Prozessrechentechnik - Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland ...

5.3. Modellbildung der fremderregten Gleichstrommaschine 73
können mit denen des Ankers zusammengefasst oder getrennt berücksichtig werden. Daraus folgt die Momentengleichung:
Das Beschleunigungsmoment m B ergibt sich aus (316) zu:
Mit m R = 0 (keine Reibung oder in m L berücksichtigt) ergibt sich aus (316) :
Bild 80 zeigt den Wirkungsplan für die DGL (318) ohne Berücksichtigung der Reibung.
Bild 80: Wirkungsplan für Verhalten Moment/Drehzahl ohne Berücksichtigung der Reibung
Reibungskräfte/Reibungsmomente
Bei großen Maschinen (> 5 kW) können im allgemeinen die Reibungskräfte/Reibungsmomente vernachlässigt
werden. Diese Maschinen würden bei einem konstanten Antriebsmoment m A soweit beschleunigen, dass die Zentrifugalkräfte
die Wicklungen aus den Nuten drücken und die Maschine zerstört wird. Bei einer fremderregten
Maschine kann dieses wegen der Gegenspannung u G nicht passieren, wenn das Erregerfeld eingeschaltete ist. Bei der
Steuerung von großen Maschinen ist unbedingt darauf zu achten, dass das Erregerfeld vor der Ankerspannung
eingeschaltet wird. Sonst würde ein kleines Remanenzfeld bei geringer Reibung und kleiner Gegenspannung die
Maschine in den zu hohen Drehzahlbereich beschleunigen.
Bei der im Labor verwendeten Gleichstrommaschine ist so viel Reibung vorhanden, dass aufgrund der Reibung eine
Enddrehzahl erreicht wird. Bild 81 zeigt eine mögliche Abhängigkeit des Reibmomentes von der Drehzahl bzw der
Winkelgeschwindigkeit der Welle.
Bild 81: Reibungsmoment als Funktion der Drehzahl
Nach Bild 81 setzt sich das Reibungsmoment aus der Haftreibung und der Rollreibung zusammen:
m R = m Haft + mRoll
Die Haftreibung ist vom Vorzeichen der Drehzahl abhängig und bewirkt eine Art Hysterese. Die Haftreibung ist
nichtlinear und soll daher in erster Näherung vernachlässigt werden. Nach Bild 81 ist die Rollreibung linear von der
Drehzahl/Winkelgeschwindigkeit der Welle abhängig. Unter Vernachlässigung der Haftreibung ergibt sich das
Reibungsmoment.
m R = r*� (319)
Version 1.3 25.02.2005, 8.47 Uhr D:\Vorl\PRT\PRT_Skript_WS_04_05.wpd
(316)
(317)
(318)