Zameranie: Meranie skutočného výkonu elektromotora na skúšobnom zariadení
Výkon uvedený na technickom liste motora alebo skútra je zriedkavo skutočný výkon, ktorý sa dosiahne. Môže to byť maximálny výkon trvajúci len niekoľko sekúnd, elektrický výkon a nie mechanický, alebo len reklamná hodnota. Jediný spôsob, ako zistiť, aký výkon motor má, je jeho meranie. Práve na to slúži skúšobný rám (dynamometer), ktorý používame na optimalizáciu našich pohonných systémov.
Dôležité informácie
- Mechanická výkonnosť sa vypočíta na základe krútiaceho momentu a otáčok, ktoré sa merajú súčasne.
- Elektrický výkon sa vypočíta na základe napätia a prúdu batérie.
- Poměr mezi těmito hodnotami udává účinnost celého systému, ktorý zahŕňa motor a riadiacu jednotku.
- Hodnota merania má zmysel len v kontexte s jeho trvaním: výkon, ktorý je udržateľný jednu minútu, nie je rovnaký ako výkon, ktorý je udržateľný päť sekúnd.
Čo meria skúšobný stojan?
Zariadenie na testovanie motorov (brzdiaci skúšobný rám) otáča motor proti nastaviteľnej záťaži, brzde alebo druhému motoru, ktorý vytvára odpor, a neustále meria:
- krútiaci moment, s senzorom umiestneným medzi motorom a záťažou;
- `otáčky, s použitím snímača otáčok;`
- **napätie a prúd** na vstupe kontroléra, na strane batérie;
- `teploty motora a riadiacej jednotky.`
Výpočet výkonu
Mechanická výkonnosť je súčinom krútiaceho momentu a otáčok, vyjadrená v radiánoch za sekundu. V praxi: výkon vo wattoch = krútiaci moment v newton-metroch × otáčky za minútu × 2π ÷ 60. Motor, ktorý poskytuje 10 N·m pri 3 000 otáčkach za minútu, vyvíja teda približne 3 140 W.
Elektrický výkon je súčinom napätia a prúdu batérie. Je vždy vyšší ako mechanický výkon: rozdiel sa prejavuje ako teplo v motore a v regulátore. Pomer medzi nimi je účinnosť systému. Náš sprievodca o zohrievaní elektromotora podrobne vysvetľuje, odkiaľ tieto straty pochádzajú.
Grafy, ktoré je potrebné analyzovať
- Krivka krútiaceho momentu v závislosti od rýchlosti: je plochá až do určitej rýchlosti, potom klesá, keď napätie batérie nestačí. Zníženie magnetického toku umožňuje posunúť túto hranicu.
- Krivka výkonu, ktorá z toho vyplýva.
- Graf výkonnosti, ktorý zobrazuje, v akých oblastiach krútiaceho momentu a otáčok motor pracuje najlepšie.
- Výkon pri dlhodobom zaťažení, ktorý určuje, aký výkon je možné udržiavať počas dlhšieho obdobia.
Maximálny výkon a udržaný výkon
Motor môže poskytnúť veľa výkonu počas niekoľkých sekúnd, ale potom musí znížiť výkon, aby sa neprehrial. Čestná špecifikácia uvádza obe hodnoty, spolu s ich trvaním. Na testovacích zariadeniach sa meria maximálny výkon, a potom sa udržiava konštantná záťaž, kým sa teplota stabilizuje, aby sa určila hodnota trvalého výkonu.
Prečo testovací stojan šetrí čas?
Na testovacom zariadení sú podmienky reprodukovateľné: rovnaká záťaž, rovnaká výchočia teplota, rovnaké nastavenia. Môžete ním nastaviť ovládač, porovnať dva motory, overiť detekciu parametrov motora alebo hľadať príčinu trhania, a to všetko bez rizika poškodenia zariadenia alebo vodiča. Pozrite si náš návod na detekciu motora.
Čo spoločnosť Rage robí
Naše pohonné systémy testujeme v laboratóriu a na testovacej trati, pričom zaznamenávame dáta. Pre výrobcu, školu alebo laboratórium naša výskumná skupina ponúka tieto testy a poskytuje riadiace jednotky a telemetriu pre testovací stojan. Pozrite si tiež našu stránku pre inžinierske školy a výskum.
Tipy pre servis.
Pri porovnávaní dvoch motorov sa vždy informujte, čo presne udáva uvedený údaj o výkone: ide o mechanický výkon, elektrický výkon, maximálny výkon alebo menovitý výkon, pri akom napätí a po akú dobu. Bez týchto špecifikácií nie je možné porovnať dva údaje o výkone.
Pre všeobecný postup realizácie projektu, pozrite si náš návod elektrifikácia stroja: od začiatku.
Často kladené otázky
Je možné zmerať výkon elektrickej kolobežky bez testovacej brzdy (dynamometra)?
Odhad výkonu je možné vykonať na základe napätia a prúdu, ktoré zobrazuje ovládač, alebo na základe údajov o akcelerácii. Tieto odhady sú však menej presné ako meranie v laboratórnych podmienkach.
Prečo je nameraná hodnota výkonu nižšia ako hodnota, ktorá je uvádzaná?
Často je to preto, že deklarovaná hodnota predstavuje maximálny výkon, alebo elektrický výkon, ktorý zahŕňa straty. Batéria, ktorá je len čiastočne nabitá, poskytuje tiež menej výkonu ako batéria plne nabitá.
Čo je to účinnosť motora?
Ide o pomer medzi mechanickou energiou, ktorú systém poskytuje, a elektrickou energiou, ktorú spotrebuje. Ostatná energia sa premieňa na teplo v motore a v riadiacej jednotke.
Môžete pre nás otestovať motor?
Pre profesionálne projekty alebo školské úlohy: predložte svoj projekt našej projektovej skupine.