Warum man mit einer Freilaufdiode nicht bremsen kann.

Kategorie: Elektrizität, Roboter, TOP Artikel
Foto von Max Prell

Foto von Max Prell

In der letzten Woche hatte ich ja schon vom SPURT Roboter-Rennen in Rostock berichtet, in dem es darum geht mit selbstgebauten Robotern möglichst schnell einen schwarzweißen Parcours abzufahren. Die autonomen Roboter haben hierbei die Aufgabe, selbständig, dass heißt ohne äußere Unterstützung beispilesweise durch eine Fernbedienung einer schwarz-weißen Linie zu folgen.

Beim Testen der einfachen Roboter sieht man sehr schnell, dass diese Linienfolger ziemlich hin und her wackeln und bei jeder Richtungsänderung über das Ziel hinausschießen.

Das Überschwingen kommt unter anderem daher, dass die abgeschalteten Motoren einfach auslaufen und nicht aktiv gebremst werden.

Abbremsen des Motors

Durch aktives Abbremsen kann das Überschwingen reduziert werden, so dass der Roboter ruhiger und damit auch schneller läuft.

Das Abbremsen eines Motors lässt sich nun folgendermaßen realisieren. Wenn der Motor nach dem Abschalten weiterläuft, wirkt er als Generator. Wenn nun dieser Generator belastet wird, also Strom liefern muss, wird es schwerer ihn zu drehen. Der Motor, der Generator, die elektrische Maschine wird also abgebremst. Warum das so ist, zeige ich unten im 2. Video.

Belastung durch die Freilaufdiode?

Auf meinen Vorschlag, den abgeschalteten Motor kurzzuschließen und damit stark zu belasten, sagte einer meiner Schüler „Warum muss der Motor denn kurzgeschlossen werden, er ist doch schon über die Freilauf-Diode kurzgeschlossen. Somit bremst die Freilauf-Diode ja schon“. Eigentlich richtig – die Freilaufdiode schließt den Motor kurz.

Warum der Motor trotzdem nicht abgebremst wird, soll folgendes Video zeigen …


Im folgenden 2. Video versuche ich nun zu zeigen, warum ein Generator bei Belastung gebremst wird.

Anschaulich ist da natürlich klar – wenn ein Generator bei Belastung nicht schwerer gehen würde, wäre das das Ende unserer Energieprobleme, denn wir könnten Energie erzeugen, ohne größere mechanische Leistung aufbringen zu müssen.

Im Video zeige ich, wie man das Abbremsen durch diese elektrische Belastung auch elektrotechnisch erklären kann…


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5 Kommentare
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  1. Jens Januar 15th, 2010 21:43

    He cool.
    Super erklärt.
    Natürlich macht es Sinn, dass wenn man Strom zieht der Generator auch schwerer läuft.
    Aber jetzt weiß ich auch warum. Schön wenn etwas so klar wird – als wenn sich eine Blockierung im Hirn löst ;-)

  2. Max Prell Februar 2nd, 2010 17:59

    Hey,

    schöne Erklärung und super Seite mit viel Informationsmaterial. Die Seite ist für Leute die sich etwas näher mit E-Technick beschäftigen sicherlich sehr hilfreich ;-) . Leider werden in der Schule nur Grundlagen vermittelt und das oftmals nur mangelhaft. Ich denke wenn jeder sein Arbeitsmaterial so aufarbeiten würde wie Sie, würde es den Schülern auch mehr Spaß machen am Unterricht aktiv teilzunehmen :-) .

    Weshalb ich eigentlich schreibe das Bild welches Sie von mir für diesen Artikel verwenden. Ich bin beim “selbergoogeln” drauf gekommen. Mich würde mal interessieren wie sie auf mein Bild gekommen sind?

    mit freundlichen Grüßen

    Max Prell

  3. Wolfgang Bengfort Februar 2nd, 2010 20:16

    Hallo,
    hier habe ich das Bild gefunden:
    http://www.flickr.com/photos/nitrotrinker/3959331358/

    Bei Flickr.com gibt es eine Lizenzversion, bei der man die Bilder verwenden darf, wenn man den Autor nennt. Unter dieser Lizenzversion war das Bild gespeichert.

    Falls diese Verwendung trotzdem nicht gewünscht ist, melden Sie sich bitte.
    Ich nehme das Bild dann selbstverständlich wieder raus.

    Viele Grüße
    Wolfgang Bengfort

  4. Max Prell Februar 3rd, 2010 15:50

    Nutzung ist sogar erwünscht (bei Namensnennung), so hat man selber als Fotograf noch mal ein Feedback zum Bild und hat somit seine kleinen Erfolge. Bis jetzt wurden meine Bilde “nur” von Bekannten und Freunden verwendet. Ihre Verwendung für mein Bild ist also ein Schritt nach Vorne für mich ;-) .

    Ich habe nichts dagegen wenn sie mein Bild/er benutzen, da ich diese Seite sehr sinnvoll und nützlich für Schüler und Studenten finde. Ihren Einsatz für die Schüler in allen Ehren.
    Wünsche ihnen noch viel Spaß in ihrem Beruf als Lehrer.

    Gruß Max Prell

  5. Hannsen Juli 21st, 2010 19:22

    Vielen Dank für die Erklärung.
    Durch die Videos wird einiges klarer. Ein tolles Medium.

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