Permanenterregter Gleichstrommotor Aufgabe Hilfestellung

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Verfasst am: 15.10.2015, 16:53 Titel: Permanenterregter Gleichstrommotor Aufgabe Hilfestellung

Guten Tag zusammen, ich hoff erstmal das meine Frage hier rein gehört Very Happy

Und zwar hab ich momentan das Fach Signal und Systeme quasi das fach vor Regelungstechnik.

Ich hab grad eine Aufgabe und bräuchte einen Tipp.

Und zwar soll ich die stationäre Motorkennlinie eines permanenterregtenDC Motors allgemein herleiten.

Zu den geg. Werten ich habe
cn= Drehzahlkonstante
cm= drehmomentkonstante
R und U nennspannung

Mein Ansatz ist jetzt so das ich 1. Das mechanische und das elektrische Schaltbild gezeichnet hab. Für den elektr. Teil dann die Maschenregel angewendet

Also Un= R *i(t) + ui(t)

Da stationär gefragt ist fehlt ja das Trägheitsmoment weg?

EES für das mechanische Bild wär bei mir jetzt 0= Mm( Motormoment) - Ml( motorlast)

Laut meinem Skript ist Mm= cm * i(t)

so und nun häng ich fest ?? bzw ist mein Ansatz überhaupt richtig oder total falsch? Cool

Epfi

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Verfasst am: 15.10.2015, 19:03 Titel: Re: Permanenterregter Gleichstrommotor Aufgabe Hilfestellung

break hat Folgendes geschrieben:

Und zwar hab ich momentan das Fach Signal und Systeme quasi das fach vor Regelungstechnik.

Cool - darf ich fragen, welche Uni das so umgesetzt hat?

Sagt die Aufgabe denn elektrisch statisch oder mechanisch statisch? Oder beides? Da gibt es ja auch noch eine Induktivität, die einen Spannungsabfall u(t)=L*di/dt hat... Ich könnte mir vorstellen, dass Du diese Spannung vernachlässigen sollst. Dann kann man mit dem Modell immer noch "langsame" Last- und Drehzahländerungen abbilden.

Das Massenträgheitsmoment weglassen würde bedeuten, dass das Lastmoment gleich dem Maschinenmoment sein muss. Und dann bleibt irgendwie nicht mehr viel übrig, weil sich der Strom mit der Drehmomentkonstante direkt aus dem Lastmoment berechnen lässt.

Ansonsten sollte der Ansatz grundsätzlich schon richtig gedacht sein.

break

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Verfasst am: 15.10.2015, 19:36 Titel:

Hochschule Heilbronn, warum ist das schlecht Very Happy

? Laut prof gibs nicht viele Schulen die das voher machen.

Genaue Aufgabenstellung: "Leiten Sie die stationäre Motorkennlinie eines permamenterregten DC Motors allgemein her.

Die Induktivität hab ich jetzt mal weg gelassen aufgrund stationärer Motorkennlinie.

Meinst also das Massenträgheitsmoment bleibt, dann hät ich aber eine unbekannte mehr drin. Das hab ich nicht geg.

http://antriebstechnik.fh-stralsund.....Kennlinien/Kennlinien.pdf

Auf dieser Seite hab ich auch eine ähnliche Aufgabe gesehen, wenn nicht sogar fast gleich, nur hab ich kein omega, hab nur eine Drehzahlkonstante, weiss aber nicht wie ich das verrechnen könnte, und für den Winkel phi müsste ich auch einen Wert annehmen

Epfi

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Verfasst am: 15.10.2015, 22:40 Titel:

break hat Folgendes geschrieben:

Hochschule Heilbronn, warum ist das schlecht :D? Laut prof gibs nicht viele Schulen die das voher machen.

Fast niemand macht es so, obwohl ich schon seit Jahren sage, dass das total sinnvoll wäre. Und dann sollten auch gleich alle Vorlesungen darauf aufbauen und nicht nur Regelungstechnik. Aber an Hochschulen etwas ändern wollen, ist manchmal ein Kampf gegen Windmühlen - alle zu eingerostet vom vielen rumsitzen... Darum: schön, dass Dein Prof. das so macht, mögen ihm viele folgen :)

Zitat:

Genaue Aufgabenstellung: "Leiten Sie die stationäre Motorkennlinie eines permamenterregten DC Motors allgemein her.

Damit lässt sich doch arbeiten :)

Zitat:

Die Induktivität hab ich jetzt mal weg gelassen aufgrund stationärer Motorkennlinie.
Meinst also das Massenträgheitsmoment bleibt, dann hät ich aber eine unbekannte mehr drin. Das hab ich nicht geg.

Ne, bleibt dann beides nicht drin. Die Drehzahl-und Drehmomentkonstante reichen. Letztendlich suchst Du für die Kennlinie ja den Zusammenhang zwischen Drehzahl und Drehmoment. Das heißt, Du setzt eine Drehzahl in eine Funktion ein und erhältst daraus ein Drehmoment: M = f(n).

Im elektrischen Ersatzschaltbild hast Du drei Elemente:
* drehzahlabhängige, induzierte Spannung: U_ind = c_n * n
* Spannungsabfall am Widerstand: U_R = R * i
* angelegte Spannung (=Nennspannung): U_0

Daraus stellst Du die Maschengleichung auf (vorsicht mit den Richtungen der Spannungsabfälle!). Die Maschengleichung kannst Du dann nach i auflösen und in die Drehmomentgleichung ( M = c_m * i ) einsetzen. Fertig.

break

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Verfasst am: 16.10.2015, 18:47 Titel:

Zitat:

Und dann sollten auch gleich alle Vorlesungen darauf aufbauen und nicht nur Regelungstechnik.

Ich hab noch ein Fach Signalverarbeitung und in Mathe 3 machen wir Laplace -und Z Transformation. Geht viel in die Richtung würd ich mal behaupten

Ok hab ich habs jetzt mal aufgestellt, also Ml= c_m * ( U_n - c_n*n)/R

Hab die Einheiten noch nicht Kontrolliert, mach ich aber nacher noch. Denk ich habs richtig umgestellt, aber ganz auf der Höhe bin ich heut auch net Very Happy

Ich soll das ganze auch noch in Matlab grafisch darstellen, dabei hatten wir noch keine einzige Matlab Stunde, der Prof in dem Fach beschreibt seit 3 Wochen nur Bilder Rolling Eyes

Habs aber mal versuch, hier mein Code:

Code:

% parameter

c_n= 1700; %[ rpm/V]
c_m = 5.617; % [ mNm/A]
R= 0.1; %[Ohm]
U_n= 7.4;% [V]

% X-Y Achse definieren
x= [0:100:5000]; % Drehzahl [rpm]
y= [0:100:20000];% Drehmoment

for n= 100:length(x)
end

% Funktion
y(n) = (c_m *U_n -(c_n * n))/R ;

plot(y)

Funktion ohne Link?

Drehzahlgrenze und Moment hab ich jetzt mal angenommen.

Wenn ich die Grafik aber dann mit dem
show plot tool verbessern lass, sieht das irgendwie nicht wie gewünscht aus Confused

Schon mal Vielen Dank für deine Hilfe Smile

[EDITED, Jan, Bitte Code-Umgebung verwenden - Danke!]

Epfi

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Verfasst am: 17.10.2015, 19:19 Titel:

break hat Folgendes geschrieben:

Ich hab noch ein Fach Signalverarbeitung und in Mathe 3 machen wir Laplace -und Z Transformation. Geht viel in die Richtung würd ich mal behaupten

Da studiere ich dann in meinem nächsten Leben ;)

Zitat:

Ml= c_m * ( U_n - c_n*n)/R

Das hab ich auch raus.

Zitat:

Drehzahlgrenze und Moment hab ich jetzt mal angenommen.

Drehzahlgrenze ist dann erreicht, wenn das Drehmoment null wird, weil Du dann kein Moment mehr hast, mit dem Du weiter beschleunigen könntest. Elektrisch gesehen ist dann die in der Maschine induzierte Spannung so groß, wie die angelegte Spannung. Da beide Spannungen sich aufheben, ist der Strom dann null.

Code:

% parameter
c_n= 1700; %[ rpm/V]
c_m = 5.617; % [ mNm/A]
R= 0.1; %[Ohm]
U_n= 7.4;% [V]

Funktion ohne Link?

Bitte keine eckigen Klammern um die Einheiten :) Ansonsten: gut.

Code:

% X-Y Achse definieren
x= [0:100:5000]; % Drehzahl [rpm]
y= [0:100:20000];% Drehmoment

Funktion ohne Link?

Hier kannst Du die Klammern um die Definition deines x-Vektors weglassen. y musst Du nicht definieren, das ist ja dann dein Drehmoment, das Du später ausrechnen willst.

Code:

for n= 100:length(x)
end

Funktion ohne Link?

Relativ sinnlos. In der Schleife passiert ja gar nix. Kannst Du auch einfach weglassen.

Code:

% Funktion
y(n) = (c_m *U_n -(c_n * n))/R ;

Funktion ohne Link?

Daraus könnte zum Beispiel das hier werden:

Code:

y = c_m * (U_n - (c_n * x))/R;

Funktion ohne Link?

Da ist bei Dir die Klammer verrutscht und Du hast Deinen x-Vektor nicht eingesetzt. Matlab kann mit Vektoren rechnen. Dein x ist ein Vektor, den Du einfach mit einem Skalar multiplizieren kannst und dann werden alle Elemente des Vektors multipliziert. Genauso kann man auch zwei Vektoren multiplizieren. Da wird dann zwischen elementweiser Multiplikation (.*) und Vektormultiplikation (*) unterschieden. Das gilt auch für / und ^

Code:

plot(y)

Funktion ohne Link?

Daraus wird

Code:

plot(x, y);

Funktion ohne Link?

Schon fertig.

break

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Verfasst am: 18.10.2015, 16:47 Titel:

Super

hab vielen Dank für deine Hilfe und die Erklärungen, hat mir verständnismäßig auch sehr geholfen Smile

Wünsch dir noch ein schönes Wochenende.

@ Jan sry wusste ich nicht Smile


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