Beim Aufräumen habe ich einen etwas größeren 2-Phasen-Syncronmotor (ca. 10 x 10 cm) "wiedergefunden". Da ich diesen Sommer sowieso mal mit einem kleinen Windrad herumspielen wollte, hatte ich die Idee, diesen Motor als Generator zu verwenden. Für einen ersten Test hab ich mal zwei der vier Drähte in den Mund genommen und sehr vorsichtig an dem Motor gedreht. Das war auch echt gut so, denn es hat ordentlich "gezwiebelt". Die Merkwürdigkeit, um die es hier geht, kommt nun: Ich habe beide jeweils zusammengehörige Anschlüsse miteinander kurzgeschlossen, um eine grobe Vorstellung zu bekommen, welchen Widerstand der Generator einem Windrotor bei elektrischer Last entgegensetzen würde. So und jetzt kommts: Drehe ich sehr langsam, ist der Widerstand wirklich beachtlich, es ist eine extreme Bremswirkung zu spüren. Drehe ich dagegen etwas kräftiger bzw. schneller, reisst dieser Widerstand plötzlich ab, ist fast nicht mehr zu spüren, es lässt sich leicht drehen ... Wie geht das? Welche physikalische Erklärung käme dafür in Frage?
Frank E. schrieb: > Für einen ersten Test hab ich mal zwei der vier Drähte in den Mund > genommen.... Hattes du bis jetzt kein Geld für ein simples Multimeter übrig?
Beitrag #6626856 wurde von einem Moderator gelöscht.
Frank E. schrieb: > Für einen ersten Test hab ich mal zwei der vier Drähte in den Mund > genommen und sehr vorsichtig an dem Motor gedreht. Das war auch echt gut > so, denn es hat ordentlich "gezwiebelt". Etwas schneller und es ist elektrisch KoKain....
Hatte 2017 auch so ein Vorhaben mit einem kleinen Windgenerator. Zweistufigen Savonius mit Halbschalen aus PET-Flaschen. Wenn der 1 Watt bringt wäre ich begeistert. Habe das Zeug provisorisch mit Heißkleber aufgebaut. Das Rad dreht einwandfrei. Läuft auch bei wenig Wind. Das Problem ist aber immer die niedrige Drehzahl. Da kann man nur den Generator selber wickeln. Ich bin an den Flachspulen gescheitert Demnächst wollte ich da Thema wieder aufgreifen. Gruß Thomas
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Frank E. schrieb: > Drehe ich > dagegen etwas kräftiger bzw. schneller, reisst dieser Widerstand > plötzlich ab, ist fast nicht mehr zu spüren, es lässt sich leicht drehen Ich kenne einige Motore wo ein Fliehkraftregler verbaut wurde. Zwecks Drehzahlstabilisierung. Ist aber lange her.
Energieerhaltung. Alles was du mechanisch als Leistung aufbringst muss auch auch wieder raus. Aber wo soll das hin? Der Motor ist kurzgeschlossen und ein Kurzschluss hat ideal keine Verluste. Wenn elektrisch und thermisch keine Leistung rauskommen kann, kann auch keine mechanische Leistung rein kommen. Permanenterregte Synchronmaschinen, PMSM, haben einen Kurzschlussstrom, der ist erstmal unabhängig von der Drehzahl. PMSM erzeugen proportional zur Drehzahl eine Spannung mit einer ebenfalls proportionalen Frequenz. Die Impedanz der Maschine ergibt sich im Wesentlichen aus der Induktivität. Das bedeutet mit der Frequenz steigt sowohl die Spannung als auch die Impedanz. Daraus folgt ein konstanter Strom. In Fahrzeugen werden im Fehlerfall die Motoren mit dem Inverter kurzgeschlossen, das ist der sicherste Betreiberzustand einer PMSM. Da der Strom konstant ist, ist auch die mechanische Leistung konstant. So nimmt das Drehmoment mit der Drehzahl am. Bei kleinen Drehzahlen dominiert der Kupferwiderstand, daher gibt es irgendwo einen Punkt der maximalen Drehmoments. Hat man diesen Punkt überwunden, geht das Drehmoment Anti-proportional runter.
Impedanz ist das Schlüsselwort. Solange die in den Motorspulen induzierte Leistung dem Spulenwiderstand in der Impedanz ähnlich ist, wird die in Wärme in der Spule umgewandelt. Drehst du schneller, kommt es zu einer Fehlanpassung. Statt mehr Leistung im Spulenwiderstand zu verbraten wird der Motor leichtgängig. Das gleiche findet sich bei Fahrraddynamos: In Leerlauf (locker bis 30V) oder Kurzschluß (bis zu 1A) drehen die leicht, Im Bereich um die Nennlast am schwersten: Im Kurzschlußfall kann das sich drehende magnetische Feld kaum noch in die Kerne der Feldspulen eindringen.
Thomas B. schrieb: > Frank E. schrieb: >> Drehe ich >> dagegen etwas kräftiger bzw. schneller, reisst dieser Widerstand >> plötzlich ab, ist fast nicht mehr zu spüren, es lässt sich leicht drehen > > Ich kenne einige Motore wo ein Fliehkraftregler verbaut wurde. > Zwecks Drehzahlstabilisierung. > Ist aber lange her. Ja, ich verstehe das Prinzip, bei dem vorliegenden Schrittmotor ist aber eher nicht mit einem Fliehkraftregler zu rechnen ...
Michael M. schrieb: > Frank E. schrieb: >> Für einen ersten Test hab ich mal zwei der vier Drähte in den Mund >> genommen.... > Hattes du bis jetzt kein Geld für ein simples Multimeter übrig? Doch, natürlich, das war aber in dem Moment überhaupt nicht die Frage ...
ACDC schrieb: > Frank E. schrieb: >> Für einen ersten Test hab ich mal zwei der vier Drähte in den Mund >> genommen und sehr vorsichtig an dem Motor gedreht. Das war auch echt gut >> so, denn es hat ordentlich "gezwiebelt". > > Etwas schneller und es ist elektrisch KoKain.... ... und vor Allem: Es flackert im Bewussstsein ...
Frank E. schrieb: > So und jetzt kommts: Drehe ich sehr langsam, ist der Widerstand wirklich > beachtlich, es ist eine extreme Bremswirkung zu spüren. Drehe ich > dagegen etwas kräftiger bzw. schneller, reisst dieser Widerstand > plötzlich ab, ist fast nicht mehr zu spüren, es lässt sich leicht drehen > ... Wenn du ganz schnell drehst wird -vielzuviel- Elektrizität erzeugt.. der Motor hat nun genug Anlaufstrom .. und beginnt sich zu drehen ! Du brauchst den Motor also nicht mehr anzudrehen, er dreht sich, als elektrischer 'Selbstversorger', --von selbst-- . Das ist aber leider kein : Elektrophysikalisches Perpertuum Mobile. Da leider bei der Energie- U M W A N D L U N G -von mechanischer in elektrische in mechanische in usw.- immer Energie (hier: Wärme+Reibung) verlorengeht, dreht sich der Motor immer langsamer - und kommt immer zum Stillstand, sobald die 'Bremswirkung' einsetzt, weil der notwendige 'Anlaufstrom' nicht mehr -hoch genug- ist . Wenn also ein -LAUFENDER - Motor von dir nun 'angetrieben' wird, läßt er sich naturgemäß leicht 'weiterdrehen'. Zuerst kommt also der Bremsstrom, dann erst der Anlaufstrom ! Zuerst wird also der Bremsstrom verbraten, danach erst 'entsteht' der Anlaufstrom ! Jo, is scho spät, aber lustig..
Zuerst wird also bloß der Bremsstrom verbraten, danach erst 'entsteht' der Anlaufstrom ! Und dann läuft er .. und läuft .. und läuft bis zum Absaufen Unser 'Generator-Motor' oder selbstlaufendes Motor-Generatoren-Mobile.
Hallo Michael M. schrieb: > Hattes du bis jetzt kein Geld für ein simples Multimeter übrig? Wenn man wie beim TO zu vermuten (langsam drehen) ein wenig Ahnung hat, dann ist es gar nicht so falsch so etwas und ähnliches auch mal zu machen und nicht nur Grundlagenartikel zu lesen und ausschließlich Messinstrumente zu nutzen. Als Kind hat ich einen Fahrraddynamo mittels eine Märklin Metallkonstruktion als Generator betrieben. Die Rückmeldung über die aufzubringende Kraft wenn auf einmal ein Glühlämpchen (an LEDs für mehr als eine Meldeleuchte war damals nicht zu denken) zugeschaltet wurde hat mit wesentlich mehr "Bauchgefühl" gegeben das eine Last eben einen Generator abbremst, bzw. das mehr Energie zugeführt werden muss, als irgend ein Buch (WWW da war auch noch sehr fern - BTX war gerade im entstehen). Hätte ich das ausschließlich nur theoretisch und mit Messgeräten "erfahren" wäre mir das nicht so deutlich klar geworden. Auch mal 50Hz, oder eine steigende Frequenzen wie es wohl auch der TO bei seinen Experiment erfahren hat zu spüren (und nicht nur zu Messen) ist eine Erfahrung die zum "Bauchverständnis" und vertiefen der Theorie sehr viel beiträgt. Eine körperlich Rückmeldung in den kleinen Umfang wie es in der E-Technik und auch Physik(sicher) möglich ist empfinde ich als sehr wichtig damit die Theorie nicht so trocken und eben Theoretisch bleibt. Gegen EMK, "Antworten" eines Generators auf Lastwechsel, Flackern von Leuchtmitteln usw. werden so wesentlich fassbarer und Verständlicher. Wie funktioniert die Nutzbremsung (Rückspeisung in Netz, in einen Akku) bei E-Motoren ? - Die Theorie erklärt das alles, Messgeräte zeigen alles - aber mal selbst einen Generator (Motor als einen solchen genutzt) angetrieben zu haben, eventuell sogar ihn mit einer etwas aufwendigeren Konstruktion (Schwungrad) mit eigener Kraft auf Drehzahl gebracht zu haben und dann mit verschieden großen Lasten - am besten Glühlampen- belastet "herunter gebremst" zu haben und dann auch einmal im "Leerlauf" solange gewartet zu haben bis er von selbst "ausgelaufen" war ist ein deutlich bessere und "fühlbare" Rückmeldung welche die Theorie erst sinnvoll und wirklich verständlich macht. Auch Spannungen Ströme oder der Leistungsbegriff bekommen durch solche Erfahrungen erst ihren "echten" Sinn. Wer natürlich sich den ganzen "Kram" rein ziehen muss weil er irgend ein Papier in den Händen haben will, aber nicht wirklich an E-Technik, Physik und was damit im Zusammenhang steht interessiert ist, davon Fasziniert ist, dafür brennt - ja für den reichen die Theorie und Messgeräte (möglichst noch als Black Box - "Was da drinnen passiert Interessiert mich nicht" Einstellung) aus - aber solche Leute haben meiner Meinung nach auch irgendwas falsch gemacht und sollten lieber das erlernen wofür sie wirklich "brennen" selbst wenn es im wörtlichen Sinne um eine Brot lose Kunst handeln sollte - sie tun sich und auch den "echten E-Technikern" einen großen gefallen. Praktiker
Gut gebrüllt, beantwortet aber auch nicht die Frage Frank E. schrieb: > Wie geht das? Welche physikalische Erklärung käme dafür in Frage? Bewegt man einen Leiter durch ein Magnetfeld- entsteht Strom. Schickt man Strom durch einen Leiter- entsteht ein Magnetfeld. Schickt man aber Strom durch einen sich in einem Magnetfeld bewegenden Leiter: stoßen sich die zwei gleichpoligen Magnetfelder gegenseitig ab. Der Leiter wird dadurch aus dem umgebenden Magnetfeld herausgedrückt - und gleichzeitig wird ein anderer Leiter in ein anderes Magnetfeld hineingedrückt, wodurch wieder Strom entsteht der ein Magnetfeld erzeugt, usw. Der Motor dreht sich 'weiter' . So entsteht ein elektromechanisch sich selbst erregender Motor. Die Magnetfelder seiner Teile fungieren dabei als Bremse bzw. Antrieb. Je nachdem wie man ihn zusammenschließt . Während man beim Motor Strom hineinschickt, damit er sich dreht, dreht man an einem Generator, damit er Strom herausschickt. Aber am GeneratorMotor dreht man nur, damit er jenen Strom produziert, bis er sich (quasi) mit Nullkraft weiterdrehen läßt. Will man nun die Motor-Drehzahl erhöhen, braucht man wieder Kraft. Ist die Drehzahl erreicht, braucht man wiederum keine Kraft mehr, usw. .Je schneller der Motor angekurbelt wird, desto länger läuft er. Das hat mit der 'Schwungmasse' des Motors/Rotors noch gar nichts zu tun. Dreht der TO also an seinem 'selbsterregten Motor', geht das sehr leicht, es erfordert keinerlei Kraft, da sein Motor bereits 'läuft'! Und da die Umwandlung von Energie Energie verbraucht, läuft der Motor nur solange, bis die zur Selbsterregung notwendige Energie unter einen gewissen Schwellenwert sinkt. Folglich die (zu schwachen) Magnetfelder sich nicht mehr abstoßen können... wodurch die Selbstrotation zum Stillstand kommt. .
Irgendwie sind mir hier die ganzen Antworten nicht schlüssig. Wenn ich schneller drehe habe ich mehr Spannung (und Strom) Da kann das Drehemoment an der Welle nicht kleiner werden. Hallo Frank, ich kenne dich hier aus dem Forum. Und Du hast was drauf. Aber irgend etwas läuft falsch :-) Gruß Thomas
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Also erstmal danke für die vielen Antworten. Neben dem unvermeidlichen blöd-pampigen Gelaber gibts auch einige witzige Antworten und manche geben sich richtig Mühe ... Das Induktionsgesetz muss mir allerdings niemand erklären, sorry. So richtig überzeugt hat mich aber noch keine Antwort. Ich fasse die Bedingungen nochmal zusammen: - 2-Phasen-Synchronmotor (4 Anschlusskabel, mit Permanentmagneten, deutlicher "Rasteffekt", 120 Positionen/Umdrehung) - nach dauerhaftem Kurzschluss beider Stromkreise ist beim langsamen Drehen mit der Hand eine beachtliche Bremswirkung (gegenüber dem nicht kurzgeschlossenen Zustand) zu spüren - dreht man aber etwas kräftiger (und damit auch schneller), ist dieser Bremseffekt plötzlich nahezu vollständig verschwunden. Sobald man aber wieder langsamer dreht, ist er sofort wieder da - es ist KEIN Fliehkraftregler verbaut, der Motor läuft auch nicht spürbar nach, zumindest wenn man ihn mit der Hand dreht Meine "Arbeitshypothese": Aufgrund der hohen Polzahl gehts ab einer gewissen Drehzahl evt. einfach zu schnell. Der Strom beginnt in einer Induktivität ja erst nach einiger Zeit zu fließen und dann baut sich das Magnetfeld durch die Weiterdrehung zum nächsten Pol hin ja schon wieder ab ... ?
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Frank E. schrieb: > gehts ab einer > gewissen Drehzahl evt. einfach zu schnell Vielleicht über 3000Upm? Ich tippe auf einen physiologischen Trugschluß weil das Rastmoment "ausfällt" / nicht mehr warnehmbar ist. Ein Test mit einem Akkuschrauber sollte greifbare Ergerbnisse bringen. (Eine Wicklung kurgeschlossen? Nicht beide in Reihe?)
Frank E. schrieb: > Meine "Arbeitshypothese" Das geht schon fast in die richtige Richtung. Besser: Eine kurzgeschlossene Spule ist für einen schnellen feldwechsel im Kern ein schwer zu überwindender Widerstand. der Flußwechsel findet kaum noch statt. Im Wicklungswiderstand einer kurzgeschlossenen spule findet immer ein ähnlich hoher Leistungsverlust statt, egal ob schnell oder langsamer drehst. Aber: 1 Watt bei 10 Umdrehungen bremst die langsame Drehung halt 100 mal stärker ab als 1 Watt bei 1000 umdrehungen.
A. H. schrieb: > Frank E. schrieb: >> gehts ab einer >> gewissen Drehzahl evt. einfach zu schnell > > Vielleicht über 3000Upm? Ich tippe auf einen physiologischen Trugschluß > weil das Rastmoment "ausfällt" / nicht mehr warnehmbar ist. Ein Test mit > einem Akkuschrauber sollte greifbare Ergerbnisse bringen. > (Eine Wicklung kurgeschlossen? Nicht beide in Reihe?) Ich glaube nicht, dass ich mit einer 1/2-Drehung aus dem Handgelenk, dabei die Motorachse zwischen Daumen und Zeigefinger haltend, eine solche (Winkel-) Geschwindigkeit hinbekomme. Aber du hast recht, Messen wäre allemal besser als fühlen ...
Frank E. schrieb: > Also erstmal danke für die vielen Antworten. Neben dem > unvermeidlichen > blöd-pampigen Gelaber gibts auch einige witzige Antworten und manche > geben sich richtig Mühe ... Das Induktionsgesetz muss mir allerdings > niemand erklären, sorry. > Anscheinend doch! > So richtig überzeugt hat mich aber noch keine Antwort. Ich fasse die > Bedingungen nochmal zusammen: > > - 2-Phasen-Synchronmotor (4 Anschlusskabel, mit Permanentmagneten, > deutlicher "Rasteffekt", 120 Positionen/Umdrehung) > > - nach dauerhaftem Kurzschluss beider Stromkreise ist beim langsamen > Drehen mit der Hand eine beachtliche Bremswirkung (gegenüber dem nicht > kurzgeschlossenen Zustand) zu spüren > > - dreht man aber etwas kräftiger (und damit auch schneller), ist dieser > Bremseffekt plötzlich nahezu vollständig verschwunden. Sobald man aber > wieder langsamer dreht, ist er sofort wieder da > So muß das auch sein!!!
Mal nach "Nutrastmoment" und deren Glättung durch Massenträgheit suchen. Danach kommt dann das, sicher nicht mehr fingerermittelbare -> Helge schrieb: > Im Wicklungswiderstand einer kurzgeschlossenen spule findet immer ein > ähnlich hoher Leistungsverlust statt, egal ob schnell oder langsamer > drehst.
Teo D. schrieb: > Mal nach "Nutrastmoment" und deren Glättung durch Massenträgheit > suchen. > Danach kommt dann das, sicher nicht mehr fingerermittelbare -> > > Helge schrieb: >> Im Wicklungswiderstand einer kurzgeschlossenen spule findet immer ein >> ähnlich hoher Leistungsverlust statt, egal ob schnell oder langsamer >> drehst. Auch wenn das jetzt nörgelig oder uneinsichtig klingt - bitte nochmal präzisieren! Das Rastmoment ist da, egal ob ich kurzschließe oder nicht und dich kann mir auch gut vorstellen, dass dieses bei zunehmender Drehzahl wegen der Masseträgheit weniger spürbar ist. ABER: Mir geht es um die Bremswirkung bei Kurzschluss. Diese ist (an meinem Motor) bei geringen Drehzahlen um ein Vielfaches (!) größer als das Rastmoment, fällt aber ab einer gewissen Kraft bzw. Geschwindigkeit schlagartig (!) weg. Es fühlt sich tatsächlich so an, als hätte man den Kurzschluss aufgehoben. Bisher konnte mir niemand einleuchtend erklären, wieso dieser Effekt so extrem plötzlich, quasi in "Schaltermanier" eintritt.
Jaaaa, das ist merkwürdig .... #-/
Hab grad selber mal "gezwirbelt" selbige schlagartige Verringerung der
Kraft, um ~80%. ABER bei mir nur für ne halbe Umdrehung... ?-{
Thomas B. schrieb: > Irgendwie sind mir hier die ganzen Antworten nicht schlüssig. > Wenn ich schneller drehe habe ich mehr Spannung (und Strom) > Da kann das Drehemoment an der Welle nicht kleiner werden. > Hallo Frank, ich kenne dich hier aus dem Forum. > Und Du hast was drauf. > Aber irgend etwas läuft falsch :-) > Gruß > Thomas Du hast mehr Spannung, aber nicht mehr Strom, will sie Impedanz ebenfalls steigt. Die Spannung ist der "verkettete Fluß" Psi * omega. Die Impedanz ist omega * L. Die Kreisfrequenz kürzt sich raus und es bleibt ein konstanter Strom. Dieser Strom erzeugt erstmal keinerlei Drehmoment, weil er 90° zur Spannung steht. Nur der resistive Anteil erzeugt Verluste, da der Strom - bei größeren Drehzahlen - konstant ist, müssen Kontakte Verluste über einen weiteren Drehzahlbereich abgedeckt werden. P_e = const = P_m = omega_m * M. Unterschlagen habe ich hier die Eisenverluste. Als Tipp, betrachte den Motor im DQ-System, bzw. Die Clarke-Park-Transformation. Wir haben einen Motor auf dem Prüfstand, der im Kurzschluss, wie jede andere PMSM auch, dieses Verhalten zeigt. Erst wirkt der Widerstand und das Drehmoment steigt proportional mir der Drehzahl und erreicht sehr früh ein Maximum, danach wirkt die Induktivität und das Drehmoment fällt mir 1/n ab. Steht in jedem Lehrbuch
HSc schrieb: > Thomas B. schrieb: >> Irgendwie sind mir hier die ganzen Antworten nicht schlüssig. >> Wenn ich schneller drehe habe ich mehr Spannung (und Strom) >> Da kann das Drehemoment an der Welle nicht kleiner werden. >> Hallo Frank, ich kenne dich hier aus dem Forum. >> Und Du hast was drauf. >> Aber irgend etwas läuft falsch :-) >> Gruß >> Thomas > > Du hast mehr Spannung, aber nicht mehr Strom, will sie Impedanz > ebenfalls steigt. ... Ok, klingt nach einer ernsthaften Erklärung, die ich zugegebenermaßen nicht aus dem Stand vollständig nachvollziehen kann. ABER: Wieso zeigen dann "normale" Generatoren (oder E-Motore im Rekuperationsbetrieb bei E-Mobilen) dieses Verhalten nicht? Das würde ja bedeuten, dass z.B. Turbinen ab einer gewissen Drehzahl quasi leerlaufen, weil der mechanische Widerstand drastisch sinkt? Ok, Generatoren laufen nicht im direkten Kurzschluss, aber man versucht ja wohl mit einer Art MPP eine maximale Energieausbeute zu erzielen ...
Thomas B. schrieb: > Irgendwie sind mir hier die ganzen Antworten nicht schlüssig. > Wenn ich schneller drehe habe ich mehr Spannung (und Strom) > Da kann das Drehemoment an der Welle nicht kleiner werden. Frank E. schrieb: > So richtig überzeugt hat mich aber noch keine Antwort. Ich fasse die > Bedingungen nochmal zusammen Wieso...das wurde doch alles schon sehr schön von HSc erklärt. Denke an reale Spannungsquellen und deren Innenwiderstand. Und an Leistungsanpassung. Die maximale Leistung entnimmt man einer Spannungsquelle genau dann, wenn die Last ihrem Innenwiderstand entspricht. Nun ist es beim Synchronmotor/generator so, daß deren Innenwiderstand eine ordentliche Induktivität und damit ein Blindwiderstand mit vernachlässigbarem Wirkanteil ist. Wenn du langsam drehst, ergo eine niedrige Frequenz der Spannung hast, ist der Blindwiderstand kaum vorhanden, und die Wirkwiderstände des Drahtes sind wirksam. Darüber fällt Wirkleistung ab, das erzeugt ein Gegendrehmoment. Wenn du aber schneller drehst, erhöhst du die Frequenz (und bei 120 Schritten/U könntest du das mit händischem Drehen tatsächlich erreichen), und dann wird der Blindwiderstand immer wirksamer. Es fließt zwar noch Strom, wird aber zunehmend reiner Blindstrom, die Wirkwiderstände in deinem Kupferdraht werden vernachlässigbar gegenüber dem Blindwiderstand der Spulen. Wenn du aber zunehmend nur noch Blindleistung erzeugst, dann muß das Drehmoment gegen Null gehen, um den Energieerhaltungssatz zu erfüllen. Du kannst mal folgendes probieren: Nimm einen Lastwiderstand, der ein paar Watt abkann, vielleicht 10...50Ω oder so, hänge den an den Motor/Generator, und wiederhole dein Experiment. Das Gegenmoment des Motors sollte anfangs zwar schwächer sein als im Kurzschlußfall, allerdings sollte es sich länger halten, bzw. zunächst bei steigeder Drehzahl sogar zunehmen.
https://www.hindawi.com/journals/mpe/2019/5026316/ Hier ist ein Paper dazu, es geht natürlich darin um andere Dinge, aber das Verhalten ist in Figure 6 zu sehen. Das Stichwort heißt active shortcircuit oder aktiver Kurzschluss in der Antriebstechnik.
Frank E. schrieb: > Ok, klingt nach einer ernsthaften Erklärung, die ich zugegebenermaßen > nicht aus dem Stand vollständig nachvollziehen kann. Führ' doch bitte mal eine einfache Überschlagsrechnung durch: Aus Wicklungswiderstand R und Induktivität L kannst Du die Impedanz Z bestimmen.
Über die induzierte Spannung des Motors, die, wie schon erwähnt, proportional zur Drehzahl ist und in guter Näherung aus der Leerlaufspannung (die bei einer bestimmten Drehzahl gemessen wurde) mittels Dreisatz ermittelt wird, kann nun der Strom I bestimmt werden, der durch Z fließt. Dieser Strom setzt im ohmschen Widerstand R die Leistung P um.
Diese muss gleich der mechanischen Leistung sein, also
Wobei M Dein "gefühltes" Bremsmoment ist. Nun rechnest Du schnell dieses Drehmoment für eine sehr kleine Drehzahl und für eine relativ große aus. > ABER: Wieso zeigen dann "normale" Generatoren (oder E-Motore im > Rekuperationsbetrieb bei E-Mobilen) dieses Verhalten nicht? Weil dem Generator Leistung entnommen wird die im Verbraucher umgesetzt wird, wobei idealerweise der Innenwiderstand des Verbauchers deutlich größer ist als die Impedanz des Generators. Grüßle Volker
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Wenn du mechanische Leistung haben willst, musst du auch elektrische Leistung rausholen. Mit einem Kurzschluss geht das halt nicht. Wie oben geschrieben geht das einfach mit Widerständen. Mit dem Kurzschluss kann man aber nebenbei die gemischten Eigenschaften des Motors prüfen. Man braucht wenig Leistung, hat aber seinen vollen Strom. So werden auch riesige Generatoren geprüft. Bei 500 MVA und 99 % Wirkungsgrad muss man den Generator nur kurzschließen und mit 5 MW antreiben.
Frank E. schrieb: > ABER: Wieso zeigen dann "normale" Generatoren (oder E-Motore im > Rekuperationsbetrieb bei E-Mobilen) dieses Verhalten nicht? Das würde ja > bedeuten, dass z.B. Turbinen ab einer gewissen Drehzahl quasi > leerlaufen, weil der mechanische Widerstand drastisch sinkt? > Ok, Generatoren laufen nicht im direkten Kurzschluss, aber man versucht > ja wohl mit einer Art MPP eine maximale Energieausbeute zu erzielen ... Doch, sie zeigen dieses Verhalten ebenfalls. Bei E-Antrieben in Autos wird Energie entnommen was im Wesentlichen bedeutet, daß eine entsprechende Last angehangen wird. Kurzgeschlossen werden sie nicht, jedenfalls nicht wenn man von höheren Drehzahlen runterbremsen will. Bei Großgeneratoren wird die Drehzahl konstant gehalten, um mit dem Netz bei 50Hz synchron zu bleiben. Tatsächlich muß die Turbinde am Generator ganz unterschiedliche Drehmomente aufbringen, je nach Belastung des Generators. Übrigens kann man die Blindleistung, die die angeschlossenen Verbraucher (Transformatoren, Freileitungen und Kabel haben einen ganz erheblichen Blindleistungsbedarf) benötigen, ganz famos mit einem Synchrongenerator einregeln. Das beeinflußt jedoch nicht das Drehmoment, das die Turbine liefern muß. Das nur mal noch, um den Kreis zu deinem Experiment zu schließen.
Ok, so langsam dämmerts. Mein größter Denkfehler war wohl, anzunehmen, dass ein Kurzschluss das Maximum an Energie-Entnahme darstellt ...
HSc schrieb: > Wenn du mechanische Leistung haben willst, musst du auch > elektrische > Leistung rausholen. Mit einem Kurzschluss geht das halt nicht. Wie oben > geschrieben geht das einfach mit Widerständen. Mit dem Kurzschluss kann > man aber nebenbei die gemischten Eigenschaften des Motors prüfen. Man > braucht wenig Leistung, hat aber seinen vollen Strom. So werden auch > riesige Generatoren geprüft. Bei 500 MVA und 99 % Wirkungsgrad muss man > den Generator nur kurzschließen und mit 5 MW antreiben. Wenn’s im Generator innen leuchtet war es zu viel. Richtig?
Falsch, der leuchtet innen nicht...dafür sorgt die Induktanz schon.
Frank E. schrieb: > Ok, so langsam dämmerts. Mein größter Denkfehler war wohl, > anzunehmen, > dass ein Kurzschluss das Maximum an Energie-Entnahme darstellt ... Du solltest dich mit der Anpassung befassen.
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