Drehzahl n
Die Kennliniensteigung ist eine der aussagekräftigsten Kennzahlen und erlaubt den direkten Vergleich zwischen verschiedenen Motoren. Je kleiner die Steigung, desto weniger empfindlich reagiert die Drehzahl auf Drehmoment(Last)-Änderungen und desto kräftiger ist der Motor. Beim maxon Motor ist die Kennliniensteigung innerhalb der Wicklungsreihe eines Motortyps (jeweils auf einer Katalogseite) praktisch konstant. Strom-Kennlinie Die Äquivalenz des Stroms zum Drehmoment wird durch eine zum Dreh- moment parallele Achse dargestellt: Je mehr Strom durch den Motor fliesst, desto mehr Drehmoment wird erzeugt. Die Stromskala wird durch die beiden Punkte Leerlaufstrom I 0 und Anlaufstrom I A (Zeilen 3 und 8 der Motordaten) festgelegt. Der Leerlaufstrom entspricht dem Reibmoment M R , das die innere Reibung in Lagern und im Kommutierungssystem Beim maxon EC-Motor treten anstelle der Reibverluste im Kommutie- rungssystem die stark drehzahlabhängigen Eisenverluste im Statorpaket auf. Das höchste Drehmoment entwickeln die Motoren beim Anlauf. Es ist um ein Mehrfaches grösser als das normale Betriebsdrehmoment. Entspre- chend ist auch die Stromaufnahme am grössten. Für Anhaltemoment M H und Anlaufstrom I A gilt: M H = k M · I A Wirkungsgrad-Kennlinie Der Wirkungsgrad η beschreibt das Verhältnis von abgegebener mecha- nischer Leistung zu aufgenommener elektrischer Leistung beschreibt. M R = k M · I 0
U = U N
n 0
Drehmoment M Strom I
I A
n · ( M − M R ) U mot · I mot
� 30 000
η =
·
Man erkennt, dass bei konstanter Spannung U und wegen der Propor- tionalität von Drehmoment und Strom der Wirkungsgrad mit zunehmen- der Drehzahl (abnehmendem Drehmoment) linear zunimmt. Bei kleinen Drehmomenten werden die Reibverluste immer bedeutender und der Wirkungsgrad geht steil gegen Null. Der maximale Wirkungsgrad (Zeile 9 der Motordaten) berechnet sich aus Anlaufstrom und Leerlaufstrom und ist spannungsabhängig
n 0
2
Drehmoment M
M H
I
0 I A
η max = 1 −
Maximaler Wirkungsgrad und maximale Abgabeleistung treten nicht bei gleichem Drehmoment auf.
Drehzahl n
Nennarbeitspunkt Der Nennarbeitspunkt ist ein ausgezeichneter Arbeitspunkt des Motors und ergibt sich aus dem Betrieb bei Nennspannung U N (Zeile 1 der Motordaten) und Nennstrom I N (Zeile 6). Aus der Äquivalenz von Dreh- moment und Strom folgt das erzeugte Nenndrehmoment M N (Zeile 5) in diesem Arbeitspunkt. M N ≅ k M · (I N − I 0 ) Gemäss der Drehzahlkennlinie stellt sich die Nenndrehzahl n N (Zeile 4) ein. Die Wahl der Nennspannung folgt aus Überlegungen, wo die maxi- male Leerlaufdrehzahl liegen sollte. Der Nennstrom ergibt sich aus der thermisch maximal zulässigen Dauerbelastung des Motors.
n N
Drehmoment M Strom I
I N M N
maxon 81
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