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CE2 - Lorentz actuator

9 posts in this topic

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Hey,

ich hab da mal eine Frage. In Punkt i) sind die Motorkonstante und die Back EMF Konstante gefragt. Ist das nicht das Gleiche?

In den VO Folien steht:

Unbenannt.thumb.jpg.92921cf7d3cdbe3c23d4

Und KL ist doch die Motorkonstante, oder?

 

PS: Andere Frage. Habt ihr hg = hc angenommen? Für hg gibt es ja keine Angabe.

Edited by Saku

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Ich hab die beiden Konstanten folgendermaßen angesetzt:
Motorkonstante mit Kraft auf die Spule und Strom durch die Spule
F = km * I
Back EMF Konstante durch induzierte Spannung in der Spule und die Geschwindigkeit der Spule
Uind = kEMF * v
Als Ergebnis habe ich jedoch beides mal das selbe bekommen :)

Ich bin auch davon ausgegangen, dass hg=hc ist.

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Back EMF Konstante durch induzierte Spannung in der Spule und die Geschwindigkeit der Spule
Uind = kEMF * v

ich steh da gerade ein bisschen auf der Leitung. Wie berrechnest du Uind und v?

Punkt ii kann man eh über dieses Blockschaltbild rechnen, oder?
0dg9dll.png

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Posted (edited)

Wobei hg = hc die Sache natürlich nicht einfacher macht, weil ja die Spule dann nicht immer komplett in Magnetfeld ist.

Naja, ich hab jedenfalls die Gleichungen so wie im Bild oben geschrieben und den Term vor di/dt als Selbstinduktivität und den vor dx/dt als Motorkonstante genommen. Bleibt nur die Frage, was nun die Back EMF Konstante ist^^

@‌Punkt ii) Ich hab in das Model für die Masse für die Kraft F die Kraft von dem Lorentzaktuator eingesetzt (was im Endeffekt dem Blockschaltbild entspricht)

Edited by Saku

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Posted (edited)

ich steh da gerade ein bisschen auf der Leitung. Wie berrechnest du Uind und v?

die Induzierte Spannung erhälts du als negative Ableitung des mit der Spule verketteten Flusses nach der Zeit.
Die Geschwindigkeit bestimmt dir hier natürlich wie schnell sich die Spule im Feld der Permanentmagnete bewegt und somit direkt die Änderungsrate des verketteten Flusses (-> Induzierte Spannung)
Gehst du (ähnlich wie zB bei einer PSM) vom Leerlauf aus (= keine Kraft) kannnst du dann recht zügig aus den gegebenen Größen die maximale Geschwindigkeit ausrechnen.

Edited by maxl08

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Naja, ich hab jedenfalls die Gleichungen so wie im Bild oben geschrieben und den Term vor di/dt als Selbstinduktivität und den vor dx/dt als Motorkonstante genommen. Bleibt nur die Frage, was nun die Back EMF Konstante ist^^

Einmal davon abgesehen, dass man bei diesem Bsp mMn für beide Konstanten den selben Ausdruck erhält beschreibt in deinem Bild oben KL die Back EMF Konstante.

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Posted (edited)

Schau dir mal die nächste Folie (Folie 49 auf pdf Seite 44 an).

In der Beschreibung unten steht "Multiply the reference with the inverse of the motor constant". Im Blockschaltbild ist dazu 1/KL zu finden.

PS: Die Motorkonstante hat ja die Einheit N/A - und das stimmt mit dem Blockschaltbild auch überein - also muss KL die Motorkonstante sein. Oder übersehe ich da was?

PPS: Wenn ich mir die Einheiten so ansehe, sind back EMF und Motorkonstante ja ident: [KL] = N/A = VsA/(Am) = Vs/m = V/(m/s) = [back EMF]. Ist also kein Wunder, dass dir das gleiche rauskommt.

Edited by Saku

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Das ist völlig richtig, dass man eine Referenzkraft durch die Motorkonstante dividieren muss um den dementsprechenden einzuprägenden Soll-Strom für den Aktuator zu erhalten.

Die Essenz meiner Aussagen ist, dass man im Allgemeinen nicht von kMotor = kEMF ausgehen kann (wenn man zB über den Lorenzaktuator hinaus zur GSM blickt tauchen hier auch diese beiden Konstanten auf die dann sehr wohl, durch einen konstanten Faktor, verschieden sind.)
Es spricht jedoch nichts dagegen, dass in diesem Bsp beide Konstanten ident sind.

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Weiß jemand wie ich den Punkt iii) ansetzen soll, wo die maximale Kraft und maximale Geschwindigkeit gefragt ist? Meine Überlegung war bisher das die Kraft

F = K__L*(U-U__EMF)/(L*s+R) ist.

Wenn ich F nun ableite und Null setze (Max bestimmen) bekomme ich heraus das x = x0 sein muss, wie im Buch auf Seite 250 soll x = |h__g - h__c| sein.

Aber wenn ich nun für Fmax die Zahlenwerte einsetze komm ich auf 10^6 N, und das ist unmöglich. 

Für die Geschwindigkeit hätte ich einfach die Übertragungsfunktion von Punkt ii) hergenommen und mit Vmax und s multipliziert. Dann müsste das die Geschwindigkeit ergeben. Danach steh ich aber wieder an.

Kann mir da bitte jemand helfen, oder hat jemand eine Tipp? 

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