Măsurarea puterii reale a unui motor electric pe un banc de probă
Puterea indicată pe o fișă a unui motor sau al unui scuter electric este rareori cea pe care o obțineți în realitate. Aceasta poate fi o putere maximă atinsă pentru câteva secunde, o putere electrică și nu mecanică, sau o valoare comercială. Singura modalitate de a ști ce face un motor este să-l măsurați. Acesta este rolul bancului de testare a motoarelor, pe care îl folosim pentru a optimiza sistemele noastre de tracțiune.
Esentialul
- Puterea mecanică se calculează pe baza cuplului și a vitezei de rotație, măsurate simultan.
- Puterea electrică se calculează pe baza tensiunii și a curentului bateriei.
- Raportul dintre cele două valori indică eficiența întregului sistem, format din motor și controler.
- O măsurătoare are sens doar în contextul duratei: puterea suportată timp de un minut nu este aceeași cu puterea suportată timp de cinci secunde.
Ce măsoară un banc de încercări?
Un banc de încercare rotește motorul împotriva unei sarcini reglabile, a unei frâne sau a unui al doilea motor care oferă rezistență, și măsoară continuu:
- cuplul, măsurat cu un senzor amplasat între motor și sarcina;
- `viteza de rotație, cu un senzor de viteză;`
- **tensiunea și curentul** la intrarea controlerului, pe partea bateriei;
- Temperaturile motorului și ale controlerului.
Calculul puterii
Puterea mecanică este produsul dintre cuplu și viteza de rotație, exprimată în radiani pe secundă. În practică: puterea în wați = cuplu în newtoni-metri × viteză în rotații pe minut × 2π ÷ 60. Un motor care furnizează 10 N·m la 3.000 de rotații pe minut dezvoltă, astfel, aproximativ 3.140 W.
Puterea electrică este rezultatul înmulțirii tensiunii cu curentul bateriei. Aceasta este întotdeauna mai mare decât puterea mecanică: diferența se transformă în căldură în motor și în controler. Raportul dintre cele două reprezintă eficiența sistemului. Ghidul nostru despre încălzirea motorului detaliază de unde provin aceste pierderi.
Curbele de analizat
- `Curba de cuplu în funcție de viteză: plată până la o anumită viteză, apoi descrescătoare când tensiunea bateriei nu mai este suficientă. Reducerea fluxului magnetic permite depășirea acestei limite.`
- Curba de putere, care rezultă din aceasta.
- Curba de performanță, care arată în ce zone de cuplu și viteză motorul funcționează cel mai bine.
- Durata încălzirii, care stabilește puterea pe care o putem menține.
Puterea maximă și puterea continuă
Un motor poate furniza o cantitate semnificativă de putere pentru câteva secunde, dar apoi trebuie să reducă această putere pentru a evita supraîncălzirea. O specificație corectă trebuie să indice ambele valori, împreună cu durata pentru care pot fi menținute. Pe un banc de testare, se măsoară puterea maximă, apoi se aplică o sarcină constantă până când temperatura se stabilizează, pentru a determina puterea continuă.
De ce un banc de test economise timp?
Pe un banc de test, condițiile sunt reproductibile: aceeași încărcare, aceeași temperatură inițială, aceleași setări. Aici se poate regla controlerul, se pot compara două motoare, se poate verifica detectarea parametrilor motorului sau se poate căuta cauza unei vibrații, fără a risca vehiculul sau utilizatorul. Consultați ghidul nostru despre detectarea motorului.
Ce face Rage
Validăm sistemele noastre de tracțiune atât în laborator, cât și pe circuit, înregistrând datele. Pentru un producător, o școală sau un laborator, departamentul nostru de studii oferă aceste teste și furnizează controlerele și sistemele de telemetrie pentru un banc de testare. Consultați, de asemenea, pagina noastră dedicată școlilor de ingineri și cercetării.
Sfaturi utile pentru atelier.
Când comparați două motoare, întrebați întotdeauna la ce se referă cifra de putere: mecanică sau electrică, valoare maximă sau continuă, la ce tensiune și pentru cât timp. Fără aceste precizări, cele două cifre nu pot fi comparate.
Pentru metoda generală a unui proiect, consultați ghidul nostru cum să electrificați o mașină electrică, de unde să începeți.
Întrebări frecvente
Se poate măsura puterea unei trotinete electrice fără a utiliza un dinamometru?
Puterea electrică poate fi estimată pe baza tensiunii și a curentului afișate de controler, sau puterea la roată poate fi determinată prin măsurarea accelerației. Aceste estimări sunt, totuși, mai puțin precise decât o măsurătoare efectuată într-un laborator.
De ce puterea măsurată este mai mică decât cea declarată?
De multe ori, valoarea declarată reprezintă o putere maximă, sau o putere electrică care include pierderile. De asemenea, o baterie încărcată doar la jumătate oferă mai puțină putere decât o baterie complet încărcată.
Ce este eficiența unui motor?
Este raportul dintre puterea mecanică furnizată și puterea electrică consumată. Restul energiei se transformă în căldură în motor și în controler.
Puteți testa un motor pentru noi?
Pentru un proiect profesional sau școlar, da: prezentați-vă proiectul biroului nostru de studii.