temperaturabhängige Lüftungsklappensteuerung

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Autor
temperaturabhängige Lüftungsklappensteuerung

    







BID = 1013667

Sunrisesailing

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Hallo zusammen!

Nachdem meine Tomatenbewässerung prima funktioniert möchte ich nun wie angekündigt die beiden Lüftungsklappen im Wintergarten temperaturabhängig steuern. Z.z. drehe ich mit einer Handkurbel die doppeltwirkende Spindel nach Bedarf auf- und zu (siehe Bild):




Zunächst habe ich die Leistung des Motors ermittelt, indem ich auf die Spindel eine Rolle mit 11 cm Durchmesser geschraubt habe, einige Windungen Schnur auf die Rolle, zur Seite mit einer Umlenkrolle und angehängter Plastiktüte, die ich langsam mit Sand gefüllt habe. Bei einem Gewicht von 607 gr. öffnete die Klappe. Mit der Formel E = m * g * h habe ich die nötige Energie von 0,33 Nm (Ws) bzw. 33 Ncm ermittelt. Ein 12 V Stepper mit dieser Leistung wäre bei Pollin der PSM42BYGHW603 (0,4 A = 4,8 Watt).
Jetzt ist so ein Stepper sehr genau und teuer, alternativ könnte auch ein Getriebemotor in Frage kommen, denn zum Einen soll das ganze sehr träge laufen (etwa eine Umdrehung pro Minute) und die Genauigkeit muss auch nicht 1,8° wie bei dem bipolaren Stepper sein, zudem benötigt der Stepper zum µC noch einen Treiber.
Wie könnte ich bei einem Gleichstromgetriebemotor den Drehwechsel mit dem µC bewerkstelligen und wie feststellen wieviel der 20 Umdrehungen der Spindel ereicht sind?


_________________
Gruß aus Havixbeck
Ludger

BID = 1013668

Ltof

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Kann es sein, dass Du gerade Energie und Drehmoment gleich setzt? Beide haben die Einheit Nm.

Das nötige Drehmoment wäre M = m * g * r = 0,33 Nm.

h fehlt in Deiner Betrachtung. Das wäre der Weg, den der Beutel zurücklegt, um die Klappe komplett zu bewegen. Das sind wahrscheinlich mehrere Meter.


_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 16 Feb 2017 11:54 ]

BID = 1013670

Sunrisesailing

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Zitat :
Ltof hat am 16 Feb 2017 11:47 geschrieben :

Kann es sein, dass Du gerade Energie und Drehmoment gleich setzt? Beide haben die Einheit Nm.

Das nötige Drehmoment wäre M = m * g * r = 0,33 Nm.

h fehlt in Deiner Betrachtung. Das wäre der Weg, den der Beutel zurücklegt, um die Klappe komplett zu bewegen. Das sind wahrscheinlich mehrere Meter.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 16 Feb 2017 11:54 ]


Da verstehe ich dich jetzt nicht?
Die Formel für die potentielle Energie ist lt meiner Physik-Formelsammlung
(zugegeben ist noch von 1973) Wp = m * g * h
mit m = 0,607 kg
g = 9,81 m/s²
h = 0,055 m = 5,5 cm = der Radius der Rolle (11 cm)
und das Ergebnis = Joule(j)=Wattsekunde(Ws)=Newtonmeter (Nm)


_________________
Gruß aus Havixbeck
Ludger

BID = 1013673

Offroad GTI

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Wohnort: Cottbus


Offtopic :

Zitat :
zugegeben ist noch von 1973
Die physikalischen Gesetze dürften sich seit dem nicht verändert haben.



Zitat :
alternativ könnte auch ein Getriebemotor in Frage kommen
I hoab's ja g'sacht


Zitat :
Wie könnte ich bei einem Gleichstromgetriebemotor den Drehwechsel mit dem µC bewerkstelligen
H-Brücke (mit MOSFETs), oder halt Relais.


Zitat :
wie feststellen wieviel der 20 Umdrehungen der Spindel ereicht sind?
Drehencoder, oder einfach mit Endschaltern.




_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 16 Feb 2017 12:59 ]

BID = 1013689

Ltof

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Zitat :
Sunrisesailing hat am 16 Feb 2017 12:19 geschrieben :

...
Da verstehe ich dich jetzt nicht?
...

Das ist schade...

Trotzdem: Du hast das Drehmoment an der Welle berechnet und nicht die "Energie". Der Wert stimmt ja, aber der Gedanke nicht.

Ein Motor hat gar keine Energie, sondern Leistung, Drehzahl, Wirkungsgrad und Drehmoment. Energie hat er verbraucht, wenn er eine Zeit gelaufen ist. Das steht nicht in den technischen Daten. E = P * t. Das ist Nm, Ws, J usw. alles Richtig. Beim Drehmoment gibt's nur Nm (Ws, J usw. ist da nicht).
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmoment

Die Formel der potentiellen Energie, die Du gefunden hast, ist richtig, aber in diesem Kontext Unfug. Es ist die Formel für die potenzielle Energie in einer Masse, die eine Höhe h hat. Wenn z.B. die Masse von 1 kg von einem 2 m hohen Schrank fällt, hat sie beim Aufschlag 9,81 J freigesetzt. Oder wenn Dein Gewichtssack an der Rolle einen Höhenverlust von 1 m hat, hat das Öffnen der Klappe eine Energie E = m * g * 1m benötigt.

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(Hanlon’s Razor)

BID = 1013696

Sunrisesailing

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Zitat :
Ltof hat am 16 Feb 2017 16:18 geschrieben :



Die Formel der potentiellen Energie, die Du gefunden hast, ist richtig, aber in diesem Kontext Unfug........



Ich habe mit dieser Methode berechnet, welche Arbeit der Motor leisten können muss um die Spindel in Bewegung zu setzen, also praktisch das "Anzugsmoment" in Nm und nicht die Leistung in Watt die benötigt wird um die Klappe aufzudrehen.

Hier noch mal die intimen Beziehungen zwischen Arbeit und Leistung:






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Gruß aus Havixbeck
Ludger

BID = 1013706

Ltof

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Zitat :
Sunrisesailing hat am 16 Feb 2017 17:25 geschrieben :

Ich habe mit dieser Methode berechnet, welche Arbeit der Motor leisten können muss ...

nein

Zitat : ... also praktisch das "Anzugsmoment" in Nm ...

Ja, das Anzugs(dreh)moment.

Du hast mit dem falschen Ansatz das Drehmoment berechnet und zufällig ein scheinbar richtiges Ergebnis bekommen.

Das hat mit Arbeit und Leistung gar nichts zu tun.

Der Radius der Scheibe hat mit der Höhe aus der Formel der potenziellen Energie auch nichts gemein.

Tatsächlich benötigst Du einen Motor, der mindestens das ermittelte Drehmoment hat.

edit:
upps - das war natürlich falsch:

Ltof hat am 16 Feb 2017 16:18 geschrieben :

... Wenn z.B. die Masse von 1 kg von einem 2 m hohen Schrank fällt, hat sie beim Aufschlag 9,81 J freigesetzt. ...

Richtig ist 19,62 J

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 16 Feb 2017 20:13 ]

BID = 1013710

Sunrisesailing

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[quote]



Du hast mit dem falschen Ansatz das Drehmoment berechnet und zufällig ein scheinbar richtiges Ergebnis bekommen.......

[quote]

..das hört sich an wie der Physikoberlehrer.

.......und wie hättest du den passenden Getriebemotor ermittelt unter Berücksichtigung der el. Anschlussleistung, Wirkungsgrad des Getriebes und anderer Systemverluste???

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Gruß aus Havixbeck
Ludger

BID = 1013712

Ltof

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Erst mal würde ich ermitteln, wie viele Umdrehungen die Kurbel für den gesamten Vorgang braucht. Und zweitens würde ich festlegen, wie lange der Vorgang dauern soll. Ein besonders leistungsfähiger Motor macht das schneller als ein schwacher. Immer unter der Voraussetzung, dass das Drehmoment des gewählten Motors ausreichend ist. Also z.B. mindestens 1 Nm, um eine minimale Reserve zu haben, aber nichts zerstört wird, wenn es mal klemmt. Etwas mehr geht sicherlich auch noch. Ein 1-kW-Motor würde die nötige Arbeit vermutlich so schnell verrichten, dass die Klappe oder Welle zerstört werden würde. Vielleicht in der Größenordnung 10 bis 20 Sekunden.

Für die weitere Berechnung fehlt die Anzahl der nötigen Umdrehungen für's komplette Öffnen und Schließen.

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BID = 1013729

der mit den kurzen Armen

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Bei einem Getriebe gilt noch immer Kraft *Kraftarm = Last mal Lastarm und wenn du ein entsprechendes Getriebe baust und die Reibung darin mal außen vorlässt kannst du auch mit einem Spielzeugmotor mit 1 W einen Panzer auf 40 Meter Höhe anheben. Noch etwas Schreibe bei Deinen Rechnerein mal die Einheiten mit. Dann Merkst du ganz schnell ob du eine Kraft , eine Leistung oder eine Arbeit vor dir hast.
EIn N unterscheidet sich von 1 Nm Das N ist eine Kraft oder eben ein Drehmoment und das Nm ist eine Einheit der Arbeit und nicht eine Einheit der Leistung!
Beispiel 1 N = 1kg*m:s² , 1Nm = 1kg*m*m:s² =1J =1Ws und die Leistung wäre dann
1Nm:s= (1kg*m*m:s²):s = 1kg*m²:s =1W

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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!

BID = 1013743

Sunrisesailing

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Ich habe mal mit dem von mir ermittelten Wert von 33 Ncm nach 12 V Getriebemotor gesucht und bin bei Pollin fündig geworden:
http://www.pollin.de/shop/dt/OTkzOT......html

Der Motor/Getriebe hat am Abtrieb ein Moment von 49,03 cNm und benötigt einen Strom von 0,28 A.

Frage an die Physiker, Pollin schreibt cNm, ich habe noch gelernt Ncm, habe ich da in den letzten 40 Jahren was verpasst?????

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Ludger

BID = 1013749

Ltof

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Ich kenne auch nur Ncm, aber letztendlich ist egal, ob cN*m oder N*cm. Ist das gleiche.

Du musst aufpassen, ob sich das angegebene Drehmoment auf Stillstand oder Nenndrehzahl bezieht. 49 Ncm könnte etwas zu knapp sein. Ist das ein Getriebemotor?

Wenn ein Motor nur etwas zu kräftig oder zu schnell ist, kann man noch tricksen. Das maximale Drehmoment lässt sich mit einer Strombegrenzung reduzieren, die Drehzahl mit der Spannung.

Ich würde Dir empfehlen, eine Obergrenze für das Drehmoment festzulegen. Dazu drehst Du mal an der Kurbel mit einem Drehmoment, bei dem Du noch nicht befürchten musst, dass etwas kaputt geht. Das wird sehr viel mehr als 33 Ncm sein.

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BID = 1013753

Sunrisesailing

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Zitat :
Ltof hat am 17 Feb 2017 12:03 geschrieben :

Ich kenne auch nur Ncm, aber letztendlich ist egal, ob cN*m oder N*cm. Ist das gleiche.



Das sagst du so in deinem jugendlichen Leichtsinn

Mein Physikprofessor hätte sowas nicht durchgehen lassen und die Marsmission der Amis zum Besten gegeben, wo ein Programmierer m/s als meile/sek. interpretiert hat und damit sprichwörtlich die Raumsonde in den Marssand gesetzt hat.

Wofür sind wohl 1954 die SI-Einheiten international vereinbahrt worden (Systéme International d'Unitès) ? Wenn auch für die Physik "postfaktische" Zeiten anbrechen, dann gehen sicher bald die Lampen aus.

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Gruß aus Havixbeck
Ludger

BID = 1013762

Ltof

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Das "c" ist keine Einheit.

Ich bin raus.

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Rafikus

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Beiträge: 4094


Offtopic :
@Ltof: jetzt erst?
Reschpekt


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