Pomiar mocy napedu elektrycznego

[mr.jaro]

Otoz zastanawiam sie, czy da sie tego dokonac za pomoca w miare prostych srodkow oraz jak dokladny moglby byc wynik takiego pomiaru?

 

Jako laik w tej dziedzinie wyobrazam to sobie na przyklad tak, by mierzyc pobor pradu i napiecie podczas pracy calego zespolu napedowego (a wiec aku, regulator, silnik, smiglo) za pomoca dwoch miernikow cyfrowych. Nastepnie, na podstawie zmierzonych wartosci napiecia i pradu wyliczyc pobierana moc.

 

Wiem, ze w programach niektorych firm modelarskich istnieja mierniki, pozwalajace na pomiar mocy napedu. Ich koszt jest jednak dosyc wysoki. Poniewaz posiadam juz dwa przeznaczone dla elektronikow/elektrykow mierniki cyfrowe (jeden z nich "normalny", drugi sluzacy do indukcyjnego pomiaru wysokich pradow), zastanawiam sie, czy daloby sie je wykorzystac.

 

Czy wyniki tak przeprowadzonego pomiaru bylyby na tyle dokladne, by umozliwic wyciagniecie przynajmniej w miare rozsadnych wnioskow odnosnie doboru smigla badz pozwolic na proste porownanie kilku smigiel o roznych parametrach? Czy kto z was juz probowal w ten sposob podejsc do zagadnienia wyboru smigla? A jesli to kompletna bzdura, chetnie dowiedzialbym sie, dlaczego.

 

Serdecznie dziekuje za uwage.

[Callab]

W ten sposób zmierzysz moc pobieraną przez silnik. Moc wyjściowa zależy od sprawności silnika i śmigła.

 

Ale pomiar jak najbardziej prawidłowy.

 

Można też w ten sposób dobierać śmigła, ale przydałby się jeszcze pomiar ciągu. Wtedy możesz dobrać śmigło, przy którym stosunek siły ciągu do pobieranego prądu (natężenia) będzie najkorzystniejszy. A bez pomiaru ciągu zmierzysz tylko, a może aż, czy z danym śmigłem nie przekroczysz dopuszczalnej wartości poboru prądu dla danego regulatora i silnika.

[mr.jaro]

Dzieki, Wojtku. Zapewne spogladam na sprawe w zbyt duzym uproszczeniu. A czy to nie jest (przynajmniej w przyblizeniu) tak, ze wiekszy ciag bedzie powodowal wieksze obciazenie silnika, a bardziej obciazony silnik bedzie pobieral wiecej mocy?

 

Z drugiej strony, pomierzyc ciag silnika elektrycznego tez nie powinno byc rzecza zbyt skomplikowana. Trudniej dokonac pomiar momentu obrotowego...

[madrian]

Nie musisz mierzyć momentu obrotowego. Wystarczy... kuchenna waga.

Stawiasz silnik z mocowaniem na wadze - tarujesz i włączasz. Śmigło masz założone tak, by "wciskało" silnik w wagę.

Od razu na skali masz wynik ciągu jaki uzyskujesz na danym śmigle, przy danym napięciu zasilania i poborze prądu.

Dwa różne śmigła mogą zmuszać silnik do pobierania tej samej mocy, ale różnica w ich sprawności może generować inną siłę ciągu.

Chodzi o to, by nie przekraczając parametrów znamionowych silnika, uzyskać wyjściowo jak największą moc.

 

Jak z samochodem - dwa silniki mogą mieć po 200KM, palić tyle samo, a samochody jeżdżą z różnymi prędkościami i przyśpieszeniem. Cały wic w przelożeniach, przyczepności, itd.

 

Tak samo jest ze śmigłami. Moc wejściową możemy zamienić na prędkość lub siłę. Warto wiedzieć czego aktualnie potrzebujemy i co uzyskujemy.

[mr.jaro]

To brzmi bardzo sensownie i prosto. Dziekuje. Nawiasem mowiac, z podanego przez Ciebie sposobu z waga da sie w prosty sposob wyliczyc moment obrotowy.

 

Pomiar ciagu tez mozna zrealizowac w podobny sposob, za pomoca dzwigni katowej o identycznej dlugosci ramion. Na koncu jednego ramienia nalezy zamocowac silnik, natomiast koniec drugiego bedzie naciskal na wage. Wspolczesne wagi kuchenne sa na tyle dokladne, ze do celow modelarskich powinno z powodzeniem wystarczyc.

 

Panowie, daliscie mi pare ciekawych pomyslow - z przyjemnoscia wciskam Wam guzik "pomogl".

[wapniak]

Trzeba pamiętać tylko o tym, aby amperomierz włączyć miedzy akumulator a regulator, a woltomierz jak najbliżej regulatora ( czyli za amperomierzem). No i dać grube kable amperomierza.

Inaczej z pomiarów wyjdzie kaszana...

[mr.jaro]

Trzeba pamiętać tylko o tym, aby amperomierz włączyć miedzy akumulator a regulator, a woltomierz jak najbliżej regulatora ( czyli za amperomierzem). No i dać grube kable amperomierza.

Inaczej z pomiarów wyjdzie kaszana...

Tak, zdaje sobie sprawe z tego, ze amperomierz trzeba laczyc jeszcze przed regulatorem. Jednak moj amperomierz nie ma kabli - to urzadzenie mierzace indukcyjnie, przystosowane do pomiaru wysokich pradow (w tym wypadku 400A). Nie jestem pewien, czy w ogole mozna kupic "zwykly" miernik z amperomierzem o zakresie do okolo 200A (o ile jestem dobrze poinformowany, prady rzedu kilkudziesieciu A lub nawet wiecej sa w napedach elektrycznych na porzadku dziennym), a jesli tak, bylby on bardzo kosztowny i na moje potrzeby z cala pewnoscia mocno na wyrost. Najczesciej spotykane zakresy pomiaru pradu w "zwyklych" miernikach to maksymalnie 10-20A, wiec bez mostka pomiarowego (ang. shunt), czy jak to sie nazywa, i tak ani rusz. Problem w tym, ze w handlu takiego mostka po przystepnej cenie nie wyweszylem, a samodzielnie zrobic nie potrafie. Stad najrozsadniejczym rozwiazaniem jest pomiar indukcyjny.

 

Ale nie bardzo wiem, dlaczego woltomierz nalezaloby laczyc za amperomierzem, a nie na przyklad zaraz za aku, skoro wszystkie kable zespolu napedowego trzeba utrzymac o jak najmniejszej dlugosci. Darku, zechcesz mi to prosze krotko wyjasnic? Dziekuje.

[cobra]

Ale nie bardzo wiem, dlaczego woltomierz nalezaloby laczyc za amperomierzem, a nie na przyklad zaraz za aku

Odpada nam wtedy spadek napięcia na amperomierzu, kablach, konektorach itp. Przy sporych prądach to nie jest błahostka.

Innym rozwiązaniem jest wattmeter, np. taki. To bardzo przydatne urządzonko, warte swojej ceny.

[Callab]

Przy cenie miernika na poziomie 120 zł (http://perfecthobby.pl/detale.html?id=2281) nie wiem czy chciałoby mi się bawić w konfigurowanie pomiaru pobieranej mocy.

[wapniak]

Do pomiaru prądu należy używać bocznika, najwygodniej wybrać taki o rezystancji 1 mOm. Czyli 60 A 60 mV, 100 A 100 mV itd. itp. Wtedy spadek napięcia na boczniku można mierzyć najprostszymi miernikami cyfrowymi, i na zakresie 200 mV będzie miernik bezpośrednio pokazywał ampery do 200.

Np taki bocznik

http://allegro.pl/bocznik-60a-60-mv-4-i1617840057.html

Na pewno wytrzyma on prąd kilkukrotnie większy przez krótki czas.

W miejsca z gwintem od tych grubych śrub można wlutować odpowiednie konektory których używamy do aku i regli, i jest prosty tani i DOKŁADNY miernik prądu. Te mniejsze śruby są do podłączenia przewodów do woltomierza , te mogą być cienkie.

 

Drugim woltomierzem mierzymy w tym samym czasie napięcie na wejściu regulatora i mamy komplet danych do sporządzania charakterysyk mocy.

 

Jak łatwo się domyślić przy prądzie 100 A będzie spadek napięcia na takim boczniku 0,1 V , dlatego pomiar napięcia trzeba zrobić za bocznikiem , Opór kabli to zazwyczaj jest to kolejne kilka miliomów, czyli kolejne 0,2 -0,4 V spadku napięcia. Czyli razem może być różnica nawet 0,5 V miedzy zaciskami akumulatora i regulatora, a to znacznie zmienia wartość takich pomiarów.

 

Używając długich kabli do pomiaru prądu wprowadza się znaczną rezystancję do obwodu pomiarowego, Prąd wychodzi nam mniejszy, niż potem w locie modelu, i silniki się palą...

[madrian]

Osobiście wolałbym pomiar bezinwazyjny w sensie Cęgi Dietza z pomiarem prądu DC i pracy impulsowej. Ale taki mierniczek "trochę" kosztuje. A są nawet takie, które mierzą od razu na 3 fazach. Można też miernik w każdej chwili przepiąć na inną część układu, bez przerywania pracy i ciągłości.

 

Moja awersja bierze się stąd, że zarówno boczniki, jak i amperomierze to bardzo delikatne przyrządy i łatwo je uszkodzić przy przekraczaniu wartości znamionowych. W przypadku cęg, nie ma takiego problemu, bo po prostu wyskoczy nam przekroczenie zakresu.

 

Jeżeli jednak chcemy mieć dobre dane i wygodę pomiarów, oraz zamierzamy przebadać większą ilość silników - to chyba warto pomyśleć o dobrym mierniku. Tym bardziej, że często takie Cęgi będą miały najprawdopodobniej postać multimetru i będą pozwalać na jednoczesne mierzenie wielu wielkości. Zwykle też będą miały większą klasę dokładności, niż powszechnie spotykane "multimetry".

[mr.jaro]

Panowie, serdeczne dzieki. Wasze wyjasnienia i interesujace dygresje sa dla mnie bardzo, bardzo przydatne.

 

 

Innym rozwiązaniem jest wattmeter, np. taki. To bardzo przydatne urządzonko, warte swojej ceny.

Faktycznie, ciekawa alternatywa! Nie mialem pojecia, ze podobny miernik mocy mozna zdobyc za tak przystepna cene. Dotychczas spotkalem sie z bardziej wyrafinowanymi urzadzeniami, pozwalajacymi nie tylko na pomiar mocy, ale takze na pomiar predkosci obrotowej smigla i bodajze jeszcze kilku innych parametrow, ale ich ceny sa odstraszajace (o ile pamietam, okolo 200 EUR), a ja mimo wszystko staram sie podchodzic do modelarstwa z pewna doza rozsadku. Teraz musze jeszcze tylko rozwazyc, czy kupic taki Wattmeter, czy zadowolic sie juz posiadanymi miernikami.

 

 

Osobiście wolałbym pomiar bezinwazyjny w sensie Cęgi Dietza z pomiarem prądu DC i pracy impulsowej. Ale taki mierniczek "trochę" kosztuje. A są nawet takie, które mierzą od razu na 3 fazach. Można też miernik w każdej chwili przepiąć na inną część układu, bez przerywania pracy i ciągłości.

Wlasnie oprocz "zwyklego" miernika cyfrowego posiadam takze cos takiego (nie znalem tylko polskiej nazwy), stad poczatkowy pomysl wykorzystania tego urzadzenia.

 

 

Moja awersja bierze się stąd, że zarówno boczniki, jak i amperomierze to bardzo delikatne przyrządy i łatwo je uszkodzić przy przekraczaniu wartości znamionowych. W przypadku cęg, nie ma takiego problemu, bo po prostu wyskoczy nam przekroczenie zakresu.

Ja za malo sie na tym znam, by miec wyrobione awersje, ale na chlopski rozum rzecz biorac, wychodzilem z podobnego zalozenia. Do tego dochodzi fakt, ze dopiero "cegi" umozliwiaja pomiar wysokich pradow (200-400A) podczas, gdy wiekszosc "zwyklych" miernikow ogranicza sie najczesciej tylko do zakresu rzedu maksymalnie 10-20A.

 

 

Jeżeli jednak chcemy mieć dobre dane i wygodę pomiarów, oraz zamierzamy przebadać większą ilość silników - to chyba warto pomyśleć o dobrym mierniku. Tym bardziej, że często takie Cęgi będą miały najprawdopodobniej postać multimetru i będą pozwalać na jednoczesne mierzenie wielu wielkości. Zwykle też będą miały większą klasę dokładności, niż powszechnie spotykane "multimetry".

Wlasnie taka charakterystyke wykazuje wspolczesnie wiekszosc cegow. O ile sie orientuje, ich dokladnosc jest porownywalna z dokladnoscia "zwyklych" multimetrow cyfrowych i zaleznie od rodzaju pomiaru, najczesciej siega od okolo +-0,5% do okolo +-0,8% mierzonej wartosci. Dodam, ze i ceny zarowno w miare przyzwoitych miernikow, jak cegow nie sa juz dzisiaj az tak wysokie, jak jeszcze przed kilku laty. Owszem, szanujacy sie elektronicy stosuja produkty najwyzszej klasy takich firm, jak Fluke, czy Benning, ktorych ceny bardzo szybko siegaja kilkuset Euro lub wiecej. Ja nie w kazdej dziedzinie jestem gotow do kompromisow, ale swojego czasu wychodzac z zalozenia, ze profan elektroniczny mojego pokroju moze sie zadowolic miernikami o niekoniecznie najwyzszych walorach, skorzystalem z rad bardziej obeznanych kolegow i dalem sie namowic na kupno urzadzen firmy Maxwell Digital. Pomimo niskich cen i faktu, ze sa to produkty made in Hong Kong, ich wykonanie jest zaskakujaco przyzwoite, a dokladnosci pomiaru swobodnie mieszcza sie w specyfikacjach producenta. Dla porownania dodam, ze mialem juz do czynienia z miernikami niemieckich firm, ktore byly drozsze, duzo mniej estetycznie wykonane i posiadaly wieksze odchylki pomiaru. Oczywiscie, to nie ma stanowic reklamy, ale dla ewentualnie zainteresowanych podaje link do handlarza: Webelectro.

[wapniak]

Moja awersja bierze się stąd, że zarówno boczniki, jak i amperomierze to bardzo delikatne przyrządy i łatwo je uszkodzić przy przekraczaniu wartości znamionowych.

Trudno mi się z tym stwierdzeniem zgodzić. Przeciążenia rzędu 200-300 % zwykle nie czynią żadnej krzywdy takim instrumentom, pod warunkiem, że nie trwają kilku czy kilkunastu godzin w warunkach skrajnie nie sprzyjających termicznie....

 

No i fajnie byłoby poznać rezystancję in-out takiego http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=10080

bo jeśli by się miało okazać, że jest to ładnych kilka miliomów, to jego przydatność może być dyskusyjna.

[mr.jaro]

No i fajnie byłoby poznać rezystancję in-out takiego http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=10080

bo jeśli by się miało okazać, że jest to ładnych kilka miliomów, to jego przydatność może być dyskusyjna.

Interesujace! Dzieki. Jesli faktycznie suma spadku napiecia na urzadzeniach pomiarowych siegalaby (jak wyzej pisales) powiedzmy 0,5V, blad pomiaru mocy przy poborze pradu rzedu na przyklad 100A zwiekszylby sie o jakie 50W. Wprawdzie daleki jestem od checi osiagniecia pomiarow o ponadprzecietnej dokladnosci, to jednak wielkosci rzedu 50W nie wydaja sie byc bez znaczenia.

[madrian]

Typowy przedział dla modeli amatorskich to 80-400W mocy silników. zakresy napięciowe 2S-4S.

Większość konfiguracji napędów będzie się mieścić w tych granicach.

 

Oczywiście nie mówię tu o modelach wyczynowych, dużych makietach czy turbowyjcach zasilanych napięciami rzędu 48V. :wink:

[Capriman]

Hej

Ja zrobiłem sobie bocznik z kawałka drutu miedzianego i wyskalowałem go żarówką samochodową 55W..

http://forumrc.alexba.eu/ipw-web/bulletin/bb/viewtopic.php?t=1121&postdays=0&postorder=asc&start=9