein 500W Motor hat eine elektrische Eingangsleistung von 500W und soll 
möglichst effizient damit mechanische Leistung erzeugen. Das bedeutete 
er hat im Nennbetrieb vieleicht 150W Verluste, und mehr kann er auch 
nicht los werden.
Es ist also klar, dass er überhitzt wenn er jetzt 300 oder 400W 
verbraten soll.
Zumal er wahrscheinlich mit einem Lüfter auf der Welle eigengekühlt war 
und im Bremsbetrieb dann vieleicht unter seiner Nenndrehzahl lief, was 
seine Kühlung verschlechterte.

von Hubert G. (hubertg)


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Udo S. schrieb:
> Zumal er wahrscheinlich mit einem Lüfter auf der Welle eigengekühlt war
> und im Bremsbetrieb dann vieleicht unter seiner Nenndrehzahl lief, was
> seine Kühlung verschlechterte.

Ich glaube zwar das der Motor über der Nenndrehzahl lief, was die 
Situation aber sicher nicht verbesserte.
In meinem Beitrag wollte ich aber in erster Linie darauf hinweisen das 
die Bremsenergie größtenteils in Wärme umgewandelt wird und die muss man 
erst mal los werden.

von Falk B. (falk)


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Hubert G. schrieb:
> Ich glaube zwar das der Motor über der Nenndrehzahl lief, was die
> Situation aber sicher nicht verbesserte.

> In meinem Beitrag wollte ich aber in erster Linie darauf hinweisen das
> die Bremsenergie größtenteils in Wärme umgewandelt wird

Zu 100%! Vor allem beim Kurzschluß des Generators!

> und die muss man
> erst mal los werden.

Mit externen Bremswiderständen. Oder einem GROOOOOßEN Akku!

https://www.spiegel.de/auto/aktuell/schweiz-elektro-lkw-edumper-muss-nicht-aufgeladen-werden-a-1282952.html

von Falk B. (falk)


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emaN schrieb:
> Danke für die Hinweise.
> Die Bremse wäre nur selten aktiv.

Wie oft? (x mal pro Minute)?
Wie lange (y Sekunden)?
Siehe Netiquette.

von emaN (Gast)


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emaN schrieb:
> Ich werde versuchen, richtige Werte zu ermitteln

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