Hallo Leute, könnte mir jemand bei folgendem Problem weiterhelfen. Ich würde gerne einen Motorprüfstand für mein Modellauto aufbauen. Da ich die Leitungsmessung über die Beschleunigung einer genau definierten Schwungmasse berechnen will, wird die Messung doch nicht so einfach, wie bei einem klassischen Prüfstand mit Drehzahl und Drehmoment. Hier kurz die Eckdaten des Prüfstandes: Maximale Drehzahl der Welle ca. 6000 U / min Beschleunigungszeit von 0 auf 6000 ca. 2s Verwendeter Prozessor: Atmel AVR ATMega128 CPU (128kB Flash, 4kB RAM, 4kB EE-Memory) 14.7456MHz (besseres Baudrate Timing als bei 16MHz) 32.768kHz Clock 62kB ext. RAM 2kB I/O-Range (in 8 * 256Byte pages) RS232 Interface MMC/SD-Card Slot Nun habe ich mir folgende Varianten vorgestellt: 1. Ich messe die Zeit welche die Welle für eine Umdrehung macht. 2. An der Welle werden über eine Taktscheibe (60 - 120 Imp/U) die Impulse innerhalb einer Zeit gemessen. Nun würde ich gerne von euch wissen, welchen Weg ich verfolgen soll, bzw. habt Ihr andere Ideen ? Vielen Dank
Hallo Ich habe so einen Prüfstand gebaut. Liegt aber gerade in einer Ecke. Habe ihn vermutlich mit einem ATMega8515 gebaut. Ich messe die Impulse pro Zeit. Dennn ja höher die Drehzahl deso mehr Impulse. Bei einer Fehlmessung von +/- 1 Impuls wird es also immer genauer. Bei der Zeitmessung immer ungenauer je höher die Drehzahl Gruss WM
Hallo Weihnachtsmann, danke für die rasche Antwort. Aber da hätte ich doch noch ein paar Fragen: 1. Für welchen Motor hast du diesen Prüfstand gebaut (Elektro o. Verbrenner) ? 2. Wurden die Daten in deiner AVR nur gespeicher, oder hast du auch gleich die Berechnung damit reingepackt ? 3. Wie hoch war die max. Frequenz am Zählereingang ? 4. In welchen Intervallen hast du den Zählereingan ausgelesen ? Kannst du mir bitte mal den Quellcode für deinen Prüfstand zusenden, denn man muß das Rad ja nicht jedesmal neu erfinden. Danke für die Antwort
Hallo Also der Prüfstand ist für Verbrenner jeder Art und grösse. Die Daten werden nicht gespeichert auch nicht berechnet sondern über RS232 an den Computer gesendet und erste dort verarbeitet. Die Frequenz ist sehr hoch weiss es aber nicht. Leider ist alles auf dem Computer der im moment nicht in betrieb ist. Wenn ich es noch richtig weiss messe ich pro sekunde 20 mal. Sorry aber den Quellcode mochte ich nicht geben auch sind noch andere Komponenten enthalten die von mir sind.
Hallo, danke für die Infos. Jetzt muß ich erst noch einmal einen günstige Taktscheibe organisieren. Vor einigen Monaten hatte ich einen alten Drucker ausgeschlachtet, dieser hatte genau eine solche Scheibe. Na ja, leider habe ich alles behalten nur diese Scheibe nicht. Wo hast du den Taktgeber ausgebaut ? Bis bald Grüße Christian
Selbst gebohrt. Ich habe Angst dass diese filigranen scheiben bei 40000 1/min auseinanderfliegen. Das kann zu lebensgefährlichen Verletzungen führen. Ich würde dies nicht unterschätzen.
Hallo, ich würde das ganze mittels Elektromagneten so abbremsen das sich eine gewisse Drehzhal einstellt. Dann sollte die benötigte Stromstärke proportional zur Leistung sein. Wenn man die Leistung wissen möchte müsste man eine Referenz haben aber zum tunen reicht es ja wenn man weiß ja jetzt ist er 10% kräftiger.
Nein das mach man mit einem Schwungrad mittels Massenträgheitsmoment. Das ist sehr genau. Deine Lösung ist sehr ungenau und je nach dem wenn sich die Wicklung noch erwärmt hat man nochmals andere Ergebnisse.
Hallo, den Gedanken mit der Bremse hatte ich auch schon längere Zeit verfolgt. Eine einfache Wirbelstrombremse wäre mit einfachen Neodymmagneten und einer Festplattenscheibe leicht zu realisieren. Jedoch würde ich dann schon gerne die exakte Leistung gerne wissen und dies ist ohne Drehmomentmessung leider nicht möglich. Und bei den heutigen Verbrennungsmotoren in RC - Cars wird sehr viel Leistung an den Reifen abgegeben und ob da die o.g. Variante der Wirbelstrombremse noch genügt, bin ich mir nicht mehr so sicher. Eine kombination aus Schwungmasse und Wirbelstrombremse wäre natürlich auch noch der Mercedes, da eine vollständige Simulation einer Rennstrecke möglich wäre.
Zum die Leistung genau zu messen braucht es keine Drehmomentmessung. Wie gesagt man kann mittels Massenträgheitsmoment eines Schwungrades die Leistung sehr genau ermitteln. Die meisten Rollenprüfstand für Autos funktionieren so. Das sind Dynamische Leistungsprüfstände. Prüfstände die Mittels Bremse(Wasser oder Wirbelstrom) Bremsen und so ein Drehmoment messen sind statischen Prüfstände. Zum eine Rennstrecke zu simulieren braucht es kein Schwungrad das ist eine statischer Prüfstand besser da man mit der Wirbelstrombremse genau die Last fahren kann die man braucht.
Hallo, vielelicht kommen da ein paar Probleme mit der Wärme an der Wicklung ins Spiel, ich finde aber ein Motor sollte immer unter Last gemessen werden, da nur hier die Probleme auftauchen werden, die mit einer kleinen Schwungmasse überhaupt nciht auffallen, gerade wenn es um die Vollastabstimmung im hohen Drehzahlbereich geht muss man das auch ne gewisse Zeit lang testen können.
Ein Schwungrad ist eine Last allerdings einen dynamische. Wenn du ein zu kleinen Schwungrad nimmst ist das dein Fehler. Ob du den Motor richtig eingestellt hast wirst du mit einem dynamischen Prüstand fast genau so gut herausfinden wie mit einem statischen. Wenn du allerdings einen Statischen Prüfstand willst ist der Aufwand natürlich viel höher. Wenn du annimmst dass ein Motor vielleicht 2 PS hast musst du wissen dass du mit der Bremse die 2 PS "verheizen" 2PS x 736 =1472 Watt die sich in Wärme umwandeln wird. Ein dynamischer ist viel billiger, einfacher und reicht in 99% aller Fälle völlig aus.
Wie heisst die Formel , um die Leistung per Massenträgheitsmoment eines Schwungrades zu berechnen ? Wollte mir auch schon mal sowas basteln ... Fahre zwar keine Rennen mehr , dafür löte ich umso mehr an den chips herum ;-)
Die Formel weiss ich nicht auswendig ich müsste den Sourcecode anschauen aber das alles ist auf dem PC der nicht läuft.
Zum drehmoment M = J * alpha alpha = 1. Ableitung der Winkelgeschwindigkeit w = dw/dt nimm für dt ein zeitfenster und bestimme die änderung der winkelgeschwindigkeit ach ja w = 2*pi*f -> alpha = 2*pi* df/dt J = Trägheit des Schwungrads M = Drehmoment energie des Schwungrads E = J/2 * w² Leistung lässt sich vielleicht daraus berechnen W = E/t aber bin mir da net sicher also da musst dann doch noch selber mal gucken
hab ich jetzt um sonst nach den scheiß formeln in meinem Physikbuch gekuckt oder????
@Jochen Leider reicht mir die Erklärung nicht . Wenn ich soviel Ahnung von dem Zeugs hätte , müsste ich nicht nach der Formel fragen . Schön wäre es gewesen wie z.B. : pi dau krz pi = 3,14159 dau = Daumen krz = Fensterkreutz Und : "Leistung lässt sich vielleicht daraus berechnen" schreckt ja eher ab . Trotzdem danke für den Versuch . Vielleicht kriege ich was zusammengegoogelt .
ok hab grad nach geschaut vergiss die formel für die leistung ist falsch aber die formel für drehmoment stimmt und die formel für die energie M = J * alpha M = Drehmoment J = Konstante für die trägheit des schwungrades alpha = dw/dt = 2 pi df/dt; übersetzt: wie schnell ändert sich die drehzahl bzw. hier wie schnell steigt sie an innerhalb einem kleinen zeitfenster jetzt hast du das drehmoment M die leistung lässt sich ganz einfach aus dem drehmoment M berrechen P = M * w = M * 2*pi*f P = Leistung M = Drehmoment w = winkelgeschwindigkeit f = frequenz http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physing1/node21.html
Hey , danke Jochen ! Das sieht recht gut aus . Mir fehlt wohl nur noch J . Das werde ich noch suchen müssen .
kein problem, aber bis auf die formel für die Leistung hab ich nix geändert :) zum J siehe http://www.rz.fh-ulm.de/~baier/index.html?/~baier/physik/Script_Mechanik/2.5/2.5.2.2.shtml da stehen die formeln für zylinder, Kreisscheibe, Hohlzyliner, ....
kein problem, aber bis auf die formel für die Leistung hab ich nix geändert :) zum J siehe http://www.rz.fh-ulm.de/~baier/index.html?/~baier/physik/Script_Mechanik/2.5/2.5.2.2.shtml da stehen die formeln für zylinder, Kreisscheibe, Hohlzyliner, .... und mit dem df/dt oder dw/dt kommst du klar
Hallo Christian, also das genauste Ergebnis wirst du mit einem Prüfstand mit Wirbelstrombremse erreichen. Dieses Verfahren wird bei Motorenherstellern auch verwendet. Hier hab ich dir vllt einen hilfreichen Link; ist zwar für den E-Motor (Brushless) vorgesehen aber kann man ja für seine Zwecke abändern. Für Details müsste man die Beiden anschreiben... Link --> http://www.torcman.de/eco/Pruefstand.html
Also ich denke, die Berechnung ist nun geklärt und wir sollten uns um die eigendliche Datenerfassung (Hard u. Software) mal stürzen. Eins ist klar, die Genauigkeit des Systems steht und fällt mit der Anzahl der Impulse und der Speichergeschwindigkeit bzw. Zykluszeit. Nun ist mir folgender Gedanke gekommen. Man verwendet statt einer normalen Taktscheibe eine Encoderscheibe mit 8 oder mehr Bit Auflösung. Über einen separaten Hallsensor ermittelt man die Anzahl der Umdrehungen und die 8 Datenleitun-gen von der Encoderscheibe werden direkt mit den I/O Leitungen verbunden. Das hätte den Vorteil, dass man eine Winkelgenauigkeit von (360°/256) 1,4° hätte. Die Zykluszeiten zum zwischenspeichern dürften sich auch noch in Grenzen halten, da man wäh-rend des Speicherns ja keine Rechenoperationen ausführen muss. Was hält Ihr von diesem Ansatz?
also irgendwie hatte das forum schon wieder mal ne macke :) mein post ist ganz oben gelandet... --> Hallo Christian, also das genauste Ergebnis wirst du mit einem Prüfstand mit Wirbelstrombremse erreichen. Dieses Verfahren wird bei Motorenherstellern auch verwendet. Hier hab ich dir vllt einen hilfreichen Link; ist zwar für den E-Motor (Brushless) vorgesehen aber kann man ja für seine Zwecke abändern. Für Details müsste man die Beiden anschreiben... Link --> http://www.torcman.de/eco/Pruefstand.html
Hallo Jochen, den Prüfstand von Torcam kannte ich bereits, ist nicht schlecht. Da gibt es noch einen anderen Link mit einer Bauanleitung. http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/EM-4-2001/LRK_EM_4_2001.htm Aber da hat der Weinachtsmann schon recht, am einfachsten eine definierte Schwungmasse beschleunigen. Wenn die Trägheit der Schwungmasse dem Gewicht des Autos entspricht, dann ist dies sicherlich realistischer. Wer fährt mit seinem Modellauto immer Vollgas ? In der Praxis wird man immer mehr Beschleunigungs- als Vollastphasen haben. Also wenn einer Lust hat mitzubauen, dem könnte ich passende Laufrollen besorgen (Alurolle mit ca. 80mm Durchmesser, aber perfekter Rundlauf). Also dann bis bald
...und mit dem df/dt oder dw/dt kommst du klar... Ich zumindest nicht :( Würde nämlich auch gerne eine RC-Prüfstand bauen, allerdings für den Maßstab 1:28 (Mini-Z Indoor). Schwungscheibe halte ich für mich für perfekt, da es dann auch platzmässig noch machbar ist. Nur die Formel macht mir noch ein paar Sorgen... Gruss, XtSI
Korrektur, sollte doch hinhauen, wenn ich quasi 20 Millisekunden als "Messimpuls" habe, wären dann dt=20ms und df die Änderung der Drehzahl, oder? Die Frequenz steht hier doch für die Drehzahl, oder?
@XtSI ja vollkommen richtig erkannt die frequenz steht für die drehzahl dt wird in der Mathematik gegen null laufen gelassen, technisch leider aber nicht möglich, je kleiner du dt machst desto genauer wird alles
Okay, also Takt so hoch wie möglich wählen... Doch noch eine Frage zu den Formeln: So, ich hab jetzt df, bestehend aus f1 und f2 (df = f2 - f1). Für welche Drehzahl ist dann quasi der Drehmoment und die Leistung berechnet? Bei der Formel für die Leistung muss ja auch wieder f verwendet werden (P = M * w = M * 2*pi*f) Hier nun f1, f2 oder f1 + (df/2)? grübel
Noch was :( Ist hier die für die Berechnung die Drehzahl am Schwungrad ausschlaggebend? Wahrscheinlich, oder?
Wenn du ein Schwungrad beschleunigst kannst du ja nicht viel mehr als die Drehzahl messen
Stimmt schon, die Frage war nur, welche Drehzahl in die Berechnung einfliesst. Ich habe im Modell ja eine Übersetzung zu den Reifen und in der Messung auch wieder eine Übersetzung zum Schwungrad. Das heisst, ich hättte die Motordrehzahl, die Drehzahl der Reifen und die Schwungrad-Drehzahl.
Drehzahl von Schwungrad ermitteln. Daraus lässt sicher ja später über die übersetzung auch die Motordrehzahl ableiten.
es muss die drehzahl des schwungrads in die formel einfließen zu: "So, ich hab jetzt df, bestehend aus f1 und f2 (df = f2 - f1). Für welche Drehzahl ist dann quasi der Drehmoment und die Leistung berechnet? Bei der Formel für die Leistung muss ja auch wieder f verwendet werden (P = M * w = M * 2*pi*f) Hier nun f1, f2 oder f1 + (df/2)? " nimm denn mittelwert (f1+f2)/2
Hallo alle zusammen, wollt mal nachfragen wie's eigentlich aussieht? Hat jemand jetzt schon sein eigenen Motorprüfstandt??? Mich würd vorallem der mechanische part interessieren. Gruß Jochen
Hallo! Habe einen kleinen Prüfstand gebaut, der noch weiter ausgebaut und verbessert wird. Bei Fragen einfach posten. http://www.youtube.com/watch?v=yllHN8WyhBc LG Martin
Und das hat 6 Jahre gedauert? So alt ist nämlich der Thread.
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