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Motorauswahl für kontrolliertes Drehmoment aus Stillstand |
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BID = 930971
berndson
Gerade angekommen
Beiträge: 2
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Hallo Miteinander,
bei der Konstruktion einer Prüfanlage im Zuge einer Diplomarbeit stehe ich vor folgendem Problem bei der Auswahl eines geeigneten Motors nach folgenden Vorgaben:
-Einleitung eines regelbaren Drehmoments auf eine Welle (Vorgabe: Übertragung ohne Riemen, da kleinste axiale Kräfte gemessen werden und dieses Messergebnis durch einen Riementrieb verfälscht werden würde)
-Das Drehmoment muss von einem Motor generiert werden. (keine pneumatische od. hydraulische Elemente zugelassen)
-Die Drehmomenterzeugung muss aus dem Stillstand erfolgen, da die Aufgabe darin besteht in einer feststehenden Wellenverbindung ein Drehmoment (regelbar von 0-250Nm) zu erzeugen.
Diese Wellenverbindung wird durch die Torsionskräfte minimalst verwunden, der Betrag des Drehwinkels muss erfasst werden, dies kann aber falls es aus den von der Motorsteuerung verfügbaren Daten nicht errechenbar ist auch über einen externen Sensor erfolgen.
-Die Drehmomenteinleitung muss programmierbar sein, da sie nach bestimmten Mustern (langsam ansteigend positiv/negativ, schrittweise-ruckartig) erfolgen muss.
Die Steuerung ist nicht mein Bier, ich erwähne es nur da es um die Motorauswahl geht und der Motor dies zulassen muss.
Das Ganze sollte nicht allzu viel wiegen (jedenfalls unter 10 Kg), auch der Platzbedarf ist etwas begrenzt, kann aber je nach Vorschlägen bei der Konstruktion der Umgebung angepasst werden. Angedacht ist ein Platzbedarf von ca.300x300x300mm, -kann aber wie erwähnt vergrössert werden.
Das grosse Plus an dem Ganzen, -es darf auch was Kosten, -diesbezüglich gibt es kaum Einschränkungen!
Bin gespannt auf euere Vorschläge und bedanke mich im Voraus.
Lg, Berndson
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BID = 930974
Offroad GTI
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Zitat :
| Drehmoment (regelbar von 0-250Nm)
[...]
sollte nicht allzu viel wiegen (jedenfalls unter 10 Kg),
[...]
Platzbedarf von ca.300x300x300mm
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Die Größenordnungen passen nicht wirklich zusammen.
Zitat :
| | da sie nach bestimmten Mustern (langsam ansteigend positiv/negativ, schrittweise-ruckartig) erfolgen muss. |
Gerade Gleichstrommaschinen haben zwar große Anlaufmomente, aber sie als "Normalzustand" mit blockierter Welle zu betreiben (dann entspricht der Motor praktisch einem Kurzschluss, da keine Gegenspannung induziert werden kann) ...hmmm...ich weiß ja nicht.
Zitat :
| (keine pneumatische od. hydraulische Elemente zugelassen)
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Sagt wer weshalb auf welcher Grundlage?
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber. |
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BID = 930978
perl
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Zitat :
| | Die Größenordnungen passen nicht wirklich zusammen. |
In der Tat.
Schon Gehäuse, Wellen, Lager oder Getriebeteile, für derartige Drehmomente wiegen einiges.
Siehe dieses Zahlenbeispiel: http://de.wikipedia.org/wiki/Drehmo.....otors
Auußerdem schreibst du nichts zur erforderlichen Drehzahl bzw. Leistung.
Ich kann mir gut vorstellen, dass dort das nächste Problem lauert, denn E-Motore haben nun einmal endliche Wirkungsgrade und erzeugen Wärme.
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BID = 930980
Offroad GTI
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Zitat :
| | zur erforderlichen Drehzahl bzw. Leistung. |
Hat er doch: "Stillstand"
Demzufolge reicht ein Motor mit P=ωM=0W 
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 930986
berndson
Gerade angekommen
Beiträge: 2
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[quote]
perl schrieb am 2014-07-09 13:15 :
Zitat :
| | Die Größenordnungen passen nicht wirklich zusammen. |
-->Das angegebene Gewicht sowie die Grösse sind "Idealmaße" die sich aus der aktuellen Konstruktion ergeben, können natürlich verändert werden!
[quote]Außerdem schreibst du nichts zur erforderlichen Drehzahl bzw. Leistung.
Ich kann mir gut vorstellen, dass dort das nächste Problem lauert, denn E-Motore haben nun einmal endliche Wirkungsgrade und erzeugen Wärme[quote]
-->die Drehzahl ist tatsächlich null, es findet nur eine minimale Drehbewegung statt die sich aus der Torison der Lenkwelle ergibt
hydralische und pneumatische Elemente dürfen nicht verwendet werden da dies die Anlage nicht zulässt, -interne Vorgaben! (diese Prüfeinheit wird schlussendlich Teil einer riesigen Fertigungsstrasse)
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BID = 930988
Offroad GTI
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Zitat :
| | hydralische und pneumatische Elemente dürfen nicht verwendet werden da dies die Anlage nicht zulässt |
Soll heißen?
Eine "Hydraulik-Standleitung" hast du doch eh nirgends, sondern immer eigene Hydraulikaggregate für die jeweilige Anlage 
Edit: Es soll auch Unternehmen geben, die solche Prüfstände hauptberuflich entwickeln 
Mir erschließt sich nämlich nicht so ganz, weshalb ihr das Rad diesbezüglich neu erfinden wollt, wenn das Konwhow in den Firmen vorhanden ist. Trivial ist die Technologie ja nicht gerade, vor allem bei der geforderten (statischen) Dynamik.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 9 Jul 2014 14:36 ]
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BID = 930989
perl
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Zitat :
| | die Drehzahl ist tatsächlich null, es findet nur eine minimale Drehbewegung statt die sich aus der Torison der Lenkwelle ergibt |
Dann brauchst du doch gar keinen Motor, sondern nur eine Drehmomentmessung.
Wenn diese Welle tordiert, kannst du vielleicht sogar einfach Torsionsmeßstreifen draufkleben.
P.S.:
Wenn denn unbedingt ein Motor sein soll: Die Dinger heissen Torquemotor (im englischen getrennt geschrieben) und google kennt Lieferanten dafür ohne Ende.
http://de.wikipedia.org/wiki/Torquemotor
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 9 Jul 2014 15:13 ]
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BID = 931003
der mit den kurzen Armen
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Und Nebenbei für derartige Zwecke wurden von unseren Urvätern schon die Rutschkupplungen erfunden. Diese Übertragen nun mal Konstruktionsbedingt nur gewisse Drehmomente.
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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
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BID = 931026
winnman
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Da Fällt mir was ganz anderes ein:
Auf die Welle einen Hebel, am Hebel greift ein Elektromagnet an -> fertig.
Der Strom ist direkt proportional zur Kraft und die Kraft ist über den Hebel auch dein Drehmoment.
Ein kleiner Ventilator zur Kühlung kann auch nicht schaden.
+
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BID = 931029
perl
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Zitat :
| | Der Strom ist direkt proportional zur Kraft und die Kraft ist über den Hebel auch dein Drehmoment. |
Och nööö. 
Du solltest eigentlich wissen, dass die Kraft eines Elektromagneten proportional zum Quadrat des Stromes ist.
Und 250Nm ist nicht wenig. Besonders wenn man nur kurze Hebelarme von vielleicht 20cm benutzen kann.
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BID = 931031
winnman
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wo steht 20cm?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: winnman am 9 Jul 2014 20:08 ]
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BID = 931032
perl
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Da:
Zitat :
| | Angedacht ist ein Platzbedarf von ca.300x300x300mm, |
P.S.:
Außerdem müsten mindestens zwei Hebelarme achsensymmetrisch angetrieben werden, sonst treten die verbotenen Radialkräfte auf.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 9 Jul 2014 20:23 ]
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BID = 931048
Brizz
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Nimm doch einen Gleichstrommotor mit Getriebe. Bei dem ist im Stillstand das Moment proprtional zum Strom, weshalb sich so etwas leicht regeln lässt. Proportional ist immer gut. Wenn es genauer sein muss, wird das Moment eben mit Dehnungsmessstreifen aufgenommen. Bei enstsprechender Auslegung des Getriebes, dürfte ein faustgroßer Motor allemal ausreichen. Wenn es ein offener Motor ist, kannst Du die Wicklung durch einen extern erzeugten Luftstrom kühlen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Brizz am 9 Jul 2014 22:59 ]
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BID = 931053
perl
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Zitat :
| | Vorgabe: Übertragung ohne Riemen, da kleinste axiale Kräfte gemessen werden und dieses Messergebnis durch einen Riementrieb verfälscht werden würde) |
Eine elastische oder Kardankupplung zu z.B. einem Riemenantrieb wäre auch nicht zulässig?
Steht die Motorachse senkrecht, oder wie sonst willst du vermeiden, dass nicht wenigstens das Gewicht des Rotors als Axialkraft wirkt?
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