Wie kriegt man einen Milchaufschäumer langsamer?
Wir haben ein NaWi Projekt und da muss man etwas aus einem Milchaufschäumer bauen und wir wollen eine 1 bekommen aber wissen nicht wie man den langsamer kriegt
3 Antworten
Einleitung:
Ein typischer einfacher Milchaufschäumer wird oft mit 2 Batterien (je 1,5V) also insgesamt 3V Spannung betrieben.
Der verbaute DC-Motor ist ein Gleichstrommotor (DC bedeutet Gleichstrom).
Diese DC-Motoren erreichen eine Drehzahl von ca. 10.000 bis 15.000 U/min .
U/min bedeutet Umdrehungen in der Minute, englisch RPM (Rounds per Minute).
Hier z.B. ein vergleichbare DC Motor für 3V:
Wie wird der Motor langsamer gemacht? Da gibt es mehrere Möglichkeiten, ich nenne hier nur Stichpunke und Fakten:
- Bei 3V erreicht der Motor seine höchste Drehzahl (z.B. 15.000 U/min)
- Bei wenig als 3V dreht der Motor mit weniger Kraft, er erreicht die Drehzahl von 15.000 U/min nicht mehr, hat jedoch auch weniger Kraft.
- Bei 1,5 V schafft er vielleicht nur noch 10.000 U/min, hat jedoch weniger Kraft.
- Bei 0,5V läuft der Motor überhaupt nicht an, denn die Kraft wird sehr gering sein, und die Reibung der Achse (und Lager) hält den Motor zu sehr "fest". Er wird nicht drehen.
- Lösung A: Benutzt man statt 3V nur 1,5V, also nur 1 statt 2 Batterien so wird der Motor langsamer laufen, aber mit weniger Kraft.
- Lösung B: Wenn man bei 3V eine Diode (z.B. 1N4007) in Reihe zum Motor schaltet, so wird aus den 3V nur noch 2,5V am Motor ankommen. Denn eine Diode reduziert die Spannung um grob 0,5V
- Lösung C: Wenn man bei 3V zwei Diode in Reihe zum Motor schaltet, wird die Spannung um 2 mal 0,5V geringer sein. Also nur noch 2V. Nimmt man 4 Dioden in Reihe wird die Spannung um 4 mal 0,5V geringer sein. Also nur noch 1V. Je mehr Dioden man in Reihe schaltet, desto weniger Spannung kommt am Motor an. Fazit: Also je Diode wird die Spannung um 0,5V reduziert.
- Lösung D: Auch mit einem Widerstand in Reihe vor den Motor geschaltet wird die Spannung reduziert. Da muss man aber genau rechnen, wie groß dieser sein sollte.
- Lösung E: Ein Getriebe, kann die Drehzahl reduzieren.
- Lösung F: Das ist die professionelle und beste Lösung PWM (wie bei Flugdrohnen) Beschreibung siehe unten.
PWM:
Das ist Pulsweitenmodulation. Wie funktioniert das?
Wenn man einen Motor an 3V anschließt, dann fängt der Motor an zu drehen und wird immer schneller. Wenn man die Kabel sofort (ganz schnell) trennt dreht der Motor nicht mehr schnell, sondern er läuft/dreht noch etwas weiter (ohne Strom) bis er wieder stehen bleibt. Wichtig: Macht man es ganz kurz wird der Motor eigentlich nicht 15.000 U/min erreichen. Das ist die Idee, dem Motor nur immer kurzzeitig einen "Stromstoß" geben, sodass er anfängt mit Kraft zu drehen und dann den Strom wieder wegnehmen. Der Motor dreht eigentlich langsamer und hat trotzdem Kraft. Wenn man dem Motor "mehr/länger" am Strom läßt, wird er immer schneller bis man den Strom wieder abklemmt. Also die Länge der Zeit zwischen Strom und kein Strom entscheidet darüber wie schnell (U/min) der Motor im Durchschnitt wird.
Kurz Strom mit langer Pause wird der Motor langsam drehen.
Langer Strom mit kurzer Pause, wird der Motor schneller drehen.
Hurra, das ist eine Lösung, nennt sich PWM. Das Strom AN und AUS wird sehr schnell geschaltet, mit einem PWM-Regler, denn per Hand wird man das nicht so schnell schalten können. Diese PWM-Regler werden auch in Flugdrohnen verbaut, um die Drehzahl der Rotoren gut zu "regeln". Es wird ca. 21.000 mal je Sekunde ein/aus-geschaltet (21 kHz).
Jetzt kannst du googeln und die beste Lösung PWM-Regler (auch PWM-Controller genannt) kennenlernen. Google nach:
PWM Regler 3V
Ich finde diesen hier gut geeignet, denn er muss auch mit 3V am Eingang funktionieren:
https://www.roboter-bausatz.de/p/pwm-controller-dc-1.8-15v-2a-30w
Viel Erfolg!
Für die 1 müsst ihr natürlich auch selber recherchieren und tüfteln.
Aber mal als Tipp. Informiere dich was es alles für Elektromotoren gibt und dann schau deinen genau an und finde heraus was für ein Typ es wohl ist. Dann kannst du recherchieren wie man einen solchen Motortyp langsamer macht.
Viel Spass und viel Erfolg.
Wir haben schon sehr viel recherchiert und haben nichts gefunden
Trotzdem vielen Dank
So ein Milchaufschäumer besteht eigentlich nur aus einer Spannungsquelle (Akku oder Netzteil), einem Schalter und einem Motor.
- Du kannst jetzt entweder eine einstellbare Spannungsquelle nutzen oder du regelst die Spannung mit einem StepDown-Spannungswandler runter.
- Du kannst aber auch einfach einen Widerstand in Reihe zum Motor schalten um die Leistung zu reduzieren. Je nach Strom durch den Motor muss man einen passenden Widerstand wählen der die Verlustleistung aushält.