Spannung reduzieren (Volt) Stromverbrauch?
Hallo,
angenommen ich habe einen 24 V Akku. Nun möchte ich an diesen einen 12 V Motor anschließen, wessen Nennspannbereich unter den 24 V liegt.
- Ist es möglich durch eine entsprechende Elektronik diesen Motor zu betreiben?
- Wenn ja, welche Möglichkeiten gibt es, diese einfach umzusetzen?
- Was bedeutet das für den Stromverbrauch? Ist dieser durch die Elektronik gleich hoch, als würde ich den Motor mit 24 V betreiben oder ist die Wattzahl des Motors immernoch ausschlaggebend für den Stromverbrauch?
Ich hoffe ich habe die Fragestellung verständlich formuliert und freue mich auf Eure Antworten.
Grüße
Seegdiz
2 Antworten
Du hast zwei Möglichkeiten. Du kannst die 24V mit einem Spannungswandler auf 12V herabsetzen oder du verwendest einen Vorwiderstand.
Ein Vorwiderstand ist viel einfacher, aber auch verschwenderisch, denn dann muss der Akku die doppelte Leistung liefern, die der Motor braucht und die Hälfte davon wird am Widerstand verheizt. Mit anderen Worten: 50% der Leistung gehen verloren.
Das beste ist also ein Spannungswandler. Da geht dann ein viel kleinerer Teil der Leistung verloren. Vielleicht 10 - 20%.
10-20% ist aber viel. Nen vernünftiger DC/DC hat oft nen Wirkungsgrad von 98-99% und selbst die günstigen von knapp 95%.
Zumindest bei den genannten Spannungen.
im wensentlichen gibt es drei möglichkeiten:
bei größeren leistungen einen step down regler, der arbeitet im prinzip wie ein computernetzteil. er macht aus den 24 volt gleichstrom einen gepulsten gleichstrom, der wird in einem übertrager (das ist so was wie ein transformator) runter geregelt und dann am ende wieder gleichgerichtet.
man könnte die leistung mittels PWM (polusweitenmodulation) regulieren. dabei wird die stromzufuhr ganz schnell immer wieder ein und ausgeschaltet, so dass am ende eine duchschnitlcche spannung von 12 volt entsteht.
einen widerstand verwenden, der von deinen 24 volt 12 verheizt. damti geht aber die hälfte deines stromes sprichwörtlich in rauch auf.
verlustfrei geht es so oder so nicht, aber ich persönlich wäre für die pwm variante, da hier die verluste noch am geringsten sind.
lg, Anna
Ergänzung:
Gäbe noch eine vierte (ehr unüblich) und auch nur für kleine Motoren tauglich Möglichkeit. Für nen 0,1-12W Motor (z.B. für Modellbau) könnte man theoretisch auch nen OAmp nehmen.
Meistens wird aber die von Peppie85 erste genannte Möglichkeit verwendet, wenn oberwellen ungewollt sind. Das ist meist ein Baustein und fertig.
Wenn Oberwellen egal sind, dann wird die zweite oft verwendet. Ist zwar von der Schaltung her aufwändiger, jedoch trotzdem billiger.
Die dritte Möglichkeit, sprich der Spannungsteiler, wird eigentlich nur verwendet wenn die Leistungsaufnahmen sehr gering sind.