Wie funktioniert ein Gleichstrommotor, wenn er an eine Stromversorgung, aber keinen Widerstand angeschlossen ist?

Ich habe einen 12-V-Gleichstrommotor nur an eine 12-V-Batterie angeschlossen. Der Motor drehte einwandfrei.

Aber meine Frage ist, dass, wenn Sie keinen Widerstand an die Schaltung angeschlossen haben, der Strom theoretisch unendlich ist und dies den Motor verbrennen sollte, aber in der Realität passiert das nicht. Kann jemand erklären warum und wie?

Schlagen Sie „Back-EMF“ nach.
Die Eigenschaft des „nahezu unendlichen Stroms“, von der Sie sprechen, ist eher eine Warnung für Menschen, die Geräte entwickeln, die Motoren steuern .
Ich werde hinzufügen, dass es bei sehr großen Motoren ziemlich üblich ist, eine Anlaufwiderstandsbank zu verwenden. Die großen brauchen eine Weile, bis sie schnell genug sind, um eine Gegen-EMK zu erzeugen, und die Widerstandsbank macht den Start sowohl für die Maschine als auch für ihre Stromversorgung viel weniger brutal.

Antworten (2)

Zwei Gründe.

  1. Der Motor ist selbst ein Widerstand. Sehen Sie sich den ganzen Draht darin an. Dies begrenzt den Strom, der im Stillstand benötigt wird. Nicht viel; aber ein Motor, der beim Laufen 1 Ampere verbraucht, kann im Stillstand 10-15 Ampere benötigen, allein aufgrund dieses Widerstands.
  2. Der Motor ist auch ein Generator. Wenn es läuft, erzeugt es eine Spannung proportional zu seiner Geschwindigkeit. Das wirkt der Ansteuerspannung entgegen und lässt nur die Differenz zwischen diesen Spannungen über seinem Innenwiderstand. Was den Strom noch weiter reduziert. (Bei einem Motor wird diese erzeugte Spannung als „Gegen-EMK“ bezeichnet. Bei einem Generator, bei dem Sie die Welle mechanisch drehen, heißt sie einfach EMF.)

Laden Sie einen Motor und Sie werden ihn verlangsamen. Dadurch wird die Generatorspannung (Gegen-EMK) verringert, die Spannung über seinem Innenwiderstand erhöht und der Strom erhöht, um genügend Drehmoment zu erzeugen, um diese Last anzutreiben.

Ja, aber es ist etwas seltsam, die Punkte in dieser Reihenfolge aufzulisten. Der ohmsche Widerstand ist nicht wirklich ein wichtiger Effekt, tatsächlich verschwendet er nur Energie ... der perfekte Motor würde supraleitende Spulen verwenden.
@leftaroundabout Ich konnte die Beziehung zwischen Eingang und erzeugter Spannung nicht angemessen erklären, ohne zuerst das Widerstandsproblem einzuführen. Kanst du? Ja, es verschwendet Energie, ABER es ist NICHT unwichtig, es ist grundlegend. Eine längere (bessere) Antwort würde auf ihre Konsequenz hinweisen: Um einen Elektromotor effizient zu betreiben, betreiben Sie ihn mit hoher Geschwindigkeit und geringer Belastung. Denn das minimiert den I^2*R-Verlust pro Nutzleistungseinheit.
2. sollte aber eigentlich 1. sein, da sich der Widerstand der Leitungen „wegidealisieren“ lässt, die Gegen-EMK aber schon gar nicht.
äh, man kann es nicht jedem recht machen.
Außerdem hat die Batterie einen Innenwiderstand.
@BrianDrummond aber du kannst alle Upvotes bekommen :)
Die Lektion hier ist, den Unterschied zwischen idealisierten Modellen der Realität und der tatsächlichen Realität zu verstehen. Nichts in Ihrem Werkzeugkasten funktioniert genau so wie auf Ihrem Reißbrett.
@Noldorin Es war das "Wegidealisieren" der Drähte eines Motors durch den Fragesteller, der sie glauben ließ, dass ein Motor unendlich Strom ziehen sollte. Für mich bringt diese Antwort die Dinge in die bestmögliche Reihenfolge: Erstens erklärt sie, warum der Strom nicht unendlich ist, wie der Fragesteller denkt, dass es sein sollte; dann erklärt es, warum der Strom noch geringer ist als wenn dieser Widerstand alles wäre, was den Strom begrenzt.
@ DavidRicherby nein, die Frage hat nichts damit zu tun, dass das OP die Drähte idealisiert. Wenn dieser Motor supraleitende Drähte gehabt hätte, hätte er sich genauso gut gedreht, wobei fast der gleiche nicht unendliche Strom geflossen wäre; Die Frage wäre dieselbe gewesen. Die idealisierte Antwort würde daher zunächst darauf hinweisen, dass die Gegen-EMK der grundlegende Mechanismus ist, der den Strom in einem Motor reguliert, und dann hinzufügen, dass selbst in einem blockierten Motor der Strom nicht unendlich wird, da der Draht auch einen gewissen ohmschen Widerstand aufweist.
@BrianDrummond Es ist trotzdem eine gute Antwort, keine Sorge. Ich bin pingelig. :-)
Ich stimme hier @leftroundabout zu, da das OP nicht speziell nach dem Fall eines blockierten Motors gefragt hat. Daher ist der Widerstand der Drähte eher zweitrangig. Ich kann natürlich nicht die Gedanken des OP lesen, aber so würde ich die Erklärung gerne lesen, wenn ich lernen würde, wie Motoren funktionieren.

Nehmen Sie ein Ohmmeter und messen Sie den Widerstand am Motor. Sie werden feststellen, dass die Wicklungen einen gewissen Widerstand haben.

Wenn der Motor beschleunigt, erzeugt er außerdem eine Gegen-EMK (negative Spannung), die sich schließlich der Versorgungsspannung annähert, wodurch die Versorgungsspannung teilweise aufgehoben und der Strom verlangsamt wird.

Wie funktioniert ein Gleichstrommotor, wenn er an eine Stromversorgung, aber keinen Widerstand angeschlossen ist?
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