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Wie messe ich das aktuelle Drehmoment, das an einem Gleichstrommotor wirkt?

Hallo zusammen

Ich möchte gerne einen Motorregler mit einem Gleichstrommotor machen. Man kann sich vorstellen, dass sich am Motor eine Seiltrommel befindet und es wird am Seil gezogen. Das Ziel ist es die Kraft, welche am Seil wirkt, zu regeln. Es gibt 3 Zustände:

- Am Seil wird fest gezogen und der Motor muss abwickeln um die Kraft beizubehalten

- Das Seil wird fest gehalten, aber es bewegt sich nicht. Der Motor dreht zwar nicht, aber es wirkt ein Gegenmoment um die Kraft im Seil zu erhalten.

- Am Seil wird zu wenig gezogen und der Motor wickelt das Seil auf, um die Kraft im Seil zu erhalten.

Nun möchte ich das realisieren. Meine Regelgrösse ist ja das Motordrehmoment. Im Fall 1 und 3 kann man das ja berechnen, in dem man die Drehzahl und die Leistung oder den Strom am Motor misst (können das Motorsteuergeräte?). Dann wäre die Formel ja F = R×I² / (w×r). w ist omega, die Winkelgeschwindigkeit und r der Radius der Seiltrommel. So könnte man ja den Stromregeln und somit auch F regeln. Bei einem Regelkreis würde es ja durch die positive oder negative Stellgrösse automatisch ein auf- oder abwickeln geben. Wie sieht das aber nun im Fall aus, wenn das Seil sich nicht bewegt? (Fall 2). Dann wäre Omegs ja 0 und man würde durch 0 teilen. Aber man kann ja auch dann ein Drehmoment auf den Motor geben, das entgegen haltet. Wie rechnet man in diesem Fall das Bremsmoment des Motors (Gegenmoment) aus, wenn der Motor gar nicht dreht? Und für Fall 1 und 3, misst ein Motordrive / shield den Strom, damit man den zum regeln nutzen kann? Würde das dann mit einem Arduino und einem PID Regler regeln. Die Drehzahl und Winkelgeschwindigkeit könnte ich über einen Encoder ermitteln.

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Ist das MINT-Studium heutzutage noch empfehlenswert?

In Zeiten von Deindustrialisierung, Kostenoptimierung und Verlagerung der Produktion nach China, Indien und Osteuropa ist es eine valide Frage. Die gutbezahlten Tarifverträge sind auf dem absteigenden Ast, Zeitarbeit ist im Bereich des klassischen Maschinenbaus leider usus, suchende KMU zahlen nicht sonderlich gut. Auf eine Stelle kommen oftmals Hunderte Bewerber, vor allem dann, wenn es sich um gut bezahlte Stellen in Großunternehmen handelt. Zudem ist zu berücksichtigten, dass MINT Absolventen keine gute Interessensvertretung haben. Arbeitgebernahe Vereine wie VDI, BitCom und Co. versuchen einen Überschuss an Fachkräften zu erwirken, um die Löhne und Arbeitsbedingungen zu drücken. Bei Naturwissenschaften kommt hinzu, dass eine Promotion praktisch Pflicht ist und eine wissenschaftliche Karriere an der Hochschule keinesfalls gewiss ist. Mathematiker verdienen in der freien Wirtschaft auch nicht sonderlich gut, dafür, dass sie so ein knüppelhartes Studium überstanden haben. Bei Informatikern und E-Technikern soll es wohl ganz gut laufen, habe ich mir sagen lassen.

Ist es heutzutage also sinnvoller gutbezahlte staatsnahe Berufe zu lernen, wo der Staat seine schützende Hand drüber hält? Die da wären: Medizin, Psychologie / Psychotherapie, Lehramt, Jura, Beamtenwesen, Pharmazie.

MINT = Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik

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