Zusammenhang U & I beim Elektromotor

Hallo Community,

ich habe eine Frage zum Verständnis des Elektromotors. Nehmen wir an ich habe ein kleines Elektroauto und lasse eine Strom mit einer gewissen Spannung durch dem Motor fließen. Wenn ich jetzt den Strom konstant lasse und die Spannung erhöhe, welchen Einfluss hat das auf den Motor? Dann mach ich das Ganze andersherum, ich lasse die Spannung konstant und erhöhe die Stromstärke.

Ich bin als Anfänger davon ausgegangen das eine Erhöhung des Stromes, die Geschwindigkeit des Autos erhöht, jedoch bleibt das Drehmoment konstant. Und folglich erhöht sich das Drehmoment des Motors, wenn ich die Spannung erhöhe, somit könnt ich zum Beispiel einen höheren Anstieg der Strecke bewältigen.

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen und mich ggf. eines Besseren belehren :smile:

Mit freundlichen Grüße
Andy

Hallo Andy,

ich habe eine Frage zum Verständnis des Elektromotors. Nehmen
wir an ich habe ein kleines Elektroauto und lasse eine Strom
mit einer gewissen Spannung durch dem Motor fließen. Wenn ich
jetzt den Strom konstant lasse und die Spannung erhöhe,
welchen Einfluss hat das auf den Motor?

Das geht nur, wenn du den Motor selbst oder die abgegebene Leistung des Motors veränderst!

Spannung*Strom*Wirkungsgrad

Ergibt die abgegebene Leistung des Motors.

Die abgegebene Leistung entspricht wiederum

Drehzahl*Drehmoment

Diese Leistung muss irgendwie abgeführt werden, sonst fliegt der Motor auseinander.

Es gilt also:

Spannung*Strom*Wirkungsgrad = Drehzahl*Drehmoment

Du kannst also Spannung oder Strom vorgeben, der andere Wert stellt sich dann aber entsprechend der Belastung ein!

Das ist wie beim Gartenschlauch und dem Eimer:
Wenn du da Eimervolumen und die Durchflussmenge vorgibst erhältst du eine Zeit, bis der Eimer voll ist.
Du kannst auch Volumen und Zeit vorgeben, dann ergibt sich eine benötigte Durchflussmenge.
Du kannst auch Zeit und Durchfluss vorgeben und das nötig Volumen berechnen.

Abe du kannst NIE alle 3 Parameter frei festlegen und erwarten, dass die Bedingung erfüllt werden kann!

MfG Peter(TOO)

Hallo,

Du kannst nur Strom oder Spannung vorgeben. Das jeweils andere ergibt sich aus den Eigenschaften des Motors und der momentanen Belastung.

Meist ist das Drehmoment proportional zum Strom. Es gibt aber viele Motoren mit vielen Eigenschaften.

Gruß
achim

Hallo,

nein, es ist anders.

Nehme man mal den supereinfachen Idealfall an: Vergessen wir erstmal Widerstände, Reibung etc!
Wichtig ist, daß so ein Motor zugleich immer auch ein Generator ist.

Bei einer festen Spannung U wird sich eine ganz bestimmte Drehzahl einstellen, nämlich die, bei der die durch die Bewegung des Rotors im Stator induzierte Spannung genau der angelegten Spannung entspricht, jedoch zu jedem Zeitpunkt genau entgegengerichtet. Dies ist die Leerlaufdrehzahl des Motors. In Summe gibt es bei ihr keine Spannung und somit keinen Stromfluß. Im Leerlauf nimmt der Motor keinen Strom und somit keine Leistung auf.

Spannung entspricht also Drehzahl.

Bremst man den Motor, so hinkt der Rotor dem Statorfeld hinterher, wird ständig nachgeschleppt. Dadurch löschen sich die eingehende und erzeugte Spannung nicht mehr zu jedem Zeitpunkt aus (Phasendifferenz) und ein Stromfluß resultiert, der genau mit der mechanisch entnommenen Leistung korreliert. Der (ideale) Motor wird dabei aber nicht langsamer !

Strom entspricht also Drehmoment.

Strom x Spannung = Leistung = Drehzahl x Drehmoment.

Bei gegebener Spannung fährt Dein Elektroauto also immer gleichschnell, bergauf wie bergab, nur „zieht“ sich der Motor zu jeder Zeit immer genau den Strom, den er gerade braucht, um die Geschwindigkeit zu halten. Selbst bergab fährt es nicht schneller, denn hier „drückt“ (erzeugt) der Motor dann eben Strom („Rekuperation“), und verbraucht keinen.

In der Praxis gibt es natürlich ohmschen Widerstand in den Spulen, somit wird der Motor dann doch langsamer, wenn man ihn bremst, idealerweise aber nicht zu sehr. Hält man den Motor gar fest, dann fließt der volle Kurzschlußstrom durch die Windungen, über die dann die gesamte Spannung abfällt, weil es keine Gegeninduktion gibt. Der Motor erzeugt dann zwar Drehmoment, aber keine mechanische Leistung (er dreht sich ja nicht) und sein Wirkungsgrad ist dann exakt Null.

Dies ist alles sehr vereinfacht, denn es gibt ganz verschiedene Motortypen und Steuerungen, aber das Grundprinzip stimmt.

Hallo, Moriarty, genau richtig erklärt. Das ist genau, wonach Andy gefragt hatte. Obwohl ich damit ja nichts zu tun habe: Du kriegst trotzdem ein Sternchen. So einfach nämlich kann Physik und Elektrotechnik sein.

Gruß Antal

Danke deine Erklärung hat mir wirklich geholfen :smile:

MfG Andy