Egy elektromos motor valós teljesítményének mérése egy tesztpadon
A motor vagy robogó adatlapján feltüntetett teljesítmény ritkán felel meg a valósan elérhető értéknek. Ez lehet egy rövid ideig tartó maximális teljesítmény, elektromos teljesítmény (nem mechanikai), vagy egy marketing célú érték. Az egyetlen módja annak, hogy megtudjuk, egy motor mit tud, a tényleges mérés. Ez a motorféles tesztelő állomás (dinométer) feladata, amelyet mi használunk a hajtásláncaink fejlesztéséhez.
A lényeg
- A mechanikai teljesítmény a nyomaték és a forgási sebesség függvényében számítható, amelyeket egyidejűleg kell mérni.
- A villamos teljesítmény a akkumulátor feszültségéből és áramából számítható.
- A két érték hányadosa a motor és a vezérlő közötti teljesítményátviteli hatékonyságot mutatja.
- Egy mérési adat csak akkor értelmezhető, ha a hozzá tartozó időtartamot is ismerjük: a egy percig tartó teljesítmény nem egyenlő az öt másodpercig tartó teljesítményvel.
Mit mér egy tesztpad?
Egy motorfék állítja a motort egy szabályozható terhelés, egy fék vagy egy másik, ellenállást nyújtó motor ellen, és folyamatosan méri a következőket:
- a nyomatékot, egy szenzor segítségével, amely a motor és a terhelés között van elhelyezve;
- `a forgási sebesség, egy fordulatszám-érzékelő segítségével;`
- a feszültség és az áram a vezérlő bemenetén, az akkumulátor oldalán;
- `A motor és a vezérlő hőmérsékletei.`
A teljesítmény számítása
A mechanikai teljesítmény a nyomaték és a forgási sebesség szorzata, melyet radián per másodpercben fejeznek ki. A gyakorlatban: a teljesítmény wattban kifejezve egyenlő a nyomatékkel (newton-méterben), a fordulatszámmal (fordulat per percben) és a 2π ÷ 60 értékkel. Egy olyan motor, amely 10 N·m nyomatékot ad le 3000 fordulat/perc sebességgel, körülbelül 3140 W teljesítményt generál.
A elektromos teljesítmény a feszültség és az akkumulátor áramának szorzata. Ez mindig nagyobb, mint a mechanikai teljesítmény: a különbség hő formájában disszipálódik a motorban és a vezérlőben. A kettő közötti arány a rendszer hatásfoka. A motor melegedésével kapcsolatos útmutatónk részletesen bemutatja, hogy ezek a veszteségek honnan származnak.
A feladatkörök
- `A nyomatékgörbe a sebesség függvényében: kezdetben sík, majd egy bizonyos sebesség után csökken, amikor az akkumulátor feszültsége már nem elegendő. A fluxuscsökkenés lehetővé teszi ennek a határnak a meghosszabbítását.`
- `A teljesítménygörbe, amely ebből adódik.`
- A teljesítménytérkép, amely azt mutatja, hogy a motor milyen forgatónyomaték- és fordulatszám-tartományokban működik a leghatékonyabban.
- A felmelegítés időtartama, amely meghatározza, hogy milyen teljesítményt tudunk egy bizonyos ideig fenntartani.
A csúcsteljesítmény és a folyamatos teljesítmény
Egy motor rövid időn belül sok energiát képes leadni, majd le kell mérsékelni a teljesítményt, hogy ne melegedjen túl. Egy hiteles gyártó mindkét értéket feltünteti, a maximális teljesítményt és a folyamatosan leadható teljesítményt, valamint azt, hogy ezeket mennyi ideig lehet fenntartani. Laboratóriumi teszteken a maximális teljesítményt mérik, majd egy állandó terhelés alatt tartják a motort, amíg a hőmérséklet stabilizálódik, hogy megkapják a folyamatosan leadható teljesítmény értékét.
Miért spórol időt a tesztpad használata?
Egy tesztpadon a körülmények reprodukálhatók: azonos terhelés, azonos kiindulási hőmérséklet, azonos beállítások. Itt beállíthatjuk a vezérlőt, összehasonlíthatunk két motort, ellenőrizhetjük a motor paramétereinek felismerését, vagy megkereshetjük egy rándulás okát, anélkül, hogy kockáztatnánk a gépet vagy a pilótát. Nézze meg a motor felismeréséről szóló útmutatónkat.
A "Rage" cég tevékenysége:
A hajtásláncainkat padon és versenypályán teszteljük, adatgyűjtéssel. Egy gyártó, iskola vagy laboratórium számára a mérnöki irodánk ( mérnöki iroda) kínálja ezeket a teszteket, és biztosítja a tesztpad vezérlőrendszerét és a távolszabályozási rendszert. Lásd még a mérnököképzés és kutatás oldalunkat.
Műhelytipp.
Amikor két motort hasonlít össze, mindig kérdezze, hogy a teljesítményérték pontosan mit jelent: mechanikai vagy elektromos teljesítményt, a maximális teljesítményt vagy a folyamatos teljesítményt, milyen feszültségnél, és mennyi ideig. Ezek nélkül a részletek nélkül a két érték összehasonlítása nem helyénvaló.
A projekt általános módszeréről lásd a következő útmutatónkat: Hogyan elektromosítsunk egy gépet? Honnan kezdjük?.
Gyakori kérdések
Lehetséges-e egy robogó teljesítményét mérni anélkül, hogy dinamométerrel rendelkezünk?
Az elektromos teljesítmény becslésére a vezérlő által megjelenített feszültség és áram adatai alapján, vagy a kerekek teljesítményének becslésére egy gyorsulási mérés alapján lehetőség van. Ezek a becslések azonban kevésbé pontosak, mint egy laboratóriumi mérés.
Miért lehet a mért teljesítmény alacsonyabb, mint a gyártó által deklarált érték?
Gyakran azért van ez, mert a hirdetett érték a csúcsteljesítményt, vagy az elektromos teljesítményt jelenti, amely magában foglalja a veszteségeket. Egy félig töltött akkumulátor is kevesebb teljesítményt ad, mint egy teljesen feltöltött akkumulátor.
Mi a egy motor hatásfoka?
Ez az arány a motor által leadott mechanikai teljesítmény és a fogyasztott elektromos energia között mutatja be. A többi energia hő formájában disszipálódik a motorban és a vezérlőben.
Kérjük, tesztelné le a motort a részünkre?
Egy szakmai vagy iskolai projekt esetében: mutassa be a projektjét a mérnöki irodánknak.