Spannung des alten DC-Bürstenmotors ermitteln

Ich habe einen Gleichstrommotor aus einer alten (10-15 Jahre) Küchenmaschine gerettet und möchte ihn für ein Projekt verwenden. Beim Auseinandernehmen ging jedoch die Steuerplatine kaputt, sodass ich den Ausgang nicht messen kann, um herauszufinden, welche Spannung er benötigt. Gibt es Möglichkeiten, um festzustellen, mit welcher Spannung es überhaupt betrieben wurde?

Das sind die Dinge, die ich weiß:

  • Es ist definitiv ein gebürsteter Gleichstrommotor.
  • Die Schaltung der Küchenmaschine ist - Eingang vom Netz (240 V AC) geht durch eine meiner Meinung nach isolierende Transformatorplatine (240 V AC -> 240 V AC, gemessen mit einem Multimeter), die dann sofort in einen Gleichrichter auf der Hauptplatine geht , gefolgt von einigen Komponenten, deren Zweck ich nicht kenne, dann zum Motor.
  • Der Widerstand des Motors (an den Motorklemmen) beträgt etwa 15 Ohm.
  • Die Küchenmaschine ist für 500 W ausgelegt.
  • Wenn es mit 5 V von einem Netzteil angesteuert wird, dreht es sich ziemlich langsam und kann leicht gestoppt werden. Gleiches für 12V. 24V treibt es schneller an, aber es hat immer noch nicht genug Drehmoment, und ich kann keine höheren Spannungen vom Netzteil bekommen.
  • Der Motor hat einen Durchmesser von 7 cm und wiegt ca. 1 kg.
  • Der Motor hat keine Kennzeichnung.

Aus dem zweiten Punkt scheint es, dass die maximale Spannung des Motors 240 V DC beträgt, weil der Transformator die Spannung nicht heruntersetzt und 240 V AC in 240 V DC gleichgerichtet werden, aber das scheint viel zu hoch zu sein. Die andere Schaltung hat wahrscheinlich PWN verwendet, um die effektive Spannung zu reduzieren, aber trotzdem ... Scheint diese Annahme richtig zu sein?

Das Projekt, in dem ich es verwenden möchte, ist ein Tischscheibenschleifer. Ich denke, zu diesem Zweck muss der Motor nicht mit voller Geschwindigkeit laufen, sondern vielleicht ~ 60 V? Ich bin daran interessiert, meine eigene DC-Motorsteuerungsschaltung zu bauen, um nur eine konstante Spannung zu liefern, nichts Besonderes. Scheint dies erreichbar? Könnte jemand mich in die richtige Richtung weisen? Was benötige ich in der Schaltung außer einem Transformator, Gleichrichter und einer Freilaufdiode?

Ich habe einige Erfahrung mit digitaler Elektronik, aber dies ist das erste Mal, dass ich Hochspannung verwende.

Danke

Überraschend, dass es Gleichstrom ist ... Das sind normalerweise Wechselstrommotoren. Auf jeden Fall weiß ich nicht viel zu tun, es sei denn, Sie können eine Teilenummer und eine Spezifikation finden. Vergessen Sie nicht, dass ein Motor, der diese Art von Leistung zieht, nicht nur eine hohe Spannung, sondern auch viel Strom verbraucht.
Es würde mich überraschen, ob es wirklich ein Gleichstrommotor ist. Ich würde erwarten, dass es ein gebürsteter Universalmotor ist. Ich sehe die oft in Küchengeräten hier in Deutschland (230 VAC.) Der Gleichrichter (wenn es nur eine einzelne Diode ist) dient wahrscheinlich der Drehzahlregelung.
Hast du ein Bild von dem kaputten Controller?
Kann ein DC-Servomotor mit Permanentmagnet sein. Schauen Sie, ob es eine Statorwicklung oder nur eine Rotorwicklung hat, hat es eine Rückmeldung wie Tacho oder Encoder?
@MarkoBuršič: In einer Küchenmaschine? Wirklich? google.de/…
Hat der Motor sowohl stationäre Feldspulen als auch rotierende Ankerspulen? Wenn ja, ist es ein "Universal" -Motor und funktioniert sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom (wie alte australische Rocker). Und es ist wahrscheinlich für 240 V AC ausgelegt. Siehe electronic.stackexchange.com/questions/65330/…
@JRE Ja, ich meinte eine Lebensmittelverarbeitungsmaschine wie eine Verpackungs- oder Kontrollwaage.
Ah. Wahrscheinlich nicht. Mehr wie die Küchengeräte hier: google.de/…
Es kommen nur zwei Leitungen heraus, die direkt mit zwei Bürsten verbunden sind, die ich sehen kann. Wenn ich die Welle drehe, lese ich positive Gleichspannung und keine Wechselspannung, wenn ich sie in die andere Richtung drehe, bekomme ich negativen Gleichstrom. Es sieht auch aus wie eine 4-Dioden-Vollbrücken-Gleichrichterschaltung. Ich werde ein paar Bilder hinzufügen, wenn ich zu Hause bin.
Also definitiv ein Gleichstrommotor mit Permanentmagneten. Der 15-Ohm-Gleichstromwiderstand ist jedoch nur im Zusammenhang mit etwa 300 Volt (gleichgerichtet 240 Vrms) oder <= 2 Ampere für eine Nennleistung von 500 W sinnvoll. Zum Beispiel sind 500 W bei 60 V 8+ Ampere, was durch 15 Ohm weit mehr als 60 V abfallen würde.
Ziemlich sicher, dass es 15 Ohm waren, schien jedoch ein wenig zu variieren, ich werde das überprüfen, wenn ich auch reinkomme. Gehe ich richtig in der Annahme, dass es nur der Widerstand zwischen den beiden Kontakten ist (in mehreren Positionen aufgenommen und dann gemittelt)?

Antworten (1)

Die Spannung an einem Gleichstrommotor setzt sich aus zwei Komponenten zusammen. Eine Komponente aus dem Widerstand der Spulen und eine Komponente aus dem induktiven Verhalten der Schwingspulen. Wenn ein Motor abgewürgt wird, verhält er sich wie eine ohmsche Last.

Die meisten Motoren, die blockiert werden, während sie mit ihrer Nennspannung versorgt werden, ziehen erheblich MEHR als ihre Nennleistung (und überhitzen, wenn eine Schutzschaltung nicht eingreift).

Für eine ohmsche Last:

P = v 2 R
v 2 = P R
v = P R

Um 500 W in eine 15-Ohm-Widerstandslast zu bekommen, wären etwa 80 V erforderlich. Das bedeutet also, dass dieser Motor wahrscheinlich für eine Versorgungsspannung von deutlich über 80V ausgelegt ist.

Ich würde vermuten, dass dieser Motor so ausgelegt ist, dass er mit voller Leistung läuft, wenn er mit gleichgerichtetem Netz gespeist wird, und dann gibt es einige Steuerschaltungen, um die Leistung bei niedrigeren Leistungseinstellungen zu reduzieren.

Welche Spannung würden Sie (mit dieser Logik) benötigen, um einen Motor aus supraleitendem Draht zu versorgen?
Deutlich mehr als 0V ;)
Ja, fast gleich, niedriger nur für den Spannungsabfall: Strom * 15 Ohm. Wenn die Nennspannung 230 Vrms gleichgerichtet beträgt, dann ist In = 500/230 = 2,17 A, der Spannungsabfall beträgt 32,55, daher würde ein gleicher Motor mit supraleitender Wicklung 198 V benötigen. Der Widerstand ist nur locker, Gegen-EMK spielt die Rolle, nicht die Verlustleistung am Wicklungswiderstand.
Ein Motor mit Supraleitern würde sich nur mit einer Geschwindigkeit drehen, bei der die Gegen-EMK gleich der angelegten Spannung ist. Wenn die Versorgung stark genug wäre (ausreichend Strom liefern könnte), könnten Sie den Motor nicht durch Laden verlangsamen - der Strom würde nur zunehmen.
@jp314 Und was willst du sagen? Was unterscheidet sich von einem normalen Motor, außer dass er keine Kupferverluste hat?
@MarkoBuršič Bei einem normalen Motor mit fester Eingangsspannung erhöhen Sie beim Erhöhen der Last den Anteil der Eingangsleistung, der in Kupferverluste fließt. Dadurch wird der Motor langsamer. Bei einem Motor mit Nullwiderstandsspulen, die von einer Nullwiderstandsversorgung gespeist werden, würde dies nicht passieren. Natürlich arbeiten echte Supraleiter nur über einen begrenzten Bereich von und Strömen und echte Antriebswellen haben nur ein begrenztes Drehmoment, das sie handhaben können, ohne zu brechen, und echte Netzteile haben keine Ausgangsimpedanz von Null, sodass selbst mit einem supraleitenden Motor etwas nachgeben wird.
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