Dynamisches Betriebsverhalten - EAL Lehrstuhl für Elektrische ...

2 Übungsaufgaben
2.1 Aufgabe 1 - RC-Fahrzeug
r v
r h
ω
m A
m C
m G z g
m v , J v
m M , J R
J G
m h , J h
ω
M
t
Abbildung 2.1: RC Fahrzeug
J v = 1, 5 10 −5 kgm 2 J h = 8.0 10 −5 kgm 2 J R = 0.3 10 −5 kgm 2 J G = 0.5 10 −5 kgm 2
m v = 0.030kg m h = 0.080kg m M = 0.190kg m G = 0.100kg
m C = 0.750kg m A = 0.390kg r v = 0.03m r h = 0, 04m
z g = 0.25 R a = 0, 165Ω L a = 0, 5mH k 1 Φ e = 6, 32 10 −3 V s
U Akku = 7, 2V
i max = 30A
Ein RC Modellfahrzeug, das von einem Gleichstrommotor betrieben wird, soll über eine 30 ◦
geneigte Schanze springen. Vom Stillstand beginnend betätigt der Fahrer an der Fernsteuerung
sprunghaft den Gashahn zur Maximalstellung. Dabei beschränkt die Endstufe den Stom auf
i max = 30A. Für die Berechnungen wird angenommen, dass die Ankerzeitkonstante T a = 0 ist.
1. Welchen Wert hat das motorseitige reduzierte Massenträgheitsmoment J red ?
2. Bis zu welchem Zeitpunkt t 1 wird mit aktiver Strombegrenzung gefahren?
3. Das Fahrzeug erreicht die Schanze mit 90% seiner maximalen Geschwindigkeit. Zu welchem
Zeitpunkt t 2 erreicht das Fahrzeug die Schanze?
4. Die Fahrt auf der Schanze dauert 0, 2s. Mit welcher Endgeschwindigkeit verlässt das
Fahrzeug die Schanze?
5. Welche Umfangsgeschwindigkeit haben die Hinterräder 0, 2s nach dem Verlassen der
Schanze erreicht?
6. Zeichnen sie den gesamten Fahrvorgang qualitativ in das M-ω- und in das ω-t-Diagramm
ein!
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