Frage von weissleidernich, 126

Wieso funktioniert mein Elektromotor nur in Ruckbewegungen?

Ich habe folgenden Elektromotor: http://www.ebay.de/itm/1pcs-lot-60W-40KGfcm-12V-100RPM-DC-geared-motor-High-torq...:g:YlUAAOSwcnpTnpyC

Den möchte ich mit einem Netzteil und Steckdose betreiben. Dafür habe ich ein 12V 5A DC Netzteil genommen. Leider dreht der Motor immer kurz, bleibt dann kurz stehen und dreht dann wieder kurz, usw...

Am Motor kann es nicht liegen, da er bei einem 12V 1A Netzteil ordnungsgemäß funktioniert. Woran kann das liegen?

Antwort
von atoemlein, 62

Das Netzteil hat wohl eine "elektronische Sicherung", welche beim Einschaltstrom des Motors Überlast detektiert und kurz abschaltet, sich dann wieder einschaltet und weiterruckelt.

Lösung: Wenn es 12V 5A liefern mag, dann schalt mal einen Widerstand von 2,2 oder 2,7 Ohm vor das Motörchen, dann ist auch der Startstrom nicht zu hoch.
Wenn der Motor dann mal dreht, kannst du den Widerstand überbrücken, damit du mehr Leistung am Motor hast.

Kommentar von weissleidernich ,

Könnte man das Problem auch mit einem stärkeren Netzteil lösen? z.B. ein 12V 10A Netzteil? Oder wäre das auch zu schwach?

Kommentar von atoemlein ,

Das kann man so nicht sagen.
Das kommt draufan, welchen Strom (wieviel Ampère) der Motor im Stillstand zieht, und ob auch das 10A-Netzteil eine sehr empfindliche Überstromabschaltung hat.

Willst du meinen Vorschlag nicht ausprobieren oder hat er nicht funktioniert?

Andere Möglichkeit wäre noch:
Zur Lieferung des Startstroms könntest du einen grossen Elko parallel zum Ausgang schalten, mind. 4700uF. Der könnte den Strompeak brechen, den das Netzteil beim Anfahren des Motors liefern muss.

Kommentar von weissleidernich ,

Ich kenne mich leider nicht so gut aus mit Widerständen und dem überbrücken später...der Kondensator wäre bestimmt leichter zu installieren, oder? Und was muss ich bei dem Kondensator beachten?

Kommentar von atoemlein ,

Ok, also offenbar hast du keinen Schimmer von Elektrik. Hast du ev. einen Bekannten mit einer Bastelwerksatt?

  • Bei einem Kondensator ist nicht sicher, dass es funktioniert. Wäre aber einfacher. Hier unbedingt die Polarität beachten, sonst Gefahr! Parallel mit dem Netzteil anschliessen. Plus an Plus, Minus an Minus. Dann den Motor zuschalten. (Nicht den Elko parallel zum Motor schalten, so nützt er nichts.)
  • Mit einem Widerstand funktioniert es fast sicher, so wie ich es geschrieben habe: Widerstand in Serie mit dem Motor schalten, und sobald der Motor dreht, den Widerstand überbrücken (also durch einen Draht ersetzen oder den Motor direkt anschliessen.
  • Was willst du genau machen mit diesem Motor? Brauchst du diese 60Watt, also ca. 50Watt mechanische Leistung wirklich? Oder geht's dir eher um die 100rpm? Denn im Leerlauf ohne wesentliche mechanische Last wird der wesentlich weniger als 60W brauchen, vielleicht nur 5 oder 10W. Dann nimm statt ein Schaltnetzteil ein konventionelles Netzteil mit ca. 12V 1A. Das hast du ja schon getestet, und läuft.
Kommentar von weissleidernich ,

Das mit dem Widerstand leider nicht so praktikabel, da im Normalfall der Motor und die ganze Elektrik bei Betrieb nicht in meiner Nähe sind. Es ist eine kleine Spielerei, an der ich mich mal, in einem anderen Themenfeld als üblich, probieren wollte (wohl zu viel gewollt ^^). Nur jetzt will ich das ganze dann doch zu Ende bringen. Der Motor wird leider mehr als die 12W brauchen, die das kleine Netzteil liefert.

Ich habe mich bereits nach Kondensatoren umgeschaut und die haben im Regelfall 10V oder 16V. Auch wenn die Frage jetzt vielleicht doof ist, wäre das egal, wenn ich den 16V Kondensator nehmen würde? Und in welchem Fall würde der Kondensator nicht funktionieren?

Leider hab ich in meiner Bekannschaft keine Elektriker :( .

Ich danke euch allen schon jetzt für eure Hilfestellung bei einem Elektrikanalphabeten wie mir!

Könnte der Schaltplan dann so aussehen?

  __________          ___________

- |                  | -        |                     |

Netzteil     Kondensator          Motor (egal wo Plus und Minus, da ?

+ |_________| +      |___________|   sonst nur andersrum dreht,

                                                           oder?)

Kommentar von atoemlein ,

Ferndiagnosen und -therapien sind halt immer schwierig...
Noch folgende Fragen und Tipps:

  • Zuerst die Frage: Wie schaltest du den Motor ein? Wird das Netzteil primärseitig bei bereits angeschlossenem Motor eingeschaltet? Oder läuft das Netzteil bereits, und der Motor wird zugeschaltet? Falls das Netzteil primärseitig eingeschaltet wird, funktioniert der Trick mit Kondensator sehr wahrscheinlich nicht, weil dann der noch höhere Einschaltstrom resultiert.
  • Dein ASCII-Schema ist cool. Sollte so richtig sein. Kondensator dauerhaft am Ausgang des Netzteils (aber wie gesagt, ausprobieren, vielleicht geht's nicht). Ja, Motorpolarität ist egal, bestimmt nur Drehrichtung.
  • Spannung des Kondensators nimmt man immer genügend höher als die Betriebsspannung. 16V bei 12V sollte eigentlich genügen. 10V geht nicht, er kann dümmstenfalls explodieren (so auch beim Verkehrtanschliessen). Für längeren Einsatz würde ich sogar auf 25V gehen. 
  • Ob der Kondensatortrick funktioniert, hängt von der Emfpindlichkeit der Netzteil-Überlastsicherung ab.
  • Die gleiche Unsicherheit besteht mit einem stärkeren Netzteil der gleichen Technoloige.
  • Falls du abschätzen könntest, wieviel elektrische Leistung du effektiv brauchst und wie genau die 12V bzw. die 100rpm stimmen müssen, könntest du auch ein konventionelles Netzteil nehmen, die haben meist keine elektronische Sicherung. Vielleicht reichen ja 12V 2A, gibt 24Watt, oder auch ein ungeregelstes Netzteil mit 14V Leerlaufspannung und 10V im Lastbetrieb des Motors.

Wie gesagt, du müsstest etwas experimentieren können.


Kommentar von weissleidernich ,

Leider ist es im Optimalfall so, dass das der Motor schon angeschlossen ist und dann das Netzteil angemacht wird. Wäre ein größerer Kondensator eine mögliche Lösung? Und würde es eventuell helfen einen PWM Drehzahlsteller zwischenzuschalten. Sieht nämlich so aus, als hätte der auch Kondensatoren verbaut...möglicherweise kann der Peak ja damit auch gebrochen werden, wenn der Drehzahlsteller genügend Spielraum bietet, oder bin ich da total auf dem falschen Dampfer? Zurück zu der Idee mit dem Widerstand. Wäre es schlimm wenn der dauerhaft zwischengeschaltet bleibt? 

Der Motor wird leider viel Leistung benötigen fürchte ich...

Kommentar von atoemlein ,

Dann geht der Kondensatortrick sicher nicht, mit einem grösseren eh nicht.

Elektronik wollte ich dir bislang ersparen.
Ein Sanftanlauf-Regler wäre eine mögliche Lösung, der bricht den Einschaltstrom-Peak. Allerdings hat ein solcher auch einen Eigenverbrauch: er erzeugt etwas Leistungsverlust und etwas Spannungsabfall für den Motor, je nach Güte des Reglers.

Widerstand:
Auch da müsstest du experimentieren.

  • Bei 12V 5A entspricht einem Widerstand von 2,4 Ohm. Deshalb kam ich auf 2,2 Ohm (0,2 Ohm für den Motor), der in Serie zum Motor sicher keinen Kurzschluss erzeugt.
  • Wenn dieser dauerhaft zwischengeschaltet bleibt, hast du einen leistungsabhängigen Spannungsverlust! Wenn der Motor 1A zieht, bleiben noch 9,8V für den Motor (12-2,2), Drehzahl und Leistung sinken, die Leistung sinkt ungefähr quadratisch, hier auf ca. 40W. Bei 2A (höhere mechanische Last) bleiben noch 7,6V, das sind noch 40% der Leistung, also ca. 24W. Bei 60W und dem Nennstrom von 5A wäre die Spannung am Motor eben null.
  • Vielleicht reicht aber ein viel kleinerer Widerstand, um die Kurzschlusserkennung durch das Netzteil zu umgehen. Z.B. 0,5 Ohm. Das wäre dann nicht mehr so schlimm. Da hättest du selbst wenn der Motor 4A verlangt, nur einen Spannungsverlust von 2 Volt, also 10Volt, was ungefähr 42W entspricht.
Kommentar von weissleidernich ,

Wahrscheinlich wäre es das einfachste einfach ein Netzteil zu benutzen ohne Überlast-Abschaltung...leider find ich da nix. Könntest du mir eins empfehlen, was deiner Meinung nach bei voller Last auch bei dauerhafter Belastung und längerer Nutzung zu dem Motor passt? Wäre sehr nett von dir.

Kommentar von atoemlein ,

Nein, kann ich nicht.
Die meisten heutigen Netzteile sind Schaltnetzteile.
Zwar schön kurzschlussfest, aber eben ev. empfindlich auf kurzzeitige Überströme wie von einem anlaufenden Elektromotor.

Du musst einfach ausprobieren.
Möglich natürlich, einfach mal ein stärkeres auszuprobieren, wie du auch schon erwogen hast.

Oder eben:
selber ein einfaches, ungeregeltes, konventionelles basteln:
Mindestens Trafo mit 9-11V, Gleichrichter, ev. Kondensator.

Antwort
von diroda, 44

Der Motor zieht im Stillstand bzw. beim Anlaufen einen wesentlich höheren Strom, den 1,5 bis 8 fachen Nenntrom von 5A. Dein Netzgerät schaltet ab oder regelt die Spannung herunter. Deswegen zuckt dein Motor nur. Mit einem Vorwiderstand oder einem stärkeren Netzgerät bringst du den Motor zum laufen. Ein Akku/Kondensator könnte dir auch zum puffern (zwischenspeichern) des Anlaufstromes dienen.

Kommentar von weissleidernich ,

Welcher Kondensator würde denn passen? Ein Link (am besten eBay) wäre nicht schlecht.

Kommentar von diroda ,

Der muß so viel Energie speichern wie der Motor braucht um auf seine Nenndrehzahl zu kommen.

Antwort
von deruser1973, 81

da wird wohl das Netzteil entweder zu schwach sein (Einschalt Strom des Motors zu hoch ) oder das Netzteil defekt sein,  was ich eher glaube.

Kommentar von weissleidernich ,

der Motor läuft ja bei dem 12V 1A Netzteil ganz normal...bei 12V 3A und bei 12V 5A läuft er nur noch wie beschrieben...Netzteil müsste funktionieren, da mein PC Monitor noch funktioniert :/ ...

Kommentar von Chefelektriker ,

Dein 5A NT ist ein Schaltnetzteil, die eigendliche Regelung erfolgt im Monitor, deshalb funktioniert er noch, das Motörchen aber nicht.

Kommentar von atoemlein ,

Etwas verwirrend, die Antwort. Welche Regelung meinst du? Die Spannungsregelung erfolgt ja im Netzteil selbst.
Der Monitor hat einfach einen "natürlichen" Sanftanlauf im Gegensatz zu einem Elektromotor.

Kommentar von weissleidernich ,

Und wie löse ich das Problem mit der Regelung? Bin leider absolut kein Fachmann.

Kommentar von deruser1973 ,

nimm ein gescheites Netzteil, das nur den Motor speist... sonst ruinierst du auf Dauer, vielleicht  noch den Monitor...

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