Deswegen schrub ich TÜV Rheinland - der arbeitet am besten mit Mr. Hui Peng zusammen: Which label would you like us to put onto? CE - TUFF - ISO? We can do it however you like, Sir! We make it nearly like original - even bedda dan original, Sir!
Eben wie immer in Tante Ernas Erfahrungskiste, auch wenn Max Eyth den Berblinger ein wenig anders, überhöht, darstellt.
Ein kleiner Einblick zum aktuellen Stand:
Ich bin ja gerade dabei mein Prototyp in 3D darzustellen. Aktuell sieht das ganze so aus:
Ich arbeite mit Autodesk Fusion 360 und das auch zum ersten mal. Daher dauert das alles etwas…
Meine handwerklichen Fähigkeiten sind in dieser Hinsicht auch etwas eingeschränkt. Außerdem stehe ich zurzeit auch komplett alleine da und bringe mir jegliches Wissen selbst bei oder mit Hilfe des Internets (z.B. über euch). Oft verzweifle ich aber auch einfach nur…
Mein aktuelles Problem sind die Kugellager. Ich habe zwar schon eine Vorstellung wie die Teile für die Kugellager aussehen soll, aber wie ich alles zusammen verbinde, da hänge ich gerade.
Eigentlich ist es doch einfach, Kugellager in das vorgesehende Teil pressen, Rotor reinschieben, fertig, oder? Naja, ich krieg das schon iwie hin.
In diesem Sinne, weiter gehts und bis bald.
Ein weiteres Problem worüber ich mir den Kopf zerbreche ist das An und Ausschalten des Elektromagneten. Ich habe erst überlegt das mechanisch über die Bewegung des Rotors zu lösen, aber da sehe ich zu viele Störfaktoren. Nun habe ich mich schlau gemacht und bin auf die Lichtschranke gestoßen. Einfach und schnelle Reaktion. Meine Frage an dieser Stelle ist, ob ich mir Sorgen über die Schaltzeit zwischen Signal und Elektromagnet machen muss. Ich gehe jetzt einfach mal von dem unglaublichen Fall aus, dass der Rotor Runde für Runde immer schneller wird und ich weiß ehrlich gesagt nicht, wo da die Grenze dann sein wird. Ich kann mir das ehrlich gesagt nicht vorstellen, aber könnte der Rotor schneller werden, als die Schaltzeit des Elektromagneten?
Grafisches Beispiel:
Moin,
Mit einem konstanten Stromverbrauch von rund 10 bis 20 mA, wenn man von üblichen Reflexkopplern ausgeht, die dann ihrerseits noch ein wenig Elektronik benötigen.
-Luno
Lichtschranken können je nach Bauart extrem schnell schalten, das geht in die Mikrosekunden.
Aber: Wie schnell schaltet denn der Magnet?
Der hat ne Induktivität L, zudem sind da dein Widerstand von R=100 Ohm plus Drahtwiderstand. Der Strom durch deinen Magneten nach dem Einschalten ist
I(t)= U/R * (1-exp (- R/L * t))
das heißt, er nähert sich exponenziell dem nur durch den Widerstand bestimmten Wert an. Das hat er nach etwa 5*R/L geschafft, und dann ist dein Magnet vollständig eingeschaltet.
Das Ausschalten funktioniert nach dem gleichen Schema. Aber: Deine Metallkugel ändert den Wert von L auf eine kaum zu berechnende Weise.
Jedenfalls, das wird irgendwann zu nem Limit, nicht die Lichtschranke. Und wie gesagt… Freilaufdiode, sonst ist deine Lichtschranke schnell im Eimer.
Guter Hinweis, Danke!
Meine Gehirnzellen brennen seit gestern. Rödeln wir das ganze nochmal ganz langsam auf.
Ich möchte für das Projekt eine 1,5 V Batterie nutzen. Der Drahtdurchmesser beträgt 0,3 mm.
Die Spulenlänge 10 mm. Der Innendurchmesser der Spule beträgt 6 mm.
10 mm / 0,3 mm = 33 Windungen pro Lage
Multipliziere ich die Windungen mit dem Innendurchmesser komme ich auf die Drahtlänge der 1. Lage.
33 x 6 mm = 19,8 cm = 0,198 m
Nun habe ich alle verfügbaren Daten, um den Drahtwiderstand zu berechnen.
Die Gleichung des Widerstandsgesetz lautet:
R = ρ * l / A
R = 0,017 Ωmm²/m x 0,198 m / 0,0706 mm²
R = 0,047 Ω ≈ 0,05 Ω
Der Drahtwiderstand beträgt also ca. 0,05 Ω. Damit komme ich auf eine max. Stromstärke von
I = 1,5 V / 0,05 Ω = 30 A
Da das natürlich viel zu viel ist, begrenze ich den Strom mit einem 2 Ω Widerstand und erhalte:
I = 1,5 V / 0,05 Ω + 2 Ω = 0,73 A = 73 mA
Soweit so gut. Bitte korrigiert mich, falls Fehler vorhanden sind.
Woher kommen deine 100 Ohm ?
Für die Formel habe ich nun folgende Daten:
U = 1,5 V
R = 2 Ω + 0,05 Ω
L = µo x µr x n² / l x A
L = 0,000001257 x 5000 x 33² / 0,01 m x 0,113 m²
L = 77,34 H
Nun komme ich aber mit der Formel nicht klar, wie benutze ich exp und was mache ich mit t ?
Welche Metallkugel? Ich nutze keine Metallkugel ^^
Ist vermerkt, Danke dir !
Hi!
Du meinst dem Umfang 2πr einer Windung mit r=3mm. Das macht 18.9mm pro Windung, und bei 33 Windungen 622mm Drahtlänge, also grob das Dreifache.
R = 0,017 Ωmm²/m x 0,622 m / 0,0706 mm² = 147mΩ
An einer 1,5V Batterie fließen hier maximal 10A.
Mir war, als hättest du was von 100Ω Widerstand geschrieben, aber du meintest Strombegrenzung auf 100mA. Nun gut, nimmste halt 2Ω. Dann fließen 0,698A = 698mA. Das ist etwas mehr als 100mA…
Bei 3mm Radius ist der Querschnitt A=πr² = 28,3mm²=0,0000282m²
Das führt zu L=0,019H.
exp ist die Exponentialfunktion, und wie gesagt, der Elektromagnet braucht so seine Zeit nach dem einschalten.
Über die Zeit sieht die Stromaufnahme so aus:
Nach etwa 0,04s ist der Magnet also voll da.
Ah, auch das hast du nirgends geschrieben, das hab ich aus dem verlinkten Video. Wie auch immer: Dein E-Magnet hat ja bereits nen Kern mit µr=5000, wenn weiteres ferromagnetisches Metall in die Nähe kommt, vergrößert sich das nochmal etwas.
Hi sweber,
ach du heilige Mauer Maria bin ich bescheuert. Solch einfache Fehler. Ich danke dir für deine Korrektur und ausführliche Erklärung.
Das ist ja auch totaler Quatsch, das sind ja 730 mA.
Aber auch 698 mA sind viel zu viel !
Den Widerstand erhöhe ich auf 20Ω + 147mΩ, dann komme ich auf meine ca. 75 mA
Dadurch verändert sich die Stromaufnahme über Zeit natürlich nochmal.
Hast du die Grafik selbst erstellt? Ich schaue mir das mit der Exponentialfunktion mal an und verstehe dann hoffentlich wie ich auch so eine Grafik erstelle.
Danke nochmal !
Ja nu, ist halt eine mathematische Funktion 
Das sagst du so einfach. Ich verstehe es jedenfalls nicht. Ich suche schon seit ner Stunde nach einem stinknormalen Rechenbeispiel. Denkste ich finde da was. Ich möchte einfach nur diese Formel verstehen.
Also wärst du so nett und klärst mich bitte auf.
I(t)= U/R * (1-exp (- R/L * t))
U / R ist klar: 1,5 / 20,147 = 0,075
Zeitkonstante : 20,147 / 0,019 = 1060,368
Was ist mit t ? Denke ich mir t selber aus ?
Okay, also mit der Formel komme ich besser klar.
Warum ist die Zeitkonstante anders als bei der Formel oben?
Um die 100 % zu erreichen benötige ich 5 x die Zeitkonstante
0,019 H / 2,147 Ω x 5 = 0,044 s
Das bezieht sich auf das Rechenbeispiel von dir.
Korrekt?
Hallo @Muellermilch,
die Formel I(t)= U/R * (1-exp (- R/L * t)) soll dir sagen, dass der Strom I sich mit der Zeit t ändert. Für seinen Plot hat @sweber die Zahlen U=1.5V und R=2.147OHM und L=0.019H eingesetzt. Dann bleibt da immer noch
I(t) = 0.699A-0.699A * exp(-113 * t/s)
stehen. Dabei ist t die verstreichende Zeit. Du kannst für t alle möglichen Zahlen einsetzen und bekommst jedesmal eine andere Stromstärke heraus. Für exp() oder e^ findest du eine Taste auf dem Taschenrechner.
Rechenbeispiel:
t = 0.02s
-113t/s = -2.26
exp(-2.26) = 0.104
I(0.02s) = 0.699A-0.699A*0.104 = 0.626A
Der Wert passt natürlich auch bestens zu der oben gezeigten Graphik.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
Hallo @Der_Namenlose, vielen Dank für dein Rechenbeispiel!
Das hilft mir sehr.
Mir leuchtet allerdings nicht ein, warum der Stromwert doppelt dasteht. Das ist doch in der Formel nicht zu erkennen?
Mit dieser Änderung komme ich auf diese Grafik:
Für t habe ich die Zeitkonstante x 1 - 5 genommen.
Ist das korrekt?
Hallo @Der_Namenlose, ich verstehs leider nicht. Wo innerhalb der Klammer steckt nochmal der Stromwert? Liegt das an der 1 in der Klammer?
Hi!
2×(3 + 4)=2×3 + 2×4
Ich habe mal gelernt, dass die Klammern immer vorrang haben und zuerst ausgewertet werden.
Aha, also theoretisch steht da:
I(t)= U/R * 1 - U/R * exp (- R/L * t)
aber warum verstehe ich nicht.
Löse ich diesen Teil auf:
exp (- R/L * t)
dann steht da:
I(t)= U/R * (1-0,104)
dann könnte ich es auch so schreiben:
I(t)= U/R * 1 - U/R * 0,104
Wenn ich aber nach dem mathematischen Vorrangsregeln gehe, dann muss ich erst die Klammer auflösen:
(1-0,104)
was aber kein Sinn macht.
Klärt mich bitte auf.
