Praktikum: Akkubesen < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:25 Mi 22.02.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Hallo!
Zur Zeit habe ich Probleme mit einem Akkubesen. Der Besen wird mit voll aufgeladenem Akku nicht einmal mehr eine Minute am Stück betrieben. Nur durch Ein- und Ausschalten ist ein kurzer impulsartiger Betrieb des Besens möglich. Dieses Verhalten zeigt der Besen sowohl beim normalen Akku als auch bei einem vergleichbaren Ersatzakku. Sichtbare Haare und vergleichbares Zeug, welches den mechanischen Betrieb blockieren könnte, habe ich bereits entfernt. Folgende technische Daten liegen vor.
1.) Das Ladegerät:
Eingang: 230V AC, 50 Hz, 6W
Ausgang: 7,5 V DC, 200mA (gemessen habe ich allerdings knapp 15,5V DC)
2.) Der Akku
7,2V DC, 6*1,2V, 1500mA, NiMH, Typ AA (im aufgeladenen Status messe ich exakt 8V DC und bei einem Ersatzakku knapp 8,2V DC)
3.) Motor, bzw. Motörchen des Besens:
7,2V DC, 15W
Meine Fragen lauten wie folgt:
1.) Ich vermute nach wie vor einen Defekt der Akkus, obwohl der Ersatzakku eigentlich nie gebraucht wurde. Wie seht ihr das?
2.) Könnte möglicherweise das Ladegerät defekt sein? Wieso messe ich am Ausgang 15V statt die angegebenen 7,5V?
Über hilfreiche Tipps würde ich mich freuen; vielen Dank!
Viele Grüße, Marcel
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:59 Mi 22.02.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
eine einzelne frisch geladene Zelle sollte gut 1.4V anzeigen, also ist (v für 6 Zellen zu wenig.
Wenn du normale Batterien im haus hast, probier es damit.
kann man das gerät nicht mit angeschlossenem Ladegerät betreiben?
ist das ladegerät für NiMH ausgelegt? die unbelastete spannung sagt nichts über die ladespg, also musst du mit eingelegter Batterei messen, möglichst auch den Ladestrom.
Gruss leduart
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> Hallo
> eine einzelne frisch geladene Zelle sollte gut 1.4V
> anzeigen, also ist (v für 6 Zellen zu wenig.
> Wenn du normale Batterien im haus hast, probier es damit.
Das werde ich dann relativ zeitnah mal ausprobieren; ist etwas umständlich wegen der Kunststoffverschachtelungen.
> kann man das gerät nicht mit angeschlossenem Ladegerät
> betreiben?
Das habe ich gerade mit zwei Drähten getestet. Die Rollen des Besens bewegen sich kein Stück. Ich kann lediglich mit dem Schalter am Besenstiel die rote Betriebsleuchte ein und ausschalten.
> ist das ladegerät für NiMH ausgelegt?
Nun ja, das Ladegerät wurde damals zusammen mit dem Akku geliefert. Die Kunststoffverschachtelungen wurde diesbezüglich auch passgenau angefertigt, sodass man den Akku wegen der zu beachtenden Polung auch nur in einer ganz bestimmen Richtung einlegen kann. Deswegen sollte dies eigentlich zutreffen.
> die unbelastete
> spannung sagt nichts über die ladespg, also musst du mit
> eingelegter Batterei messen, möglichst auch den
> Ladestrom.
> Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:20 Fr 24.02.2012 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:23 Mo 27.02.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Der Besen lässt sich beim Hochhalten des Besens (also quasi im Leerlaufbetrieb) auch mit gewöhnlichen 6*1,5V Baby-Zellen betreiben, allerdings bleiben die Rollen des Besens nach einigen Sekunden stehen, sobald ich den Besen auf den Boden aufsetze.
Entsprechend schneller drehen sich die Rollen in der Luft, wenn ich 8*1,5V Baby-Zellen verwende. Allerdings bleiben die Rollen auch in diesem Fall stehen, nachdem ich den Besen auf den Boden setze.
Ich werde dann bei Gelegenheit das ganze untere Besenkonstrukt aufschrauben, um alle Kraftübertragungspunkte zu reinigen und ordentlich zu schmieren. Vielleicht sind einfach die mechanischen Reibungsverluste zu hoch, sobald der Besen zusätzlich die Reibung durch den Teppichboden überwinden muss. Auf glatten Oberflächen ist ein zufriedenstellender Betrieb möglich, da entsprechend wenige Reibungsverluste auftreten.
Man dieser billige importierte Elektrokram kann wirklich nerven, furchtbar.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:18 Mo 27.02.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Ich überlege nun, mit Hilfe eines Batterieanschluss den Besen mit einer solchen ![[]](/images/popup.gif) Batterie zu betreiben; alle anderen Batteriekombinationsvarianten sind im Prinzip Käse, da man nach jedem Batteriewechsel ein Höchstmaß an (Fummel-)Arbeit aufwenden müsste. Wie schätzt ihr diesbezüglich meine Erfolgswahrscheinlichkeiten ein? Könnt ihr vielleicht aufgrund der gegebenen technischen Daten einen anderen Batterietypen empfehlen? (Es sollte maximal eine Batterie zur Anwendung kommen)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:22 Mo 27.02.2012 | | Autor: | mmhkt |
Hallo Marcel,
in dem Fall geht probieren über studieren...
Deinen Plan, alle mechanischen Teile zu reinigen und zu schmieren, solltest Du zuerst durchführen.
Dann wird sich zeigen, ob diese Maßnahme eine positive Wirkung hat.
"Mehr Gas geben" kannst Du dann immer noch.
Nicht nur beim billigen Importkram können einem machmal die Haare zu Berge stehen...
Der Kostendruck, die billige Konkurrenz und nicht zuletzt das preisorientierte Kaufverhalten der Kundschaft zwingt auch andere Hersteller mindestens zu "Kompromissen" um es mal diplomatisch zu formulieren.
Gutes Gelingen und dabei die nötige Nervenkraft wünscht
mmhkt
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:54 Di 28.02.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Wenn ich das Problem einmal theoretisch betrachte, kann ich es ja im Prinzip als Reihenschaltung zweier Widerstände auffassen. [mm] R_{Verlust} [/mm] stellt dabei den Widerstand sämtlicher Verluste dar (Verluste an den Kraftübertragungspunkten, Leitungsverluste, etc.). [mm] R_{Last} [/mm] stellt hingegen den Lastwiderstand dar, der durch den Motor dargestellt wird. Darüber hinaus kann die Beziehung [mm] R_{Verlust,Luft}<
Mit
[mm] P_{Last}=15W [/mm] und [mm] U_{Last}=7,2V [/mm]
erhalte ich unmittelbar den zwecks Betrieb des Motors notwendigen Entladestrom des Akkus zu
[mm] I_{Entlade}=\bruch{P_{Last}}{U_{Last}}=\bruch{15W}{7,2V}=2\bruch{1}{12}A.
[/mm]
Die theoretische Aufrechterhaltung dieses Stromes errechne ich gemäß
(1) [mm] t=\bruch{Q_{Akku}}{I_{Entlade}}=\bruch{1300mAh}{2\bruch{1}{12}A}=\bruch{78}{125}h=0,624h=37,44min.
[/mm]
Mit anderen Worten: Der Motor, der eine Leistungsaufnahme von P=15W aufweist, kann über die Dauer von t=37,44 Minuten mit dem erforderlichen Entladestrom des Akkus von [mm] I_{Entlade}=2\bruch{1}{12}A [/mm] betrieben werden. Dabei wurde allerdings [mm] R_{Verlust}=0 [/mm] vorausgesetzt, denn es ist ja
(2) [mm] I_{Entlade}=\bruch{U_{Last}}{R_{Verlust}+R_{Last}}
[/mm]
Der Hersteller allerdings wirbt auf seiner Homepage für eine Betriebsdauer des "leistungsstarken" Akkus von einer Stunde nach einem achtstündigen Aufladevorgang. Wenn ich jetzt zusätzlich noch [mm] R_{Verlust,Boden} [/mm] in Gleichung (2) berücksichtige, muss ja der Entladestrom entsprechend schnell ansteigen, um die Motorspannung konstant zu halten. In der Folge wird ja die verfügbare Zeit t in Gleichung (1) nochmal kleiner. Handelt es sich hier einfach um eine Finte seitens des Verkäufers oder stimmt etwas an meiner Rechnung nicht, bzw. wurde etwas Wichtiges vergessen?
Ich lese hier gerade etwas über das sogenannte "Flaschenhals-Prinzip". Demnach hat ein "kranker" Akku bei hoher Belastung Probleme, hinreichend viele Elektronen in einer bestimmten Zeit zu spenden, da er offenbar einen vergleichsweise hohen Innenwiderstand (durch falsche Behandlung, Alterung oder vielleicht auch aufgrund von schlechter Qualität?) hat. Übertragen auf meine Rechnung würde das bedeuten, dass in Gleichung (2) aufgrund des plötzlichen Einflusses von [mm] R_{Verlust}=R_{Verlust,Boden} [/mm] (Aufstellen des Besens auf den Boden) gemäß des "Flaschenhals-Prinzips" der Akku den Entladestrom im Zuge eines zu hohen Innenwiderstandes nicht schnell genug ansteigen lassen kann, sodass die Motorspannung nach kurzer Zeit zusammenbricht. Folglich dürfte hier kein Leistungsproblem sondern vielmehr ein Versorgungsproblem vorliegen. Wie sehr ihr das? Haltet ihr diese Erklärung für plausibel?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:00 Mi 29.02.2012 | | Autor: | Infinit |
Hallo Marcel,
dieses Flaschenhals-Phänomen gibt es durchaus und es tritt häufig bei Geräten zutage, bei denen relativ schnell eine gewisse Leistung erreicht werden soll. Akku-Staubsauger, z.B. fürs Auto, gehören auch dazu. Nach längerem Lagern konnte ich ein zugegebenermaßen älteres Modell einen Tag lang aufladen, und danach konnte ich damit für gute zwei Minuten saugen. Äußerst unpraktisch, so dass ich dann auf einen Sauger mit Anschluß an die Autobatterie zurückgegriffen habe. In den moderneren Autos gibt es ja glücklicherweise mehr als eine Steckdose.
Bei Deinem Problem würde ich auch erst mal empfehlen, etwas nachzuölen, Dreck im Achsenlager ist nicht gerade einer runden Drehung förderlich.
Falls Du auf Batterie umsteigen willst, dann bin ich nicht so davon überzeugt, dass Deine Blockbatterie weiterhilft. In Der Beschreibung steht ja schon, dass diese nur für Geräte mit geringer elektrischer Leistung geeignet ist, und das trifft für einen Akkubesen meines Erachtens nicht gerade zu.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:22 Mi 29.02.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Hallo!
Vielen Dank für deinen Beitrag. Du hast sicherlich Recht, eine Blockbatterie wird den Besen kaum betreiben können; da hätte ich etwas genauer hinschauen sollen. Das Batterienkonstrukt, dass ich mir zusammengebastelt habe (6*1,5V LR6) konnte den Besen auch nicht länger als einige Sekunden betreiben; vermutlich sind Batterien im Allgemeinen nicht für hohe Strombelastungen geeignet.
Im Übrigen erklärt sich ja auch im Zuge des berechneten Entladestroms von rund 2A, wieso der Besen nicht über das Ladegerät betrieben werden kann. Der Aufladestrom beträgt mit 200mA ja nur knapp 10% der Stromstärke, die der verlustlose Besen mindestens bräuchte. Gerne würde ich das Ganze ja nochmal mit vernünftigen Akkus ausprobieren, aber irgendwie ist der ökonomisch sinnvolle Zeitaufwand längst überschritten.
Viele Grüße, Marcel
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