Hallo Namenloser
Aber trotz dem noch mal: Wie machen die Leute bei einer Firma das mit der Berechnung der Betriebsspannung eines neuen Motors oder so die müssen das doch auch irgendwoher wissen???
In Haushaltsgeräten werden häufig sogenannte Universalmotoren verwendet. Wie man die berechnet, habe ich nicht gelernt aber da wird man auch wieder das wissen müssen, was man bei allen Maschinen wissen muss: Nennstrom, Nennspannung, Wirkleistung, Nenndrehzahl bzw. Leerlaufdrehzahl, Wirkungsgrad
Nun ja, aber er hatte ja nicht nach den Daten eines fertigen Motors gefragt, sondern, wie man bei der Auslegung eines neuen Motors vorgeht, also bei Null beginnend.
„Elektrische Maschinen“ war zwar ein Fach, welches mich nicht die Bohne interessiert hat und über die Berechnung eines Transformators sind wir auch nicht hinausgekommen, deshalb ist entsprechend wenig bei mir hängen geblieben, aber ein bisschen hoffe ich noch zu wissen.
Beim Entwurf eines neuen Motors stehen zu Anfang die geplante mechanische Leistung sowie die Nennspannung fest. Daraus errechnet sich der Strom.
Da die übrigen Parameter des Motors wie die Geometrie des Eisenkerns, also Stator und Läufer (Anker), seine magnetischen Daten, die Wicklungszahl der Spulen usw. sich gegenseitig beeinflussen, geht man in der Regel bei der Auslegung des Kerns erst mal von einer für diese Leistungsklasse und die erforderliche Bauform (dick und kurz oder schlank und lang) erprobten Größe aus. Dann werden die Windungszahlen der Spulen so berechnet, dass das im Eisen induzierte Magnetfeld den Kern bei Nennspannung gerade noch nicht in die magnetische Sättigung treibt und der Drahtquerschnitt wird so ausgelegt, dass bei Nennstrom nirgendwo in der Wicklung die Temperatur über einen Maximalwert (z.B. 90°C) steigt.
Zu der Zeit, als ich diese Informationen an mir habe vorbeirauschen lassen, gab es noch keine Computerprogramme, es wurde noch mit Rechenschieber und Lineal am Reißbrett entworfen. Wenn also der Ingenieur den ersten Entwurf fertig hatte, wurde der Motor rechnerisch darauf überprüft, ob die geplanten Wicklungen auch in die Kammern des Stators und in die Nuten des Rotors passten und sie komplett ausfüllten, ob die magnetischen Daten des Motors wirklich für die erwartete Leistung und das benötigte Drehmoment ausreichten und ob die Stromwärme tatsächlich (rechnerisch) in ausreichendem Maße abgeführt wurde.
Da das in der Regel beim ersten Mal noch nicht passte, wurden dann in weiteren Schritten entweder die mechanische Konstruktion des Motors oder die Auslegung der Wicklungen oder beides in mehreren Schritten modifiziert, bis man das erste Baumuster herstellen konnte.
Ich habe den Vorgang des Entwurfs hier nur in groben Zügen und sehr vereinfacht dargestellt. Aber Du siehst daran vielleicht schon, dass nur die Kenntnis des ohmschen Gesetzes und der Leistungsformel hier nicht ausreichend ist und dass der Arbeitsgang einem Laien auch kaum zu erklären ist.
Gruß merimies
