HILFE: Elektromotor drosseln - Wiederstand berechnen

baron-tigger

baron-tigger

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26 Januar 2005
Ich wollte Widerstand schreiben!
Hat zwar nichts mit Autos zu tun aber da hier viele mit Elektrotechnik recht fit sind eine vermutlich (für jemanden der sich auskennt) einfache Frage:

Ich habe einen Elektromotor mit folgenden Werten im Betrieb:

9,4 V und 8,4 mA

dieser Motor soll durch einen mit folgenden Werten ersetzt werden:

3,5 V und 24 mA

die Leistung ist ja ziemlich genau die gleiche - wie bekomme ich es jetzt aber hin auf die unteren Werte zu kommen?
 
Hi Baron,

rechne erst mal die Leistung beider Motoren aus.

P= U*I

Motor 1:

U=9,4V, I=8,4mA

P= 9,4V * 0,0084mA
P=0,0789W

Motor 2:

U=3,5V, I=24mA

P=3,5V * 0,024A
P=0,084W

Um den Widerstand dann zu berechnen, musst Du dann diese Formel P= I^2 * R umstellen.
Sprich R= P / I^2

Motor 1:

R=0,0789W / 0,0084^2
R=1118,2ohm

Motor 2:

R=0,084W / 0,024^2
R=145,8ohm

(Wenn ich einen Fehler gemacht habe, dann muss ich mich sehr schämen!)
 
evident schrieb:
Hi Baron,

rechne erst mal die Leistung beider Motoren aus.

P= U*I

Motor 1:

U=9,4V, I=8,4mA

P= 9,4V * 0,084mA
P=0,789W

Motor 2:

U=3,5V, I=24mA

P=3,5V * 0,24A
P=0,84W

Um den Widerstand dann zu berechnen, musst Du dann diese Formel P= I^2 * R umstellen.
Sprich R= P / I^2

Motor 1:

R=0,789W / 0,084^2
R=111,8ohm

Motor 2:

R=0,84W / 0,24^2
R=14,58ohm

(Wenn ich einen Fehler gemacht habe, dann muss ich mich sehr schämen!)
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Aha - und was sagt mir das jetzt?

Wie muss ich jetzt was für einen Widerstand anschließen damit ich anstelle von Motor 1 Motor 2 verwenden kann?
 
sorry habe mich um eine Kommastelle verrechnet!

Ich muss dazu wissen welche Eingangsspannung anliegen soll!

Sollen die 9,4V verwendet werden?
 
evident schrieb:
rechne erst mal die Leistung beider Motoren aus.
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Dann hat er den Widerstand des Motors berechnet. Das hilft ihm wahrscheinlich wenig. Er benötigt einen Widerstand zum vorschalten.

R = U/I und damit (9,4-3,5)/24mA = 245,8 Ω bei 141,6 mW. Ein einfacher E12 270 Ω sollte es tun. Allerdings reden wir hier vom Innenwiderstand. Da dieser je nach Belastung schwankt, und sich damit die Stromaufnahme ändert, müsste man evtl. noch wissen, welche max. Belastungen auftreten können bzw. welchem Verwendungszweck der Motor dient.
 
@ karatekid: Genau - ich brauche den Wiederstand zum Vorschalten. Der Motor treibt einen Uhrenbeweger an. Er ist daher extrem klein übersetzt [oder heißt das dann untersetzt] (= 10 UPM, 8 reichen auch) Die Last ist immer die gleiche - 2 Uhren (ok - 10g Abweichung sind möglich weil die 3., die ich trage etwas leichter ist). Gemessen habe ich aber ehrlich gesagt ohne Last weil ich mir nicht vorstellen kann, dass bei der Untersetzung ein Unterschied messbar ist bzw. relevant ist. Wir können aber jedenfalls von konstanter Last ausgehen (im schlimmsten Fall weicht dieses etwas von meiner Messung ab - ich habe aber beide Motoren ohne Last gemessen was dann wieder auf das gleiche heraus kommt).
 
Es stellt sich darüberhinaus noch die Frage, ob Du den Motor an einer Spannungsquelle mit 9,4 V oder 3,5 V betreiben willst. Ich nehme mal an, Du willst die 9,4 V weiter verwenden. Dann musst Du einen Widerstand (9,4 V-3,5 V) / 3,5 V * Rinnen(Motor 2) vorschalten.
 
baron-tigger schrieb:
@ karatekid: Genau - ich brauche den Wiederstand zum Vorschalten. Der Motor treibt einen Uhrenbeweger an. Er ist daher extrem klein übersetzt [oder heißt das dann untersetzt] (= 10 UPM, 8 reichen auch)
Kleine Übersetzung bedeutet hohes Drehmoment. Ein hohes Drehmoment bedeutet das bei Last der Innenwiderstand sinkt und der Strom steigt. Es sei denn, die Motoren sind ausreichend dimensioniert. Dann geht der Unterschied gegen null.

Die Last ist immer die gleiche - 2 Uhren (ok - 10g Abweichung sind möglich weil die 3., die ich trage etwas leichter ist). Gemessen habe ich aber ehrlich gesagt ohne Last weil ich mir nicht vorstellen kann, dass bei der Untersetzung ein Unterschied messbar ist bzw. relevant ist. Wir können aber jedenfalls von konstanter Last ausgehen (im schlimmsten Fall weicht dieses etwas von meiner Messung ab - ich habe aber beide Motoren ohne Last gemessen was dann wieder auf das gleiche heraus kommt).
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Es kommt nicht auf das Gleiche hinaus. Unter Last fließt ein höherer Strom. Da bist du zwar mit dem errechneten Widerstand auf der sicheren Seite (es kann nichts kaputt gehen), aber der Widerstand sollte im Zweifel eine höhere Leistung vertragen.

Habe ich das richtig verstanden, der Motor treibt eine Uhr an ? Wie wird die Ganggenauigkeit realisiert ? Ich hoffe nicht über die Drehzahl des Motors. Sind es Schrittmotoren ?

@CUXZ4
Genau dies habe ich ausgerechnet. Die 3,5V wird er nicht zur Verfügung haben. Dann bräuchte er ja auch keinen Widerstand. Im Übrigen, weshalb rechnest du (U1-U2)/U2 ???
 
Habe ich das richtig verstanden, der Motor treibt eine Uhr an ? Wie wird die Ganggenauigkeit realisiert ? Ich hoffe nicht über die Drehzahl des Motors. Sind es Schrittmotoren ?

Er wird einen Uhrenbeweger haben, damit seine Automatikuhren immer aufgezogen werden oder?
 
evident schrieb:
Habe ich das richtig verstanden, der Motor treibt eine Uhr an ? Wie wird die Ganggenauigkeit realisiert ? Ich hoffe nicht über die Drehzahl des Motors. Sind es Schrittmotoren ?

Er wird einen Uhrenbeweger haben, damit seine Automatikuhren immer aufgezogen werden oder?
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Jaja, richtig - hätte ich vielleicht erklären sollen.
Es sind ganz billig kleine Motoren.

Das Problem war, dass ich das Ding auseinander nehmen musste, um zu messen und dann die Uhren nicht mehr aufstecken konnte. Wenn ich fertig bin stelle ich ein Foto ein wie das ganze ausschaut.
 
CUXZ4 schrieb:
Es stellt sich darüberhinaus noch die Frage, ob Du den Motor an einer Spannungsquelle mit 9,4 V oder 3,5 V betreiben willst. Ich nehme mal an, Du willst die 9,4 V weiter verwenden. Dann musst Du einen Widerstand (9,4 V-3,5 V) / 3,5 V * Rinnen(Motor 2) vorschalten.
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Ja, die 9,4V kommen von der Steuerungselektronik des Uhrenbewegers, die ich weiter verwenden will.
 
Ok, dann werde ich einen solchen Widerstand morgen kaufen gehen (der wird ja wohl nicht so schrecklich teuer sein oder?)

Noch für mein Verständnis. Der Widerstand wird in Reihe geschaltet - dadurch verringert sich die Spannung. Die Stromstärke muss aber eine höhere sein. Wie kommt das jetzt zustande?
 
sollte eigentlich ein Centprodukt sein!

Der Widerstand muss in Reihe sein damit die Spannung am Motor 2 3,5V beträgt.

Ugesamt = Uvorwiderstand + Umotor
9,4V = 5,9V+ 3,5V

Der Strom ändert sich in einer Reihenschaltung nicht!
 
karatekid schrieb:
@CUXZ4
Genau dies habe ich ausgerechnet. Die 3,5V wird er nicht zur Verfügung haben. Dann bräuchte er ja auch keinen Widerstand. Im Übrigen, weshalb rechnest du (U1-U2)/U2 ???
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Ich muss die an den Widerständen abfallende Spannung teilen. Die kompletten 9,4 V fallen normalerweise am 1. Motor ab. Der 2. verträgt aber nur 3,5 V - ich brauche also den Widerstand der die überflüssigen 5,9 V "verbraucht", damit Summe der Spannungen in dem Stromkreis gleich Null ist.
 
evident schrieb:
was für einen Uhrenbeweger hast Du?
Ich brauch auch einen für meine Heuer
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Das Gehäuse ist so ein Klavielack Ding von eBay (habe ich mal geschenkt bekommen). Der Mechanismus ist aber so lausig gebaut, dass er nach 3 Jahren total ausgeleiert ist. Da das Gehäuse und die Steuerung (Rechts-, Linkslauf und beides abwechselnd, 1000, 900, 750 oder 650 UPD) aber gut ist habe ich mir einen neuen Drehmechanismus bei MTE bestellt. Die fertigen die Module und liefern normalerweise an Juweliere, die daraus Beweger bauen.

Nur leider dreht er wenn ich den Motor direkt anschließe zu schnell (der Mechanismus passt auch nicht 100% aber den kann ich umbauen).
 
evident schrieb:
sollte eigentlich ein Centprodukt sein!

Der Widerstand muss in Reihe sein damit die Spannung am Motor 2 3,5V beträgt.

Ugesamt = Uvorwiderstand + Umotor
9,4V = 5,9V+ 3,5V

Der Strom ändert sich in einer Reihenschaltung nicht!
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Aber Du weißt schon, dass unnötig Leistung (Wärme) im Vorwiderstand verbraten wird?
 
evident schrieb:
Aber Du weißt schon, dass unnötig Leistung (Wärme) im Vorwiderstand verbraten wird?
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Gibt es eine bessere Möglichkeit? Zu heiß sollte es nicht werden, das ja alles in geschlossenem Gehäuse. Der Motor läuft allerdings immer nur recht kurz (weniger als 1 Min) und wartet dann wieder rd 30 Min.
 
baron-tigger schrieb:
Ok, dann werde ich einen solchen Widerstand morgen kaufen gehen (der wird ja wohl nicht so schrecklich teuer sein oder?)
liegt im cent Bereich. Achte auf ausreichende Leistung. Das Teil wird sonst heiß.

Noch für mein Verständnis. Der Widerstand wird in Reihe geschaltet - dadurch verringert sich die Spannung.
Die Spannung verringert sich nicht. Diese liegt immer noch bei 9,4V. Allerdings fällt über den berechneten Widerstand bei dem gegebenen Strom eine Spannung von 5,9V ab. Da die Summe aller Spannungen im Gleichstromkreis konstant ist, bleiben die 3,5V für deinen Motor übrig.

Die Stromstärke muss aber eine höhere sein. Wie kommt das jetzt zustande?
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Die Stromstärke ist deswegen höher, weil der Innenwiderstand des 3,5V Motor deutlich niediger ist.

Dein alter Motor liegt bei ca. 1119 Ω. Dein neuer Motor liegt bei 145 Ω. Dazu der Vorschaltwiderstand vom 270 Ω. Damit ergibt sich beim alten Motor : I = U/R = 9,4V/1119Ω = 8,4 mA und bei der neuen Lösung : = 9,4V/(145Ω +270Ω) = 22,7 mA. Es sind nicht ganz deine 24mA weil der korrekte Widerstand ja 245,8 Ω wäre. Da die Dinger genormt sind, ist der 270Ω am nächsten dran.
 
CUXZ4 schrieb:
Ich muss die an den Widerständen abfallende Spannung teilen. Die kompletten 9,4 V fallen normalerweise am 1. Motor ab. Der 2. verträgt aber nur 3,5 V - ich brauche also den Widerstand der die überflüssigen 5,9 V "verbraucht", damit Summe der Spannungen in dem Stromkreis gleich Null ist.
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Und warum rechnest du dies so umständlich statt die gegebenen Werte zu nehmen ?
 
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