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Widerstand in Lüfterkabel einlöten, wie berechnen ?

Ralf41 / 12 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo,

welchen Widerstand muß in einen Lüfter mit 0,72 Watt eingelötet werden, daß dieser auf 9 Volt läuft ?

In welches der drei Kabel kommt dieser hinein ?

Vielleicht mit Reichelt-Bestellnummer.

Ganz wichtig, wie berechnet man so etwas, damit ich mir in Zukunft selber helfen kann.

Ich hab schon mit dem Ohmschen Gesetz rumgerechnet bin aber auf kein vernünftiges Ergebnis gekommen.

Vielen Dank

Grüße

Ralf

mr.escape Ralf41 „Widerstand in Lüfterkabel einlöten, wie berechnen ?“
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welchen Widerstand muß in einen Lüfter mit 0,72 Watt eingelötet werden, daß dieser auf 9 Volt läuft ?
Theoretisch bedeuten 12V und 0.72W einen strom von 60mA (0.72W/12V) und damit einen innenwiderstand des lüfters von 200Ω (12V/0.06A).
Unter vernachlässigung von dynamischen effekten bedeutet das, dass an dem vorwiderstand 1/4 der gesamtspannung abfallen muss (3V von 12V), dieser also dreimal so groß sein muss wie der innenwiderstand des lüfters (der ja 9V abkriegen soll). Daraus folgt der vorwiderstand von 200/3Ω also knapp 67Ω. Aus der E12 reihe wäre das 68Ω. Einfacher ist es aber mit einem linearen 100Ω poti.
Alternativ könnte auch ein 7V adapter helfen, da dort immer die passende spannung anliegt oder eine entspr. dimensionierte zenerdiode in reihenschaltung oder aber gleich eine el. lüftersteuerung.

In welches der drei Kabel kommt dieser hinein ?
Nicht in das tachosignal, ansonsten egal.

mr.escape

Ralf41 mr.escape „ Theoretisch bedeuten 12V und 0.72W einen strom von 60mA 0.72W/12V und damit...“
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Hallo mr.escape,

danke für die klasse Antwort.

Nun würde mich noch interessieren, bei Reichelt gibt es Widerstände mit 2 Watt, 1/4 Watt usw., welchen nimmt man und warum ?


Danke

Gruß

Ralf

fgh443 Ralf41 „Hallo mr.escape, danke für die klasse Antwort. Nun würde mich noch...“
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Wenn du einen Widerstand von 68 Ohm in Reihe zu dem Lüfter mit dem Widerstand von 200 Ohm an 12 Volt schaltest kommt ein Strom von (12V durch 268Ohm) = ca. 45mA zu fließen. Fließen diese 45mA durch deinen 68Ohm Vorwiederstand fällt hier eine Spannung von ca. 3 Volt ab. Dein Widerstand setzt also eine Leistung von (3 Volt mal 0,045A) 0,135 Watt oder 135 milli Watt in Wärme um. Dein Widerstand muß also mindestens diese Leistung aushalten können. Ich empfehle einen 1/4 Watt Widerstand.

Edit: Diese Daten gelten für einen 12 Volt Lüfter, der an 9 Volt betrieben werden soll.

Edit Edit: Mann, je öfter man den Satz liest, umso verwirrender wird das... Also: Die o.a. Daten gelten für einen 12 Volt Lüfter, der an 12 Volt betrieben werden soll, wobei am Lüfter selbst nur 9 Volt anliegen sollen, er soll also im Endeffekt in der Drehzahl reduziert werden.

So, jetzt hab ichs aber ;-)

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K-F Ralf41 „Widerstand in Lüfterkabel einlöten, wie berechnen ?“
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Hallo Ralf,

wenn Du mit dem Ohmschen Gesetz zu keinen "vernünftigen Ergebnissen" gekommen bist, dann bist Du damit nicht richtig umgegangen. Wir können es ja mal angehen - wobei ich voraussetze, daß Du einen Lüfter meinst, der für 9 Volt (Sollspannung) ausgelegt ist und der an 9 Volt eine Leistung von 0,72 Watt aufnehmen soll. Zur Verfügung stehen 12 Volt - 3 Volt müssen also weg.

Zunächst ermitteln wir den Strom, den der Lüfter an 9 Volt aufnimmt:

P = U x I - folglich ist I = P : U = 0,72 : 9 = 0,08A oder 80mA.

Da Lüfter und Vorwiderstand in Serie liegen, fließt durch beide der gleiche Strom (Kirchhoffsche Gesetze), folglich müssen an diesem Widerstand 3 Volt abfallen, wenn durch ihn ein Strom von 0,08A fließt. Die Formel lautet:

R = U : I - ergo: 3 : 0.08 = 37,5 Ohm. Die Leistung, die er "verbrät" ist: U x I = 3 x 0,08 = 0,24 Watt.

Machen wir die Probe: Der Innenwiderstand des Lüfters ist U : I = 9 : 0,08 = 112,5 Ohm.

Die Summe aus Lüfter und Vorwiderstand ist: 112,5 + 37,5 = 150 Ohm.

Wenn an 150 Ohm eine Spannung von 12 Volt angelegt wird, fließt ein Strom von I = U : R = 12 : 150 = 0,08 Amp.

Ich hoffe, Du kannst es nachvollziehen. Gruß! K-F.

[Diese Nachricht wurde nachträglich bearbeitet.]

Ralf41 K-F „Hallo Ralf, wenn Du mit dem Ohmschen Gesetz zu keinen vernünftigen Ergebnissen...“
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Hallo an ALLE,

Biologie und Physik ist halt nicht das selbe.

Aber Dank euch, habe ich es jetzt auch geschnallt.

DANKE AN ALLE !! SUPI !!

Gruß

Ralf

K-F Ralf41 „Hallo an ALLE, Biologie und Physik ist halt nicht das selbe. Aber Dank euch,...“
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Hallo Ralf, gerne!
Hoffe, das Ding läuft zu Deiner Zufriedenheit.

Gruß! K-F.

Tilo Nachdenklich K-F „Hallo Ralf, wenn Du mit dem Ohmschen Gesetz zu keinen vernünftigen Ergebnissen...“
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Man sollte vielleicht noch dazu sagen, dass die üblichen Standard-Widerstände 1/4 Watt (45°C Umgebungstemperatur) oder 1/8 Watt (bei 75°C Umgebungstempratur) vertragen. K-F hat Dir ja die Verlustleistung für den Widerstand ausgerechnet. Du liegst am theoretischen Limit, in der Praxis schöpft man vielleicht 1/4 der Verlustleistung aus, damit sich das Isoband nicht ablöst, denn die Widerstände werden tierisch heiß. Dickere Widerstände sind thermisch auch nicht so toll, also würde ich sagen, teilst Du Deinen "Widerstandsbedarf" auf 4 Widerstände a 10 Ohm auf. Du kannst die Anschlussdrähte kürzen und die Widerstände schön eng zusammenlöten.

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xxnobody Tilo Nachdenklich „Man sollte vielleicht noch dazu sagen, dass die üblichen Standard-Widerstände...“
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Abgesehen davon das ich dir da Recht gebe Tilo,würde ich dennoch zu einer kleinen Lüfterregelung raten.

Gründe: Billig selbst gebaut (Tutoríals verfügbar z.B: LM317),variabel für verschiedene Lüfter.

Mal eine Frage:Kann man das Ohmsche Gesetz ohne Einschränkungen anwenden,von wegen Induktiver Last etc ?

[Diese Nachricht wurde nachträglich bearbeitet.]

K-F xxnobody „Abgesehen davon das ich dir da Recht gebe Tilo,würde ich dennoch zu einer...“
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Hallo XXNobody,

...Kann man das Ohmsche Gesetz ohne Einschränkungen anwenden... Du hast völlig Recht mit dieser Überlegung - habe ich mir auch vorgelegt, bevor ich postete. Da der Betrieb des Lüfters aber an Gleichspannung erfolgt und nicht an Wechselspannung, denke ich, daß man so verfahren darf. "mr.escape" bemerkte ja in seiner (übrigens korrekten Antwort - er hat nur die Ausgangslage anders interpretiert als ich, und deshalb unterscheiden sich unsere Ergebnisse) ...Unter vernachlässigung von dynamischen effekten... wobei er möglicherweise an dieses Problem gedacht hat - DENN: Im Moment des Einschaltens (und des Ausschaltens) verhält sich eine Gleichspannung AN INDUKTIVER LAST natürlich ähnlich wie eine Wechselspannung, weil für den Ein- (Aus-) -schaltmoment ein steiler Differentialquotient "Delta I nach Delta T" auftritt und der induktive Anteil des Systems entsprechend (gegen-) reagiert - was ein, rein ohmscher, Verbraucher natürlich nicht tut. (>> Schutzdioden an induktiven Lasten, die durch Transistoren geschaltet werden.) Ich denke aber, wenn das "Ralf-Ding" ersteinmal läuft (egal, wie es angeworfen wird) verhält es sich an einer Gleichspannung dann rein "ohmisch". Sollte ich falsch liegen, sind mir fundierte Korrekturen willkommen.

Gruß! K-F.

Tilo Nachdenklich xxnobody „Abgesehen davon das ich dir da Recht gebe Tilo,würde ich dennoch zu einer...“
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Ich kann nur sagen, was mir so dabei durch den Kopf geht, das ist technisch nicht ganz korrekt und kein Evangelium:

Die Formeln für komplexe Widerstände sind natürlich komplizierter, aber größere Fehler wird es bei der Abschätzung übers ohmsche Gesetz nicht geben.

Die Induktivität der Motorspulen des Lüfters wirkt sich als Gegeninduktion aus, also als Erhöhung des Widerstandes. Aber dass ist ja schon berücksichtig, wenn man z.B. den Innenwiderstand eines Lüfters ausrechnet. Beispielsweise ein Modell mit 2,6 Watt bei 12 Volt.
Strom wäre 217 mA (2,6 : 12).
Der Widerstand dann
12 Volt : 0,217 Ampere = 55 Ohm.
D.h. der Widerstand wird nicht gemessen, sondern aus den vorliegenden Daten errechnet und da ist die Induktion in der Rechnung mit drin (Wattangabe). Theoretisch wird die Frequenz in den Motorspulen bei niedriger Drehzahl auch niedriger sein und weniger Gegeninduktion bewirken, aber ich weiß nicht so recht, was die elektronische Kummutierung (Drehfeldschaltung) bei solchen Motoren macht. Eigentlich sollte der Strom ansteigen. Da die Drehzahlreduzierung aber durch geringere Versorgungsspannung bedingt ist, fällt bei diesen niedrigeren Spannungen der Strom niedriger aus, ich denke die Stromreduktion domminiert.

Im allgemeinen gilt, bei halber Spannung ist die Motorleistung nur noch ein Viertel (Spannung UND Strom fallen, Leistung ist das Produkt). Durch die Tendenz zu höheren Strömen bei niedrigen Drehzahlen steht dem Motor vermutlich etwas mehr Leistung zur Verfügung, als dieses Beispiel (halbe Spannung, viertel Motorleistung) besagt.

K-F Tilo Nachdenklich „Ich kann nur sagen, was mir so dabei durch den Kopf geht, das ist technisch...“
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Einverstanden Tilo,

da aber der Motor an Gleichspannung arbeitet, müßte es ein Kollektor-Läufer sein, wenn er mit induktiver Komponente auftreten soll. So viel ich weiß, werden heute in der Regel jedoch kollektorlose Motoren verwendet, in denen eine IS oder ein paar Transistoren das nötige Drehfeld erzeugen: In diesem Falle hätten wir es dann wiederum mit einer rein ohmischen Angelegenheit zu tun. Man müßte das Ding halt genau kennen...

Gruß! K-F.

Tilo Nachdenklich K-F „Einverstanden Tilo, da aber der Motor an Gleichspannung arbeitet, müßte es ein...“
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Die Sache bei Vorwiderstand ist doch, wenn tatsächlich auf Grund niedriger Drehzahl und Schaltfrequenz die Wirkung der Gegeninduktion zurückgeht, sich also der Gesamtwiderstand verringert, dann bedeutet das in dieser Spannungsteilerschaltung (Vorwiderstand und Lüftermotor) eben auch die Spannung am Motor fällt. Es gibt also ausgleichende Tendenzen.

Fazit: Es reicht in der Praxis allemal mit ohmschen Widerständen zu rechnen.