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1

Samstag, 14. Dezember 2002, 10:22

Motorpruefstand Bremse


Hallo Motorenvermesser!

Ich spiele schon lange mit dem Gedanken mir einen Motorpruefstand zu bauen. Bei meiner Informationssuche ist mir aufgefallen, dass die meisten Pruefstandbauer (eigentlich alle die ich gefunden habe) eine
Wirbelstrombremse mit Permanentmagneten einsetzen.

Meine Frage: Warum Permanentmagnete? Ich habe an Elektromagneten gedacht, da kann man die Magnethalterung robust und unverrueckbar fixieren und braucht das Ding waehrend der Messung nicht zu verschieben.
Was spricht gegen Elektromagneten? Irgendwas habe ich sicher nicht bedacht, sei es mechanischer oder elektrischer Natur oder warum macht das sonst keiner ???

Bitte schreibt mir Eure Erfahrungen. Ich habe wenig Lust bereits gemachte Fehler zu wiederholen ;)


Gruss
Roland
Erst studieren dann probieren!

hopfen

RCLine User

Wohnort: Österreich - Wolfsberg

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2

Samstag, 14. Dezember 2002, 11:59

Re: Motorpruefstand Bremse


So jetzt bau ich auch ein wirbelstrombremssystem
auch wenns daneben geht

Mir war die Mechanik des Verstellens zu aufwendig
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

3

Samstag, 14. Dezember 2002, 12:36

Re: Motorpruefstand Bremse


Dann wart ich noch ab ob's bei Dir zufriedenstellend funzt!

Gruss
Roland
Erst studieren dann probieren!

hopfen

RCLine User

Wohnort: Österreich - Wolfsberg

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4

Samstag, 14. Dezember 2002, 12:42

Re: Motorpruefstand Bremse


Roland ,
aber Vorsicht
ich brauche keine besonders kräftigen Elektromagnete
also dürfte ein normales Netzgerät fürs MagnetFeld ausreichen
für 3-30 Watt Motoren ;-)
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

somodi

RCLine User

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5

Samstag, 14. Dezember 2002, 13:47

Re: Motorpruefstand Bremse


ich bin auch grade am überlegen, ob ich so etwas mit e-magneten aufbaue.
es müßte sich errechnen lassen, was für eine leistung diese e-magnete aufnehmen müssen.
die e-magneten sollten schon ähnliche werte wie die permanentmagneten erreichen,
so bis 1T, sonst wird der luftspalt zur rotorscheibe zu klein.

ich würde zwei U förmige eisen einfach bewickel und diese dann so anordnen:


Ansicht von oben:

Quellcode

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
    |
----+---- <--- scheibe
 |     |  <--- e-magnete


von der seite:

    |
----+----
    U    

ich hoffe, es ist was zu erkennen.......




Letzte Änderung: somodi (alt Jens) - 14.12.02 13:47:43
Bye!:w

:evil:Was nicht senkrecht geht, ist UNTERMOTORISIERT:evil:

somodi@web.de

6

Samstag, 14. Dezember 2002, 15:43

Re: Motorpruefstand Bremse


Hallo Zusammen!

Da bin ich aber froh, dass sich noch mehr Leute solche gedanken machen! Anfangs wollte ich den magnetischen Kreis der e-Magnete Zangenfoermig machen, so wie eine Zange die in die Bremsscheibe beisst.
Diesen Gedanken habe ich dann aber verworfen weil das doch ein ziemliches Gefummel waere beim Motorwechsel. Jetzt denke ich an kleine Topfmagneten.

Werde  mal in einer ruhigen Minute ueberschlagsmaessig ausrechnen was man fuer einen Fluss bei welcher Windungszahl/Geometrie/Strom zusammenbringt. Daran sollte es aber nicht scheitern.


Gruss
RolandLetzte Änderung: Roland - 14.12.02 15:43:20
Erst studieren dann probieren!

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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7

Samstag, 14. Dezember 2002, 17:31

Re: Motorpruefstand Bremse


Hi Roland,

hast du schon daran gedacht, daß du die Elektromagnete auch kühlen musst ?

Ein einfaches Netzgerät wird nicht genügen, du musst die Magnete mit Konstantstrom erregen, sonst läuft dir die Bremskraft durch die sich ständig ändernde Temperatur der Wicklung und damit der Stromstärke
ständig weg.

Die seitherigen Erbauer von Prüfständen (gehöre ich auch dazu) haben Permanentmagnete verwendet, weil dies -über alles gesehen- die einfachere, billigere und betriebsicherere Lösung ist.

Grüße,
Helmut

8

Sonntag, 15. Dezember 2002, 10:52

Re: Motorpruefstand Bremse


Hi Helmut!

Ob kuehlen oder nicht muss ich erst noch ueberlegen. Macht ja nichts wenn die Dinger ein bisschen heiss werden solange es die Isolierung der Wicklung aushaelt.
Den Aussenmantel meiner Topfmagnetchen kann ich ja gerippt gestalten, das kuehlt dann auch schon besser.

Konstantstrom ist klar. Eine Konstantstromquelle ist ja nicht so schwierig zu bauen.

Am Nachmittag setz' ich mich mal vor ein Blatt Papier und rechne aus wie stark meine e-Magneten heizen wuerden (gehe von einer Flussdichte von 1T im Kern der Wicklung aus, Eisenkreis ideal). Zum Glueck
ist Papier ja sooo geduldig.


Gruss
Roland
Erst studieren dann probieren!

Henning

RCLine User

Wohnort: D-71735 Eberdingen

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9

Sonntag, 15. Dezember 2002, 12:38

Re: Motorpruefstand Bremse


Hallo Bremsenbauer,

meines Wissens sieht das bei "grossen" Leistungsprüfständen (1-2 stellige kW-Wellenleistung) oft genauso bzw. ganz ähnlich aus (Wirbelstrom, elektrisch erregt bzw. Magnetpulverbremse)... Da
Platz und Kupfermasse des Erregersystems bei einem Prüfstand keine allzugrosse Rolle spielen, dürfte mE auch das Erwärmungsproblem der Spulen in den Griff zu bekommen sein. Und Stromregelung macht im
Notfall sogar ein Conrad-Netzteil...

Wenn die U-Magnetkreise radial auf die Alu-Scheibe wirken, hätte das den Vorteil, dass die Belastungseinheit axialkraftfrei arbeitet. Vielleicht läßt sich sowas sogar (axial) schwimmend lagern, dann wird
ggf der Aufbau leichter.

Noch etwas genau zu diesem Thema geht mir schon seit einiger Zeit im Kopf herum:
Wenn man jetzt die beiden U-Magnete (egal, ob sie axial oder radial auf die Alu-Scheibe wirken) gemeinsam auf einer Wippe mit einem Drehpunkt koaxial der Motorwelle anordnet, könnte man dort (genauso
wie bei vielen "grossen" Prüfständen) auch die Drehmomentenmessung machen und dann den Motor (egal welcher Länge!) ganz einfach in einem fest verschraubten Winkel lagern.

Das Konzept der Drehmoment-Messung mit einem Hebel, der auf eine geschlachtete Küchenwaagen-Messzelle wirkt, geht dort genauso gut.

Vorteil wäre auch, dass der aufwendige Teil des Prüfstandes eine kompakte kleine Einheit wird und der Rest (Trägerkonstruktion mit Motorwinkel) ohne sonderliche Genauigkeitsanforderungen gebaut werden
kann.

Spricht was gegen so ein Konzept auch für Modellmotoren ?

Rotierende Grüße,
  Henning

hopfen

RCLine User

Wohnort: Österreich - Wolfsberg

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10

Sonntag, 15. Dezember 2002, 15:39

Re: Motorpruefstand Bremse


Fände noch weitere Vorteile dieser Anordung.
Die dicken kurzen Drähte Regler/Motor BEC werden durch 2 relativ dünne flexible Litzen ausgetauscht was die Beeinflussung durch das Kabel weiter reduziert.
Vibrationen könnten so auch stark reduziert sein da der Motor jezt starr befestig wird wird und nur mehr die Spulen auf einem Wiegebalken.
Wenn man die Scheibe wie bisher belässt und die Spulen (4) vorne und dahinter aufbringt fällt auch die achsiale Belastung großteils weg.
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

11

Sonntag, 15. Dezember 2002, 17:56

Re: Motorpruefstand Bremse


[ideasmiley] Super Henning [ok]

Diese Idee gefaellt mir EXTREM gut! Wie Hopfen schon schreibt koennte man den Erregerstrom durch 2 relativ duenne Litzen deren Laenge (fast) egal ist zufuehren und diese Zuleitungen bleiben, einmal installiert,
dort wo sie sind und muessen nicht staendig aus und eingebaut werden. Da kann man sich schon eine Aufwendige rueckwirkungsarme Leitungsfuehrung erlauben.

Ich glaube so werd ich's machen.
Erst studieren dann probieren!

12

Sonntag, 15. Dezember 2002, 17:58

Re: Motorpruefstand Bremse


DoppelpostingLetzte Änderung: Roland - 15.12.02 17:58:31
Erst studieren dann probieren!

somodi

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13

Sonntag, 15. Dezember 2002, 19:47

Re: Motorpruefstand Bremse


an so etwas hatte ich auch schon gedacht, das drehmoment nicht am motor, sondern an einer bremsenden "wippe" zu messen.
mechanisch eine schöne lösung, wenn der motor+bremsscheibe im vakuum laufen würde!
ich hatte das dann verworfen da bei messungen auf einem anderen prüfstand allein die alluscheibe durch ihren luftwidersand schon 10-20W !!! (je nach drehzahl) an leistung "schluckt".

soll heißen, sämtliche luftreibungswiderstände werden dabei nicht gemessen, was bei kleinen motoren zu einem extrem großen meßfehler führt!!!
Bye!:w

:evil:Was nicht senkrecht geht, ist UNTERMOTORISIERT:evil:

somodi@web.de

hopfen

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14

Sonntag, 15. Dezember 2002, 19:58

Re: Motorpruefstand Bremse


tja
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

15

Sonntag, 15. Dezember 2002, 23:04

Re: Motorpruefstand Bremse


Hallo Prüfstandbauer,
na Gott sei Dank hat der Jens die Luftreibung der Scheibe nicht vergessen,für die sich aber im Notfall eine Korrekturkurve aufnehmen läst die dann mitberücksichtigt wird.
Aber wie wäre es mit diesem Prüfstand.
Motor fest Montiert von da mit einer Kuplung an einen Federstaldraht(da 1,5mm),dann weiter den Draht ca.20 cm weiter mit einer weiteren Kuplung an einem Bremsmotor befestigen.Damit der Draht nicht zu
weit schwingt ihn in Schwirrlagern(haben 2-3 zehntel Luft zum Draht) laufen lassen.Als Bremsmotor eignet sich jeder Permanentmagnetmotor oder ein felderregter Motor.Beim Magnetmotor einfach mit Widerstand
leistung verheizen(läst sich gut kühlen) und beim Felderregten Motor die Kohlebürsten entfernen,alle lammelen kurzschließen und die Bremswirkung mit einem Netzteil die Feldwicklungen ansteuern.
Zum Momentmessen muss auf die Kupplung beim zum vermessenden Motor eine Lichtschrankenscheibe und eine Lichtschrankenscheibe an die Kupplung beim Bremsmotor.Aus den beiden Lichtschrankensignalen läst
sich die Elastische verwindung des Federstahldrahtes erfassen und damit das Drehmoment errechnen.Bei so einem Prüfstand ist alles fest und nichts wackelt herum und auch keine Anschlußdrähte beeinflussen
die Messungen.Bei Unseren großen Motorenprüfständen arbeiten einfach zwei Maschienen gegenüber die mit einer Momentenmesswelle verbunden sind.Damit lassen sich die Motoren auch in ganz anderen bertriebsbereichen
vermessen.Zum Beispiel mit dem Bremsmotor auf eine feste Drehzahl einstellen und dann mit dem zu vermessenden Motor antreiben oder auch bremsen bei immer konstanter Drehzahl.Dabei läst sich die bremsenergie
rückgewinnen was bei 600 KW Maschienen sinnvoll ist den die Leistung muss dann nur zum Teil aus dem Netz gezogen werden und das Spart eine menge Geld.
Happy Amp´s  ChristianLetzte Änderung: Christian Lucas - 15.12.02 23:04:10
Happy Amp´s Christian

haschenk

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16

Sonntag, 15. Dezember 2002, 23:34

Re: Motorpruefstand Bremse


Hi zusammen,

mit einer Anordnung, die ungefähr dem Vorschlag von Christian entspricht, habe ich vor vielen Jahren des öfteren die "ganz Kleinen" (Motoren von Servos) vermessen. Das Drehmoment habe ich allerdings
aus dem Strom des (zuvor kalibrierten) Bremsmotors bestimmt.
Funktionieren tut das im Prinzip recht gut, der kritische Punkt dabei ist die Kupplung. Sie darf selbst nur vernachlässigbar wenig Leistung verbrauchen (Wechselbiegung, wenn Motoren nicht hundertprozentig
exakt ausgerichtet). Ich habe damals dann schlußendlich eine ganz primitive Anordnung verwendet: Nur Querstift auf der einen und abgebogener Mitnehmer auf der anderen Seite, aber Gegengewichte dran! Und
natürlich trotzdem die Motoren so genau wie möglich ausgerichtet.

Diese, wie auch andere Anordnungen neigen immer mehr oder weniger zum Schwingen.

Zitat:
------------------------
....Bei so einem Prüfstand ist alles fest und nichts wackelt herum......
------------------------
würde ich ergänzen: bis auf die Kupplung....
Im Großmaschinenbau ist das alles einfacher.

Aber laßt euch mal nicht entmutigen. Ich will nur eine Erfahrung weitergeben. Vielleicht findet ja jemand eine bessere Lösung.

Gruß,
Helmut




Letzte Änderung: Helmut Schenk - 15.12.02 23:34:44

hopfen

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17

Sonntag, 15. Dezember 2002, 23:49

Re: Motorpruefstand Bremse


Die Kalibrierung eines solchen Systems ist leider auch nicht ganz so einfach.
abgesehen von einigem Programmieraufwand Auswertung der Winkeldifferenz bei unterschiedlichen Drehzahlen, bzw. nachrägliche Umrechnung mit Tabellenkalk. aus Drehzahldifferenz.
Denke das doch der Wiegebalken bei bescheidenen Mitteln noch am einfachsten zu überprüfen ist.
Auch die Bremsmotorkennlinie (Glockenanker) muß ja erst mal kompliziert ausgemessen werden.

Bleibt mir die elektromagnetische steuerung der bremskraft wobei ich mir noch nicht sicher bin ob es sinnvoll ist den Motorsteller als Drehzahlregler! zu verwenden oder doch besser über die Rückführung
der Regelgröße Drehzahl über die Bremskraft.
Letzte Änderung: hopfen - 15.12.02 23:49:13
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

haschenk

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18

Montag, 16. Dezember 2002, 00:10

Re: Motorpruefstand Bremse


Hi Horst,

Zitat:
-------------------
Auch die Bremsmotorkennlinie (Glockenanker) muß ja erst mal kompliziert ausgemessen werden.
-------------------

Diese Kennlinie (Moment vs Strom bzw. umgekehrt) ist prinzipiell eine Gerade. Durch ein paar einfache Messungen kann man den Proportionalitätsfaktor (ist wieder mal unser ke) ermitteln. Man nützt dabei
die Tatsache aus, daß wir es mit einer Geraden zu tun haben. Durch mindestens 2 Meßpunkte (besser mehr) ist die Gerade bzw. ihre Parameter bestimmt. Ein Fehler kann u.U. noch durch die Reibung im Motor
entstehen, aber auch das kann man berücksichtigen (z.B. Leerlaufmessung des Bremsmotors als Motor).

Siehe:
Helmut Bruß, "Bestimmung exemplarspezifischer Kennwerte bei Gleichstrommotoren",
FMT-Kolleg Nr. 11/1991

Das Verfahren selbst ist noch viel älter, wurde mal auf Anregung von mir von K.H. Keufner im Zusammenhang mit Propellermessungen in der FMT veröffentlicht. Ist aber so viele Jahre her, daß selbst ich
nicht mehr weiß, wann das war.

Grüße,
Helmut

hopfen

RCLine User

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19

Montag, 16. Dezember 2002, 00:35

Re: Motorpruefstand Bremse


Helmut
In welchem Genauigkeitsbereich würdest Du so ein Motor als Bremsgerät einstufen.
Erwärmung von magnet und Spule!

Verschiedene Glockenanker hätt ich rumliegen. Denke das die linearer als Eisenmotore sind.
Andererseits hab ich eh meinen Prüfstand, aber zur Zeit nur mit Luftschraubenbremsung dafür mit 0,1 Gramm Waage.

Der mechanische Aufbaus ist zweifellos der einfachste, so das ihn viele einfach nachbauen können.
naja die Koppelung ist wirklich auch nicht ganz so einfach, ich machte das ähnlich mit dem querbolzen aber dann mit einem U auf der anderen Seite als Mitnehmer. Kann aber bei hohen Drehzahlen ganz schön
schwingen.
Alternativ probierte ichs mit kurzen Silconschläuchen, war auch nicht gerade die lösung wenn sie höher belastet wurden ;-)  
Letzte Änderung: hopfen - 16.12.02 00:35:33
Horst wünscht viel Spaß beim Fliegen und experimentieren. - Einige Infos auf flying . . CDR Motore & Micromodelle: flying(alt)

haschenk

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20

Montag, 16. Dezember 2002, 01:30

Re: Motorpruefstand Bremse


Hi Horst,

da hast du mit der Kupplung ähnliche Erfahrungen gemacht wie ich.

Generell zur Verwendung von Glockenankermotoren als Meßmotor oder Meß-Bremsmotor:
Die Fehler dürften typ. 2%, max. 3% nicht übersteigen. Die Erwärmung spielt primär keine Rolle, da es nur auf den Strom ankommt, den man sowieso als Meßgröße hat, d.h. einstellt/abliest. Indirekt kann
die Erwärmung eine Rolle spielen (Zerstörung durch Überlast mal ausgenommen), weil der Strom durch die Temperaturänderung "weggelaufen" ist, bis man die anderen Werte abgelesen hat.

So ein Meßmotor (bei mir ist es ein Faulhaber 3557 6V) ist auch SEHR gut zum Vermessen von Propellern geeignet. Die Speisung mache ich dabei mit Konstantstrom aus dem Netzgerät, der läuft dann nicht weg.
Strom x ke + Korrektur (nicht immer nötig) => Drehmoment bekannt.

Für die Vermessung von Motoren -unser eigentliches Thema- würde ich aber doch bei der Methode mit Hebelarm (bei mir 50mm)und Digitalwaage bleiben. Auflösung der Waage muß wie bei dir 0,1 gr sein.

Die Bremsmethode ist sicher noch diskussionsfähig.
Für die kleinen Motoren habe ich die übliche Festplatten-Scheibe auf 70 mm Durchmesser abgedreht, das reicht noch völlig. Als Magnete dienen 2 oder -je nach Motor- 4 Magnete von Conrad Dm 8x5 mm. Reicht
bequem aus.
Diese (sind noch nicht mal festgeklebt) sitzen auf 2 Stück Puffer-artigen Gebilden 180 Grad gegenüber. Mit einer zentralen Spindel (M6) lassen sie sich der Scheibe mehr oder weniger annähern. Das Ganze
ist eine ziemlich einfache Anordnung aus hauptsächlich viel 15mm-Sperrholz und ein paar Drehteilen.
Ich habe vor kurzem Bilder gemacht, sind leider unscharf geworden.

Grüße,
Helmut