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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:47 Di 02.07.2013 | | Autor: | Paivren |
Hey zusammen,
hab da eine Verständnisschwierigkeit bei einer Aufgabe zum Elektromotor.
Letzterer ist von dieser Art:
[mm] http://www.resimde.com/resimlerimiz/elektromotor_89071_1.jpg
[/mm]
Um den Anker sind jedoch 6 Spulen im Winkel von jeweils 30° gewickelt. Das Magnetfeld ist homogen und gegeben, genauso wie der Strom und die Wicklungen der Spulen (alle gleich), sowie deren Querschnittsfläche.
Angemerkt ist noch, dass der Kommutator so geschaltet ist, dass immer nur eine einzige Spule von Strom durchflossen ist, und zwar genau dann, wenn das Drehmoment maximal ist.
Außerdem sei das B-Feld so gerichtet, dass es "jede Spule genau zur Hälfte ihrer >>Betriebsfauer<< genau im rechten Winkel trifft".
Meine Gedanken:
Wenn immer nur eine Spule von Strom durchflossen wird, gibt es auch zu jedem Moment nur ein Drehmoment, auf die anderen Spulen wirkt dann ja keine Lorentzkraft.
Das Drehmoment müsste maximal sein, wenn die Spule genau mittig durch die Pole der Magnete läuft.
Ich würde jetzt einfach dieses Drehmoment berechnen,
aber ich verstehe den letzten Satz der Aufgabenstellung nicht, von wegen "zur Hälfte der Betriebsdauer" und dem "rechten Winkel". Außerdem bräuchte ich die 30° nicht, was ja irgendwie komisch wäre.
Wär cool, wenn mir wer weiterhelfen kann.
Gruß
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:47 Di 02.07.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
was meinst du mit "genau mittig durch die Pole der Magnete " Wenn die Öffnung der Spule genau auf die Pole des magneten zuschaut, ist das Drehmoment 0. gerade das will man mit den 6 Spulen vermeiden! die 30° braucht man, damit man immer wieder eine Spule an der richtigen Stelle hat, hättest du nur eine, wäre das Drehmoment stark wechselnd. jetzt ändert es sich nur wenig über den bereich von 30°
schau dir mal das applet an und achte auf die Richtung der Lorentzkraft
http://www.walter-fendt.de/ph14d/elektromotor.htm
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:02 Mi 03.07.2013 | | Autor: | Paivren |
Hi Leduart,
mit "genau mittig durch die Pole des Magneten" meinte ich nicht die Öffnung der Spule, sondern quasi den Leiterabschnitt selbst, also den Teil, auf den schließlich die Lorentzkraft wirkt.
In Deiner Animation ist das Drehmoment da ja auch am größten, wenn der Leiter quasi direkt beim Pol vorbeikommt.
Dennoch, es wird ja gesagt, dass immer nur EINE Spule unter Strom steht, und zwar immer an der Stelle, an der es das maximale Drehmoment gibt.
Heißt das jetzt, dass diese eine Spule, während sie unter Strom steht, einen Winkel von 30° durchläuft?
Wenn ja, wie komme ich dann an das mittlere Drehmoment?
Über den Winkel integrieren und dann durch 30 teilen?
Gruß
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:39 Mi 03.07.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
wenn du meinst. die Spule steht senkrecht zu B des Magneten ist senkrecht zu B hast du recht. Ind ja, integrieren über einen Winkel von [mm] -\p1/12 [/mm] bis [mm] +\pi/12 [/mm] und das durch [mm] \pu/6 [/mm] teilen.
Gruss leduart
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 19:28 Mi 03.07.2013 | | Autor: | Paivren |
Hey,
also ich hatte mal gefragt, wie das gemeint ist, und selber gerechnet, aber etwas anders, als Du vorschlägst.
Wenn die Spule "aktiviert" wird, legt sie 15° zurück, dann steht B senkrecht auf ihr, dann legt sie weitere 15° zurück und der Strom fließt nicht mehr, sie legt also 30° zurück, in denen sie ein Drehmoment erfährt.
M=2 IAB [mm] sin(\alpha) [/mm] mit [mm] \alpha [/mm] als Winkel zwischen Flächennormale der Spule und Magnetfeld, und A als Spulenfläche.
Der Faktor 2 kommt dazu, weil die Spule ja an beiden Seiten beschleunigt wird.
Ich integriere von 75° bis 105°, also von [mm] \bruch{5 \pi}{12} [/mm] bis [mm] \bruch{7 \pi}{12} [/mm] in Radian.
Dann ergibt sich der Mittelwert zu
[mm] M'=\bruch{12}{2 \pi} [/mm] * 2IAB [mm] \integral_{\bruch{5 \pi}{12}}^{\bruch{7 \pi}{12}}{sin( \alpha) d \alpha}
[/mm]
Ist das so ok?
Gruß
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:36 Mi 03.07.2013 | | Autor: | Paivren |
Ah, ich muss naürlich die Wicklungszahl noch als Faktor hinzufügen.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 06:20 Do 04.07.2013 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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