Sähkömoottorin todellisen tehon mittaaminen testipenkissä
Moottorin tai sähköpotkulaudan teknisissä tiedoissa ilmoitettu teho on harvoin se, mitä todellisuudessa saavutetaan. Se voi olla hetkellinen huipputeho, sähköteho eikä mekaaninen teho, tai markkinointitarkoituksiin annettu arvo. Ainoa tapa tietää, mitä moottori todella tuottaa, on mitata se. Moottorijarru on tarkoitettu juuri tätä varten, ja käytämme sitä voimansiirtojärjestelmien kehittämiseen.
Tärkeimmät asiat
- Mekaaninen teho lasketaan vääntömomentin ja pyörimisnopeuden perusteella, jotka mitataan samanaikaisesti.
- Sähköteho lasketaan akun jännitteen ja virran perusteella.
- Kahden arvon suhde antaa moottorin ja ohjaimen teholinjan hyötysuhteen.
- Mittauksen merkitys riippuu sen kestosta: teho, joka mitataan minuutin aikana, ei ole sama kuin teho, joka mitataan viiden sekunnin aikana.
Mitä testipenkki mittaa?
Moottorijarrutusteline pyörittää moottoria vastusta vastaan, jossa vastus on säädettävissä, tai moottori jarruttaa itseään, ja se mittaa jatkuvasti:
- vääntömomentti, jossa anturi on sijoitettu moottorin ja kuorman väliin;
- `pyörimisnopeus, anturin avulla;`
- **Jännite ja virta** ohjaimen sisääntulossa, akun puolella;
- `Moottorin ja ohjaimen lämpötilat.`
Tehon laskenta
Mekaaninen teho on vääntömomentin ja pyörimisnopeuden tulo, ja se ilmaistaan radiaaneina sekunnissa. Käytännössä: teho watteina = vääntömomentti newton-metreissä × pyörimisnopeus kierroksissa minuutissa × 2π ÷ 60. Esimerkiksi moottori, joka tuottaa 10 N·m vääntömomentin 3 000 kierroksella minuutissa, tuottaa noin 3 140 W tehoa.
Sähköteho on akun jännitteen ja virran tulo. Se on aina suurempi kuin mekaaninen teho: ero muuttuu lämmöksi moottorissa ja ohjaimessa. Kahden tehon välinen suhde on järjestelmän hyötysuhde. Oppaamme "sähkömoottorin lämpeneminen ja tehohäviöt" selittää, mistä nämä häviöt johtuvat.
Tässä ovat tarkistettavat tiedot
- Vääntömomentin käyrä nopeuden funktiona: tasainen tiettyyn nopeuteen asti, jonka jälkeen se alkaa laskea, kun akun jännite ei enää riitä. Kentän heikentäminen (défluxage) mahdollistaa tämän rajan siirtämisen.
- Tehokäyrä, joka siitä johtuu.
- Tehokkuuskäyrä, joka näyttää, millä vääntömomentin ja nopeuden alueilla moottori toimii parhaiten.
- Lämmitysjakso, joka määrittää tehon, jonka jakson voi ylläpitää.
Suorituskyky huipputeholla ja jatkuvalla teholla
Moottori voi tuottaa paljon tehoa muutaman sekunnin ajan, mutta sen on sitten vähennettävä tehoa, jotta se ei ylikuumene. Rehellinen tuotetieto ilmoittaa molemmat arvot: maksimitehon ja jatkuvan tehon, sekä niiden keston. Testipenkissä mitataan ensin maksimiteho, ja sen jälkeen moottori pidetään kuormitettuna, kunnes lämpötila vakiintuu, jolloin voidaan määrittää jatkuva teho.
Miksi testipenkki säästää aikaa?
Penkillä olosuhteet ovat toistettavissa: sama akkulataus, sama alkulämpötila, samat asetukset. Sitä voidaan käyttää ohjaimen säätämiseen, kahden moottorin vertailuun, moottorin parametrien tunnistuksen tarkistamiseen tai nykäyksen syyn etsimiseen, ilman että laitteeseen tai kuljettajaan kohdistuu riskiä. Katso oppaamme moottorin tunnistuksesta.
Mitä Rage tekee?
Testaamme voimansiirtojärjestelmiämme sekä laboratoriossa että radalla, keräten samalla dataa. Valmistajille, oppilaitoksille tai laboratorioille suunniteltu suunnittelutoimistomme tarjoaa näitä testejä sekä ohjausjärjestelmiä ja telemetriaa testipenkkiä varten. Katso myös sivumme insinöörikouluille ja tutkimukselle.
Huoltotyön vinkki.
Kun vertaat kahta moottoria, kysy aina, mihin teholuku viittaa: onko se mekaaninen vai sähköinen teho, onko se maksimiteho vai jatkuva teho, millä jännitteellä se on mitattu ja kuinka kauan tehoa on mitattu. Ilman näitä tarkennuksia, kahta teholukua ei voida verrata.
Yleisen projektin lähestymistavan osalta, katso ohjeemme sähköistämisen aloittaminen: vaiheet.
Usein kysytyt kysymykset
Voiko sähköpotkulautailun tehon mitata ilman dynamometria?
Sähkötehon voi arvioida ohjaimen näyttämistä jännitte- ja virta-arvoista, tai tehon pyörässä olevasta kiihtyvyysmittauksesta. Nämä arviot ovat kuitenkin yleensä epätarkempia kuin mittaus testipenkissä.
Miksi mitattu teho on pienempi kuin ilmoitettu teho?
Usein ilmoitettu tehoarvo on huipputeho tai sähköteho, joka sisältää häviöt. Puoliksi ladattu akku tuottaa myös vähemmän tehoa kuin täyteen ladattu akku.
Mikä on moottorin hyötysuhde?
Tämä on suhde, joka kuvaa mekaanisesti tuotettua tehoa ja sähköisesti kulutettua tehoa. Loput tehosta muuttuu lämmöksi moottorissa ja ohjaimessa.
Voitteko testata moottorin puolestamme?
Ammatillista tai koulutustarkoitusta varten: kyllä, esittele projektisi insinööritoimistollemme.