электрическая машина как тормозной стенд ДВС, нужно мерить крутящий момент Опции

[BECHA]

Возникла необходимость измерять характеристики ДВС. Мощность до 10лс. Насколько я понял почитав яндекс, мощность вычисляется и оборотов и крутящего момента. Подскажите какой тип электрической машины наиболее просто включить в режиме генератора чтобы можно было грузить им ДВС и считать момент по токам и напряжениям обмоток. Насколько я помню наиболее линейным в этом плане является машина постоянного тока, но более глубоких знаний у меня нет.

PS или может можно как-то проще грузить ДВС и определять момент на его валу? Тормозят ведь как-то велотренажеры например.

[oleg_d]

Все равно чем вы тормозите, главное момент надо мерить тензодатчиком. Мы для себя сделали стенд, где в качестве нагрузки применяется горны тормоз от грузовика.стенд

[Methane]

Возникла необходимость измерять характеристики ДВС. Мощность до 10лс. Насколько я понял почитав яндекс, мощность вычисляется и оборотов и крутящего момента. Подскажите какой тип электрической машины наиболее просто включить в режиме генератора чтобы можно было грузить им ДВС и считать момент по токам и напряжениям обмоток. Насколько я помню наиболее линейным в этом плане является машина постоянного тока, но более глубоких знаний у меня нет.

PS или может можно как-то проще грузить ДВС и определять момент на его валу? Тормозят ведь как-то велотренажеры например.

Наиболее просто - постоянного тока. Но бабла это будет дофига. Наиболее логичное решение - генератор с возбуждением на якоре. но ХЕЗ где вы его купите, хотя есть идеи. Значит самое дешевое - асинхронник в режиме генератора + реостаты.

[BECHA]

появились еще вот какие идеи - покритикуйте.

1. на коленвалу размещаем автомобильный тормозной диск (или барабан) и тормозим его штатными колодками и цилиндрами. как-то измеряем усилие, которое тянет суппорт или тормозной цидиндр вслед за диском. ну а дальше зная усилие и рычаг получим момент.

2. аналог велотренажера - диск и магнит. они ведь даже что-то считают раз калории показывают на экране.

oleg_d
а что такое горный тормоз от грузовика? можно поподробнее? Всегда думал что это заслонка в выпускном коллекторе.

Methane
а если асинхронник как гена, то как измерять момент?

Сообщение отредактировал BECHA - Feb 18 2010, 18:55

[cant]

Порошковые муфты с переменным усилием вам в помощь.

[Methane]

Порошковые муфты с переменным усилием вам в помощь.

10 киловатт?

[oleg_d]

oleg_d
а что такое горный тормоз от грузовика? можно поподробнее? Всегда думал что это заслонка в выпускном коллекторе.

TELMA

[Pzotov]

http://www.mix-eng.ru/izmereniekm

Для общего развития пример.
А вообще-то это та еще задачка, если нужно получить показания с достаточной достоверностью..
Основные узлы установки - тормоз, датчик момента, датчик оборотов, далее по потребности.
В свое время участвовал в приемке стенда испытательного для ДВС (фирма Фрут, в Англии).
Там тормоз был индукционный с водяным охлаждением, ну и других прибамбасов изрядно...

В принципе генератор (двигатель) пост. тока эту задачу решить может, но нужно иметь набор характеристик
соответствия тока нагрузки и момента на валу, причем для разных скоростей, эти зависимости будут отличаться..

В тренажерах, вроде как стоит нечто подобное, но там уже в процессор забиты все кривые, и он там чего то насчитывает
(все равно не проверите что там высвечивается)

[Methane]

TELMA

А нафига? Двигателем уже запрещено тормозить?

[oleg_d]

А нафига? Двигателем уже запрещено тормозить?

Основная причина применения тормозов данного типа в том что двигатель не может тормозить с усилием 300 килограмм метров.

[Methane]

Основная причина применения тормозов данного типа в том что двигатель не может тормозить с усилием 300 килограмм метров.

А если глушитель заткнуть?

[oleg_d]

А если глушитель заткнуть?

ДВС не работает как компрессор .

[Methane]

ДВС не работает как компрессор .

Почему?

[oleg_d]

Почему?

ДВС то "OTTO" будет однако.

[Methane]

ДВС то "OTTO" будет однако.

Фсосал, сжал, разжал, выплюнул. А выплевывать некуда, поперек трубы картошка.

[oleg_d]

Фсосал, сжал, разжал, выплюнул. А выплевывать некуда, поперек трубы картошка.

У ДВС в конце выхлопа и начале всасывания все клапаны немного приоткрыты в следствие чего давление в выхлопной трубе не растет если она даже закрыта.

1. на коленвалу размещаем автомобильный тормозной диск (или барабан) и тормозим его штатными колодками и цилиндрами. как-то измеряем усилие, которое тянет суппорт или тормозной цидиндр вслед за диском. ну а дальше зная усилие и рычаг получим момент.

Так делают но управлять этим трудно, долго непотормозишь греется, износ тоже проблема.

[BECHA]

немного уточню - мне нужно решение доступное для гаражного изготовления. поэтому всякие бесконтактные датчики за сотни баксов (я о них знаю) мне не подойдут. в голове крутится еще один вариант - нагрузкой ДВС служит трехфазный асинхронник в режиме гены (где-то здесь даже тема была как такое сотворить). Для измерения момента двигатель-генератор подвешиваештся корпусом на подшипниках соосно ротору. увеличивая нагрузку и измеряя усилие с которым ротор асинхронника тащит за собой статор получим момент. Точность будет определятся КПД мотора в режиме генератора и точностью безмена измеряющего усилие. Как идейка?

[Methane]

немного уточню - мне нужно решение доступное для гаражного изготовления. поэтому всякие бесконтактные датчики за сотни баксов (я о них знаю) мне не подойдут. в голове крутится еще один вариант - нагрузкой ДВС служит трехфазный асинхронник в режиме гены (где-то здесь даже тема была как такое сотворить).

Кондеры на обмотки, чтобы ток не прекращался, и ротор не размагничивался. Думаю что диапазон скоростей у такой системы, не очень. Лучше двигатель от лифта, с обмотками на якоре.

Для измерения момента двигатель-генератор подвешиваештся корпусом на подшипниках соосно ротору.

А нафига? Ток известен. Напряжение, которое генерит генератор известно. Значит известна мощньсть. Обороты тоже известны. Зная мощьность и обороты, можно и момент посчитать.

увеличивая нагрузку и измеряя усилие с которым ротор асинхронника тащит за собой статор получим момент. Точность будет определятся КПД мотора в режиме генератора и точностью безмена измеряющего усилие. Как идейка?

выше.

[elman]

А нафига? Ток известен. Напряжение, которое генерит генератор известно. Значит известна мощньсть. Обороты тоже известны. Зная мощьность и обороты, можно и момент посчитать.

Вот только КПД для разных режимов (обороты и момент) будет различаться... Или небудет в пределах максимальной мощности электродвигателя?
И еще вопрос - правильно ли я понял что коллекторный ДПТ лучший тип двигрателя для этих целей (не считая стоимости)?

[Methane]

Вот только КПД для разных режимов (обороты и момент) будет различаться... Или небудет в пределах максимальной мощности электродвигателя?

Будет. Сами думайте, какая вам точность нужна, и насколько вы можете компенсировать.

И еще вопрос - правильно ли я понял что коллекторный ДПТ лучший тип двигрателя для этих целей (не считая стоимости)?

Лучше всего будет синхронный генератор с обмоткой на якоре. Но где вы его найдете, ХЕЗ.

[oleg_d]

немного уточню - мне нужно решение доступное для гаражного изготовления. поэтому всякие бесконтактные датчики за сотни баксов (я о них знаю)

Что за бесконтактные датчики, будьте добры просветите.

[Methane]

Что за бесконтактные датчики, будьте добры просветите.

Два зеркальца на вал приклеенные вестимо. + два светодиода + два фотодиода.

[oleg_d]

Два зеркальца на вал приклеенные вестимо. + два светодиода + два фотодиода.

Можно конечно и так.
Я предлагаю способ видны на картинках, а для удешевления тензодатчик можно заменить пружиной и ползунковым потенциометром. Преимущество такого решения в том что отпадает забота о характеристиках тормозящего устройства.

[Methane]

Можно конечно и так.
Я предлагаю способ видны на картинках, а для удешевления тензодатчик можно заменить пружиной и ползунковым потенциометром. Преимущество такого решения в том что отпадает забота о характеристиках тормозящего устройства.

Зато в полный рост встаёт вибрации ротора, шумы в подшипниках итд.

[oleg_d]

Зато в полный рост встаёт вибрации ротора, шумы в подшипниках итд.

Эти помехи присутствуют при любом способе измерения, но являются ничтожно малыми.

[Methane]

Эти помехи присутствуют при любом способе измерения, но являются ничтожно малыми.

Вопрос в величине. А тут, нужно чтобы пружины были идентичны, нужно чтобы они скользили плавно итд. Сомневаюсь что так просто получится более точно чем мерять ток с напряжением.

[BECHA]

oleg_d

как я понял по фото вы измеряете момент проворота двигателя относительно его же ротора? у меня мысль сделать подобное с асинхронником.
фото с более общим планом нет?

PS бесконтактные датчики это такие коробочки которые ставят в разрыв между мотором и тормозом и они дают на комп и обороты и момент.

[oleg_d]

oleg_d

у меня мысль сделать подобное с асинхронником.
фото с более общим планом нет?

Хорошая мысль, будьте осторожны с оборотами.

[BECHA]

вот примерно тоже самое у меня и крутиться в голове - взять асинхронник, на вал еще по подшипнику с каждой стороны и в какую-то рамку.

oleg_d
поглядел на горный тормоз про который вы писали - как я понял это аналог велотренажера только более мощный. как нагрузка мне он нравится тем, что можно бесступенчато менять тормозящий момент, регулируя ток в обмотках. не думаю что самому изготовить такое будет очень сложно. в качестве дисков пойдут тормозные диски от авто. а вот что в качестве катушек взять... может статор какого двигателя подойдет?

Сообщение отредактировал BECHA - Feb 22 2010, 15:07

[oleg_d]

может статор какого двигателя подойдет?

Статор двигателя навряд ли, лучше наматывайте катушки, тем более сердечники просто стальные болванки.

[Pzotov]

В принципе, любой асинхронник, если подать на обмотку постоянный ток, это уже тормоз..
У нас в МЭИ, помню в лаборатории электромашин, использовалась следующая конструкция для снятия характеристик двигателей...
На валу диск, рядом рычаг с грузом и катушкой. Через катушку пропускался постоянный ток (регулируемый), за счет взаимодействия, рычаг отклонялся на определенный угол, там была стрелка и шкала которая показывала момент..
Тут только следует добавить, что движки были до 1кВт, и вся энергия рассеивалась в диске, в виде тепла и дополнительного охлаждения не требовала...
При больших мощностях, этого может не хватить...

[BECHA]

а кто что скажет насчет вот такого включения асинхронника? насколько в таком варианте момент проворота статора электродвигателя будет соответствовать моменту, развиваемому ДВС?

[BECHA]

а кто что скажет насчет вот такого включения асинхронника? насколько в таком варианте момент проворота статора электродвигателя будет соответствовать моменту, развиваемому ДВС?

PS еще интересует схема где к двум отводам "звезды" мотора с КЗ ротором подключают источник постоянного напряжения и увеличивают ток. постоянен ли тормозной момент? В каких пределах регулируется?

[Methane]

PS еще интересует схема где к двум отводам "звезды" мотора с КЗ ротором подключают источник постоянного напряжения и увеличивают ток. постоянен ли тормозной момент? В каких пределах регулируется?

Я бы на вашем месте интересовался, за сколько времени у вас статор расплавится.

[BECHA]

Я бы на вашем месте интересовался, за сколько времени у вас статор расплавится.

взял мотор, подключил - ток несколько ампер, напряжение несколько вольт, ротор не провернуть. мощность в ротор сеется всего несколько ватт.

[Methane]

взял мотор, подключил - ток несколько ампер, напряжение несколько вольт, ротор не провернуть. мощность в ротор сеется всего несколько ватт.

Если не вертеть, то вообще 0.

[BECHA]

а без разницы как тормозить электромотор (как генератор или пропуская токи по обмоткам), в любом случае момент статора относительно станины будет моментом, развиваемым мотором?

[Methane]

а без разницы как тормозить электромотор (как генератор или пропуская токи по обмоткам), в любом случае момент статора относительно станины будет моментом, развиваемым мотором?

Моментом, да. Ньютона еще не отменяли. Но вот куда энергия деваться будет, и сколько способен рассеять ротор, очень интересный вопрос.

[greenhorn]

Решил поднять тему а не заводить новую поскольку задача очень схожая

Нужно "на коленке" сделать стенд для испытания BLDC на 1 квт, при этом испытуемый двигатель нужно как нагружать (тормозить) так и крутить (для испытания двигателя а качестве генератора). Есть в наличии второй аналогичный двигатель и первая мысль грузить их друг на друга, но пару моментов непонятно:

1.Для градуировки меряю ток потребляемый КОНТРОЛЕРОМ BLDC и статический момент (рычаг на валу + весы), как я понимаю в динамике погрешность будет обусловлена только динамическими потерями в контроллере (переключение ключей) и навскидку это порядка 10% и больше на больших оборотах, что многовато. Наверное праильнее мерять ток на фазах, но как сравнивать постоянный ток фазы застопоренного двигателя и трехфазный ток сложной формы при вращении?

2. Как правильнее тормозить испытуемый двигатель вторым двигателем - нагружая фазы второго двигателя на резисторы или "крутить" в обратном направлении контроллером?

[MaslovVG]

2. Как правильнее тормозить испытуемый двигатель вторым двигателем - нагружая фазы второго двигателя на резисторы или "крутить" в обратном направлении контроллером?

Правильней " "крутить" в обратном направлении контроллером?" а точнее приводом с рекуперацией. Тогда не будете свой мотор плавить.

Вообще для этих целей лучше всего подходит коллекторный двигатель с постоянными магнитами и реверсивный привод (лучше тиристорный) с рекуперацией

[_Pasha]

Вообще для этих целей лучше всего подходит коллекторный двигатель с постоянными магнитами и реверсивный привод (лучше тиристорный) с рекуперацией

+1
Это классика жанра.

[greenhorn]

Правильней " "крутить" в обратном направлении контроллером?" а точнее приводом с рекуперацией. Тогда не будете свой мотор плавить.

Привод с рекуперацией это по сути и есть резисторы в фазах (или один резистор в трехфахном віпрямителе что IMHO одно и тоже). Так все-таки (если использовать именно BLDC): ""крутить" в обратном направлении контроллером" или нагружать (рекуперация)?

Вообще для этих целей лучше всего подходит коллекторный двигатель с постоянными магнитами и реверсивный привод (лучше тиристорный) с рекуперацией

Это я понял из предидущего обсуждения, но такого двигателя нет. В принципе есть возможность приобрети коллектроный двигатель с обмоткаи и в статоре и в роторе (стартер турбины реактивного двигателя М701) но будет ли это лучше чем BLDC (да еще и с учетом доп затрат - BLDC уже есть а этот покупать и редуктор городить). И как тогда включать обмотки этого двигателя? Все что о нем известно со слов продавца это мощность 3-7 квт и фото ниже.