Rino je komt een heel eind maar je maakt het een beetje te ingewikkeld.
Even
: Weet je overigens wat pas echt ingewikkeld is? ........ Een mummie.
Terug on topic.
De stroom die een motor onbelast gebruikt kan je niet berekenen, die wordt door de fabrikant opgegeven of je kan de stroom meten.
In dit voorbeeld ga ik even uit van een veel gebruikte motor in de model bouw. Deze wordt dus door een gelijkspanning gevoed die door de regelaar in een soort van wisselspanning wordt omgezet. Hoe en wat is even onbelangrijk voor dit voorbeeld.
De fabrikant geeft op dat de nullast stroom 1,7A is en de maximale stroom is 35A.
De Ohmse weerstand is ook een gegeven en geen impedantie. De berekening met de frequentie en dergelijke is hier niet van toepassing dus kan je die ook vergeten. Stel de inwendige weerstand van de motor wordt door de fabrikant opgegeven als zijnde 38mOhm, of te wel 0,038 Ohm.
De nomimale voedingsspanning is 12V en de motor constante Kv = 1000omw/V. Onbelast draait de motor dus 12000 omw/min.
Sluit je de motor aan op de regelaar en je laat hem op maximaal toerental onbelast draaien dan kan je de tegen EMK in die situatie als volgt uitrekenen.
De spanning die als gevolg van de stroom door de motor over de motor zou staan is de stroom maal de weerstand. Dat is dus 1,7A x 0,038 Ohm = 0,0646V.
Er staat echter 12V over de motor dat betekend dus dat de tegen EMK 12 - 0,0646V = 11,9354V moet zijn. Dit betekent dan weer dat de motor niet exact 12000 omw/min draait maar 0,0646 x 1000 = 64,6 omw/min minder dus 11935,4 omw/min.
Nu ga je de motor belasten. Hierdoor zal het toerental iets zakken wat weer tot gevolg heeft dat de tegen EMK ook zal zakken. Stel dat het toerental met 1300 omw/min zakt dan zal de tegen EMK met 1300omw/min / 1000omw/V = 1,3V dalen.
De motor gaat dan 1,3V / 0,038 Ohm = 34,2A trekken. Dat is zo ongeveer de maximaal toegestane stroom dus je moet de motor niet verder afremmen. Met andere woorden niet zwaarder belasten.
Voor wisselspanning is de berekening feitelijk precies het zelfde. Het enige verschil is dat er ook nog een "imaginaire" stroom gaat lopen. Die stroom wordt bepaald door de frequentie van de voedingsspanning en de zelfinductie van de spoelen in de motor. Die stroom is NIET in fase met de "werkelijke" stroom vandaar de naam "imaginaire" stroom.
Bij lage frequenties en zelfinducties zal die stroom vrij klein zijn. In heel veel gevallen zou je die kunnen "vergeten". Het probleem is dat die stroom wel door de spoelen loopt en dus ook warmte veroorzaakt. Ook de voeding en de kabels moeten die stroom kunnen verwerken. Vandaar dat de energie leveranciers bijna altijd eisen dat het imaginaire deel van de stroom heel klein blijft. De cosΦ (Cosinus Phi) is de factor die deze stroom voorstelt. Die cosΦ mag meestal niet kleiner zijn dan 0,8. Wanneer de cosΦ 1 is loopt er geen imaginaire stroom en bij een cosΦ van 0 loopt er alleen maar een imaginaire stroom.
Zoals ik al schreef is dit voor veruit de meeste modelmotoren nauwelijks van belang omdat de gebruikt frequenties en de zelfinductie van de motoren daarvoor te laag zijn. Ook al is de schakel frequentie van sommige regelaars meer dan 10kHz dan nog wordt daar nauwelijks rekening mee gehouden.
Zelf heb ik er nooit aan gerekend maar misschien is het wel eens interessant om dat toch eens te proberen. Dat zou ook een verklaring KUNNEN zijn voor het soms volledig onverklaarbaar opblazen van een regelaar. Wie weet kan de imaginaire stroom soms zo hoog worden dat daar de Fets van kapot gaan. Ook kunnen hier spanningspieken (inductiepieken) door worden opgewekt die te hoog kunnen blijken voor de Fets.
Dit soort dingen schieten me nu te binnen terwijl ik dit verhaaltje zit te typen.
Goed het is nu hoog tijd om naar bed te gaan. Morgen moet ik weer bij tijds uit en dan wil ik toch voldoende geslapen hebben.
