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Graphische Darstellung der Motor-Auslegung

 

Jeder, der Antriebe mit einem Auslegungs-Tool dimensioniert, kennt die graphische Darstellung der Ergebnisse im Drehzahl-Drehmoment-Diagramm des Motors. Die visuelle Übersicht, die diese Darstellung vermittelt, ist sehr hilfreich. Man sieht auf einen Blick:

  • den Abstand zu den Begrenzungen dh. Reserve,
  • die Ausschöpfung des nutzbaren Bereichs den der Motor bietet,
  • Möglichkeiten, zuvor getroffener Festlegungen nochmals zu verändern, und ggf. Übersetzung, Bewegungsgesetz usw. anzupassen

 

Graphische Darstellung 6 Nm MotorGraphische Darstellung 6 Nm Motor

 

Der DRIVE-CONFIGURATOR limitiert den Maximal-Strom für den Motor (Stromgrenze am Regler) auf das maximale Beschleunigungsmoment des Getriebes unter Berücksichtigung der erforderlichen Beschleunigungs-Anteile für die Eigenträgheit des Motors. Im Bild gestrichelte dunkelblaue Linie "M MaxMotor (IMax_Eingestellt_Regler) [Nm]".

Das in der Bewegung erforderliche Drehmoment "erf. MMotor [Nm]" hier in orange dargestellt, muss unterhalb der dunkelblauen Begrenzungen liegen.

Der gelbe Punkt repräsentiert das erforderliche effektive Motor-Drehmoment über den Gesamt-Zyklus und zeigt die Effektiv-Drehzahl über den Zeitraum. Dieser muss unterhalb der hellblauen S1-100K-Kennlinie liegen.

 

Motorauslastung [%] und Motor-Erwärmung [K]:

Die graphische Darstellung vermittelt dem Betrachter leider ein unrealistisches Bild zur Motorerwärmung und der Reserve in der Motorauslastung. Im Beispiel der og. Abbildung liegt der Effektiv-Punkt bei 3,4 Nm. Das S1-Moment des Motors bei der Effektiv-Drehzahl beträgt 5,3 Nm. Wegen der linearen Drehmoment-Achse suggeriert die Darstellung 3,4 / 5,3 = 0,64 eine Reserve von 36%. Die Motorauslastung und die Motorerwärmung ist (bei niedrigen Drehzahlen; Anteil der Eisenverluste klein) aber maßgeblich vom Quadrat des Stroms I² abhängig. Die Motorauslastung ist demnach ca. (3,4)² / (5,3)² = 0,42 = 42%. Die Übertemperatur der Motorwicklung wird sich bei 42 Kelvin einstellen. Der Motor ist hinsichtlich Auslastung [%] und Motor-Erwärmung [K] überdimensioniert.

 

12.05.2019 Roland Fetzner