Warum dreht sich dieser mit Solarpanel betriebene Gleichstrommotor nicht?

Ich bin ein absoluter Anfänger in der Elektronik und stoße auf dieses Problem beim Anschließen eines Solarpanels an einen Gleichstrommotor:

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Laut einigen Demonstrationsvideos beginnt sich der Gleichstrommotor direkt nach dem Anschließen der Drähte zu drehen. Kann mir jemand helfen, was ich falsch mache und warum der Gleichstrommotor überhaupt nicht dreht, entweder drinnen mit Raumlicht oder draußen bei teilweise bewölktem Himmel, bitte?

Vielen Dank im Voraus!

EDIT: hat es endlich zum Laufen gebracht, aber ich habe am Ende eine Batterie verwendet und die Solarzelle nur für die Optik eingeklinkt.

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In Anbetracht der Tatsache, dass beide Komponenten in einwandfreiem Zustand sind, wäre die Hauptursache die Nennspannung und der Nennstrom des Motors. Hast du schon versucht, die Spannung am Solarpanel zu messen? und was ist die Bewertung des Motors selbst?
@Noman Ich fange gerade erst an, habe also keine Berechnungen durchgeführt. Sie stammen beide aus demselben Kit, daher nahm ich an, dass sie auf Kompatibilität vorgetestet sind ... (?) Die von der Photovoltaikzelle erzeugte Spannung, sind sie konstante Spannung oder lichtabhängig? Können Gleichstrommotoren mit jeder Spannung betrieben werden?
Nein, DC-Motoren laufen nicht mit beliebiger Spannung. Die Spannungsspezifikation muss befolgt werden, und das Anlegen einer sehr niedrigen Spannung an die Motorklemmen als die Nennspannung wird den Motor überhaupt nicht drehen und kann die Wicklungen durch Erhitzen beschädigen (z. B. wenn Sie 1 V an einen 5-V-Nennmotor anlegen) oder wenn Sie Bei sehr hoher Spannung (wie 15 V für einen Gleichstrommotor mit 5 V) kann es zu Rauchentwicklung kommen.
Die von einer PV-Zelle erzeugte Spannung ist überhaupt keine Konstante, sondern eine Variable und hängt stark von der Intensität des auf die Oberfläche der PV-Zelle fallenden Lichts ab
Was hindert Sie daran, die Solarzelle in sehr helles Licht zu stellen?
@jsotola es ist zufällig bewölkt ... aber ich habe es an eine 1,5-V-AA-Batterie angeschlossen und es dreht sich, also ist es hier wahrscheinlich das Problem, genug Licht zu bekommen
"Sie stammen beide aus demselben Bausatz" - Welcher Bausatz? Wurden Spezifikationen für den Motor oder das Solarmodul bereitgestellt?
@BruceAbbott, es ist ein billiges Kit namens "6-in-1-Lern-Solar-Kit". Die Anweisungen werden auf einer einzigen winzigen 10-in-1-Seite in sehr kleinen Drucken geliefert. Sogar die Diagramme sind schwer zu lesen :)
Halten Sie die Solarzelle in die Nähe einer hellen Glühbirne
@jsotola danke, ja, es stellt sich heraus, dass ich den Motor zum Drehen bringen kann, indem ich ihn ganz nah an eine helle Glühbirne halte (fast berühre).
@jsotola danke, ich habe den verdammten Roboter endlich zusammengebaut, aber am Ende eine Batterie verwendet, da es so viel einfacher ist.
Schalten Sie Ihr Multimeter aus und messen Sie die Leerlaufspannung und den Kurzschlussstrom Ihres Solarpanels und melden Sie sich zurück.

Antworten (3)

„Teilweise bewölkter Himmel“ und vor allem „Innenlicht“ sind kein gutes Rezept, um ein PV-Modul zu testen.

Es mag etwas überraschend klingen, aber menschliche Augen sind nicht sehr gut darin, eine Gesamtlichtmenge sogar in einer Größenordnung abzuschätzen. An einem sonnigen Tag kann man bis zu 1 kW Licht pro Quadratmeter bekommen. Wolken können es mittags auf bis zu 10 W pro Quadratmeter senken. Im Innenbereich kann Ihr Zimmer mit insgesamt ~1 W Licht beleuchtet werden, und Sie werden immer noch bequem lesen können.

Von Ihrem PV-Modul wird erwartet, dass es das verfügbare Licht an seiner Oberfläche einfängt, es in Strom umwandelt (es hat bestenfalls einen Wirkungsgrad von 20 % und Ihrer wahrscheinlich 10 %), und dann können Sie etwas mit dieser elektrischen Leistung tun.

Es gibt keine Abmessungen in Ihrem Bild, aber ich wage mir vorzustellen, dass der Motor ein Telefonvibrationsmotor ist, der nur wenige Miliwatt benötigt, um sich kaum zu drehen.

Damit dies geschehen kann, muss Ihre Stromquelle dieser Leistung gewachsen und in Spannung und Strom einigermaßen auf den Motor abgestimmt sein. Ihr Setup schlägt wahrscheinlich bei beiden fehl.

PS: Wenn Sie wirklich in die Elektronik einsteigen wollen, machen Sie es sich zur Gewohnheit, sich die Spezifikationen Ihrer Teile anzusehen. Dies besteht normalerweise darin, nach einer Teilenummer zu suchen, die irgendwo auf Ihrem Teil steht, und dann im Internet nach einem Datenblatt zu suchen. In manchen Fällen ist es schwieriger.

Eine fundierte Vermutung über die Schaltungsparameter ist möglicherweise nicht genug, und die Vermutung muss an erster Stelle erzogen werden.

@ fraxinus danke, ich habe es mit einer 1,5-V-AA-Batterie ausprobiert und es hat sich gedreht ... Also hat es wahrscheinlich etwas mit der Lichtmenge zu tun, die auf das Solarpanel fällt ...
OK, der Motor läuft. Was als nächstes zu tun ist: Holen Sie sich das billigste Mutimeter (wie $ 5) und versuchen Sie, die Spannung zu messen, die das Panel erzeugt.
@ fraxinus danke, ich habe den verdammten Roboter endlich zusammengebaut, aber am Ende eine Batterie verwendet, weil es so viel einfacher ist.
Wenn Sie mit Elektronik weitermachen wollen, ist ein Multimeter ein absolutes Muss. Auch nur um zu überprüfen, ob 2 Drähte richtig angeschlossen sind (dafür gibt es eine Funktion). Aber wenn Sie wirklich Solar auf Ihrem kleinen Roboter haben wollen, verwenden Sie einfach eine größere Solarzelle, sie wird sich schließlich bewegen.

PVs und Motoren haben beide eine Impedanz.

  1. Z(PV) = Voc/Isc

Motor Z(U/min) = 2) DCR + L * U/min* 2pi * 3600// mechanische Belastung. Ist viel niedriger.

Was hast du berechnet? Energie? Oder Leistungs- oder Impedanzverhältnis?

Maßnahme 1) & 2)

Was hast du gemessen? Wo sind deine Spezifikationen !!

Probieren Sie die volle Sonne oder eine helle 4-W-LED aus der Nähe aus

@ Tony Ich fange gerade erst an, also habe ich noch keine Berechnungen angestellt. Sie stammen beide aus demselben Kit, daher nahm ich an, dass sie auf Kompatibilität vorgetestet sind ... (?) Die von der Photovoltaikzelle erzeugte Spannung, sind sie konstante Spannung oder lichtabhängig? Können Gleichstrommotoren mit jeder Spannung betrieben werden?
Voc ist ein offener Stromkreis und Isc ist ein lichtabhängiger Kurzschluss. Das Optimum bei voller heller Sonne liegt bei etwa 82 % von Voc oder 70 % bei 10 % voller Helligkeit. Max Power Transfer oder MPT tritt auf, wenn die Quelle V/I der Last entspricht. Sie benötigen also wahrscheinlich volle Sonne, um genügend Sonnenenergie zu erhalten, um die vom Motor benötigte Energie anzutreiben. Nehmen Sie einige Messungen vor und achten Sie darauf, die DMM-Sicherungsnennwerte nicht zu überschreiten, verwenden Sie also den 10-A-Skaleneingang. Für Impedanz oder einfach Widerstand ist Voc/Isc= Vmpt/Impt bei Belastung am angepassten Punkt zwischen 70 und 82 %.
Es ist wie das Anpassen des Drehmoments und der Drehzahl eines 10-Gang-Fahrrads. Bei niedrigem Drehmoment (Solarstrom) ist es so, als würden Sie im 10. Gang starten, also messen Sie Voc, Isc, messen Sie dann den Motorwicklungswiderstand und vergleichen Sie

Als Faustregel gilt: Es gibt immer einen Übergang zwischen „an“ und „aus“.

Für Ihre Solarzelle bedeutet das: kein Licht -> keine Spannung, viel Licht -> maximale Spannung, maximaler Strom.

Sie können dies selbst ausprobieren, wenn Sie sich mit einem billigen Multimeter ausstatten und dieses als Ersatz für den Motor sowohl im Strommodus als auch im Spannungsmodus verwenden.

Sie werden Änderungen in Ihren Messwerten sehen, wenn Sie die Lichtverhältnisse ändern.

Wenn Sie an Ihren Motor denken, gilt die gleiche Regel: keine Spannung (=keine Energie) keine Bewegung. Nennspannung -> Nennbewegung.

Tauschen Sie die Solarzelle gegen eine handelsübliche Batteriezelle (1,5V) aus. Es sollte sich bewegen.

Fügen Sie Ihr Multimeter im Strommodus dazwischen. Sie werden feststellen, dass der Strom von der Reibung abhängt, die Sie auf den Motor anwenden.

Holen Sie sich eine "einstellbare Batterie" (einstellbare Stromversorgung), um mit der an den Motor angelegten Spannung zu spielen. Sie werden feststellen, dass Sie eine Mindestspannung benötigen, um den Motor zum Drehen zu bringen. Dies ist in physikalischen Systemen meist immer der Fall und wird als Reibung bezeichnet. Sie müssen genug Kraft aufwenden, um die Reibung zu überwinden. Im Falle eines Motors: Sie müssen genügend Spannung liefern und Ihre Energiequelle muss in der Lage sein, genügend Strom zu liefern, um den Motor zum Drehen zu bringen.

Wenn Sie mit dem Motor spielen wollen, ohne auf eine regelbare Stromversorgung zu warten: Versuchen Sie, ihn mit der Batteriezelle zum Laufen zu bringen, und fügen Sie dann einige dünne Drähte dazwischen. Sie werden feststellen, dass sich die Motordrehzahl ändert und Sie werden eine gewisse Abhängigkeit von Durchmesser, Länge und chemischer Zusammensetzung des gewählten Drahtes feststellen.

@ toka danke für die ideen! Ich habe versucht, die Drähte an eine 1,5-V-AA-Batterie zu berühren, und der Motor drehte sich ... Ich denke, das Problem besteht darin, genügend Spannung vom Solarpanel zu bekommen ... Wusste nicht, dass die Arbeit mit Solarzellen ziemlich pingelig sein kann ...
Im Sommerlicht haben Sie mehr Erfolg beim Spielen mit der Solarzelle ...
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