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1

Donnerstag, 23. November 2006, 11:22

Drehmoment Messung

Hallo Zusammen!

Ich mache mit gerade mal ein paar Gedanken, wie man das Drehmoment eines Modellmotors messen kann.

Hatte die Idee den Motorträger drehbar zu lagern und über eine Abstützung mit def. Länge auf eine Kraftmessdose (Druckdose) zu gehen.

Ich hab mir mal zu erwartende Werte ausgerechnet, also bei einem Motor mit 2,76 kw bei 9000 U/min komme ich auf ein Moment von 2,93 NM. Mit meinem def. Hebel komme ich auf eine Bereich von 15N die die Meßdose anzeigen können muss.
Jetzt sind Druckmessdosen gar nich so günstig, Kostenpunkt 400€ aufwärts!!

Habt Ihr noch ne Alternative? Es müßte doch auch Möglich sein mit meinem Hebel auf eine "Küchenwaage" gehen und über die angezeigte Gewichtskraft weiter rechnen zu können, Probelm kg in N umzu rechnen.

Viele Grüße
Marc

EagleClaw

RCLine User

Wohnort: Dresden

Beruf: Student (Leichtbau, Konstruktion mit Faserverbundwerkstoffen)

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2

Donnerstag, 23. November 2006, 11:46

Machbar ist das. Du musst aber ein entsprechendes Moment vom Motor verlangen, damit er das auch abgibt. Ergo musst du den Motor definiert durch einen Widerstand abbremsen, damit er das Drehmoment auch aufbaut. Wenn du ihn nur mit einer Luftschraube drehen lässt, weiß ich nicht inwieweit das dann das in der Luft auftretende Drehmoment ist.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »EagleClaw« (23. November 2006, 11:46)


3

Donnerstag, 23. November 2006, 13:53

Personenwaagen aus Glas für 20 Euro enthalten an Jeder Ecke eine Kraftmeßdose die bis 400N aufnehmen kann. Es gibt auch Küchenwaagen mit Wägebalken, den man mit etwas Selbstbau-tronik zum Messen von Kräften bis 50N verwenden kann...

Wenn Du die Waage direkt verwenden willst: Die Gewichtskraft eines kg beträgt hier etwa 9.81N.

Grüße
Malte

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DrM« (23. November 2006, 13:54)


4

Donnerstag, 23. November 2006, 17:02

@Malte: Danke für den Tip mit der Personenwaage!


@ Eagle Claw:
Von den PKW Motorenprüfständen kenne ich es auch so, da wird mit einer Wirbelstrombremse die KW abgebremst. Es wird der Strom in der Bremse erhöht und dadurch ändert sich der Bremswiderstand der Bremse!

Kann man aber schlecht ins Kleine übernehmen!

Grüße
Marc

5

Donnerstag, 23. November 2006, 17:14

Wenn da damit aber Kräfte messen willst, kommt noch ein Meßverstärker, A/D-Wandler und Erfassungssoftware auf dem PC hinzu. Nichts was man nicht hingbekommt, aber ein "paar" Euro kostet das schon noch!

Grüße
Malte

6

Donnerstag, 23. November 2006, 17:34

Klar schon damit gerechnet das es teurer wird!

Bin nebenbei noch an ner CNC Fräse bauen, Ne Sytro CNC hab ich schon!
Das Weihnachtsgeld ist schon verplant! :D

Hab ne nette Dokumentation auf www.acrofun.ch gefunden!

Hat aber ne Nachteil, das dieser Prüftstand über keine Drehmomentmessung verfügt! Die Schubmessung und Temp. bzw. Drehzahlmessung stellt keine Probleme dar! Bis jetzt Mal noch nicht!


Wichtig ist es jetzt erst einmal zu klären, inwieweit der Beschleinigungswert mit einer Luftschraube dem realen Wert entspricht.

Werde mal schaun ob ich ne EMail oder Tel. Nr von Werner Frings bekomme.

Grüße
Marc

7

Donnerstag, 23. November 2006, 18:40

Hallo,

das Gegendrehmoment der Luftschraube ist bei KONSTANTER Drehzahl genau das Drehmoment, welches auch der Motor liefert. Egal was du vorne an den Motor hängst, ob Luftschraube oder ob du mit nem Finger die KW anhälst, es gilt immer Kraft = Gegenkraft (Lagerreibung deiner Vorrichtung und Kräfte aus umströmender Luft auf Motorgehäuse vernachlässigt) . Wo soll denn auch ein zusätzliches Moment herkommen?

Mfg
[SIZE=3]Du sollst nicht stehlen! [/SIZE]
[SIZE=1]Die Regierung duldet keine Konkurrenz.[/SIZE]

EagleClaw

RCLine User

Wohnort: Dresden

Beruf: Student (Leichtbau, Konstruktion mit Faserverbundwerkstoffen)

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8

Donnerstag, 23. November 2006, 21:35

Alternativ möglich sind auch Dehnmesstreifen. Entweder im 45°-Winkel auf eine Welle geklebt oder halt als Kraftmessdosenersatz. DMS hätte ich noch. Nur ohne hinreichend genaues Widerstandsmessgerät bzw. entsprechende Software ist das etwas schwierig :D

9

Donnerstag, 23. November 2006, 21:38

nennt man auch actio=reactio :D
Hab ich irgendwann mal in meinem Maschbau Studium gelernt.

Ist mir schon klar aber für einen Drehmomentverlauf erstellen zu können muß ich eine Art Wirbelstrombremse habe.
Hab da schon auf ner Seite eine Idee dazu gefunden, da hat einer mit Hilfe eines kleinen Elektromotors ne Bremse gebaut!
Dadurch kann man ne Last auf den Motor geben und so das max Drehmoment ermitteln bzw. einen Verlauf.

Um das Drehmoment mit einer Luftschraube ermitteln zu können muß ich einen sog. Bremsprobeller habe mit einem def. Widerstandswert.

Durch eine Wirbelstrombremse kann ich mir halt dieses Widerstand selbst definieren.
Grüße
Marc

10

Freitag, 24. November 2006, 07:05

Hallo Marc!

Es gab hier und in diversen anderen Foren schon ellenlange Diskussionen wie man einen Motorpruefstand baut. U.a. kann man bei Torcman unter "Technik" Bilder und die Beschreibung eines schoenen Motorpruefstandes finden.

Die meisten verwenden zum Bremsen eine Wirbelstrombremse. Als Bremsscheibe dient eine Scheibe aus Metall. meist Alu. Gebremst wird indem man Permanentmagnete an die Scheibe annaehert. Durch den Abstand Magnete - Bremsscheibe kann man die Bremskraft einstellen. Alternativ koennte man auch einen Elektromagneten verwenden und ueber die Bestromung desselben die Bremskraft variieren.

Ich hoffe das hilft Dir weiter.
Gruss
Roland
Erst studieren dann probieren!

Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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11

Samstag, 25. November 2006, 10:49

Ich denke mal, das das eine sehr gute Idee ist, das Drehmoment zu messen.

Man nehme einen Motor, hängt ne Latte dran, schalte ihn ein und misst :

Strom
Spannung

Drehzahl
Drehmoment

Und mit sehr einfachen Formeln kann man nun die Aufgenommene und abgegebene Leistung errechnen und dann den Wirkungsgrad des Motors bestimmen.
Ich denke mal, genau zu wissen welche Bremsleistung der Prop hat, ist völlig Latte :ok:

Eine Leistungskurve ließe sich dann mit verschiedenen LS einfach erstellen.

MfG

Thomas
Die Aufschrift "NICHT BRENNBAR" ist keine Herausforderung!
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Chilikakaoexperte

12

Samstag, 25. November 2006, 11:12

Also richtig Latte es mit Sicherheit nicht !

Man kann nur eine Kraft messen wo auch ein Widerstand ist!
Wenn man mit einer Latte dran mißt, kann man nur das Moment beim Beschleunigen der Latte messen. Ob man so das max. Drehmoment bekommt bezweifle ich stark. Außedem ist der Widerstand des Propellers nicht bekannt. Und ohne diesen Wert mit ein zu rechnen iist die Berechnung ungenau.
Der Propeller stellt durch seine Massenträgheit dann einen Widerstand da. wenn jetzt eine Drehzahl angefahren ist und die "Masse" beschleunigt ist, fällt der Widerstand weitgehend weg.

Wenn man mit einem Propeller mißt kann es zu Unstimmigkeiten kommen, die die Reproduzierbarkeit in Frage stellen!
Es kann durch die beschleunigte Werte zu Verfälschungen am Wiegebalken kommen; ist auch schon so passiert. Weiterhin kann es zu einer Addition der beschl. Luft in dem Raum kommen, was dann die Trägheit beim Beschleunigen beeinflußt!

Wie gesagt wenn man einigermaßen vernünftige Werte haben möchte, kommt man um eine Wirbelstrombremse nicht herum! Hab auch schon einen Plan wie ich die baue. Wenn man ne Bremse dran hat, braucht man auch keine Latte mehr.

Werde mir eine alte Festplatte nehmen mehrere Scheiben in "reihe Schalten" und dann mit Neodym Magneten abbremsen! Muß nur noch eine vernpftie Lösun finden wie ich die KW mit der Welle der HDD Scheiben verbinde. Muß mal schauen was es so an Wellenkupplungen gibt.

Grüße
Marc

13

Samstag, 25. November 2006, 16:27

Zitat

Wenn man mit einer Latte dran mißt, kann man nur das Moment beim Beschleunigen der Latte messen.


Zitat

Der Propeller stellt durch seine Massenträgheit dann einen Widerstand da. wenn jetzt eine Drehzahl angefahren ist und die "Masse" beschleunigt ist, fällt der Widerstand weitgehend weg.


Bullshit! Was denkst Du denn, warum der Motor mit Latte sehr schnell anfängt, aber bei einer bestimmten Drehzahl einfach nicht weiter hochdreht?

Genau! Das Trägheitsmoment der Latte kann er einfach beschleunigen, aber bei Erreichen der Nenndrehzahl bremst der Luftwiderstand so stark, daß der Motor einfach nicht weiter beschleunigen kann!

Grüße
Malte

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DrM« (25. November 2006, 16:28)


Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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14

Samstag, 25. November 2006, 16:52

Irgendwie muss ja die Luft beschleunigt werden, und die Latte stellt den richtigen Widerstand da.
Das Drehmoment wird gemessen, wenn die Latte ihre Nenndrehzahl erreicht hat.
Es ist völlig egal, was den Motor bremst, es ist nur die Relation von Eingangsleistung (Strom x Spannung) zu der abgegebenen Leistung (Moment x Drehzahl x 6,28 x 1min/60s) Nötig, um die Kennwerte des Motors zu bestimmen, da muss man nicht wissen, wie stark man bremst.
(Edit: Solange alles Konstant schnell dreht)
MfG

Thomas
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Chilikakaoexperte

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Elektroniktommi« (25. November 2006, 17:26)


Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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15

Samstag, 25. November 2006, 17:25

Die Sache mit der Wirbelstrombremse hat den Vorteil, fein dosiert den Bremswiderstand einzustellen.
Über eine "einfache" Schaltung mit einem E-Motor und einem regelbaren Lastwiderstand
wäre es sogar möglich, den Motor auf bestimmte Drehzahlen zu bremsen, z.B. 60-80% der Leerlaufdrehzahl.
Hat den Nachteil, wenn 1000 Watt reingehen, müssen 700 Watt (angenommen) in Wärme umgewandelt werden...
Propeller heizen sich nicht auf :ok:
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spacedog

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16

Samstag, 25. November 2006, 20:47

Hallo,

in der Zeitschrift "Elektro Modell" 3/2002 ist ein Bauplan für ein Motorprüfstand, incl. Schaltplan für die Elekronik.

http://www.neckar-verlag.de
mfg matthias

17

Sonntag, 26. November 2006, 12:06

@ Matle:

:D da geb ich Die natürlich sofort recht! Bei einem Bremsprobeller, bei dem der Widerstand bekannt, ist wird ja auch die Höchstdrehzahl angefahren !!

@Thomas:
nen einfachen Elektromotor zu nehmen hat sich als ungeeignet erwiesen, durch das Rastmoment gibt es ein unkalkulierbares Offset vgl
http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK3…K_EM_4_2001.htm

Danke für den Tipp mit der Zeitschrift!
Ich werde jetzt Mal nach und nach den Prüftsnd aufbauen, werde dann meine Erfahrungen machen.
Grüße
Marc

Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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18

Sonntag, 26. November 2006, 12:36

Genau wie bei der Wirbelstrombremse mit dem Magneten und einer Aluminiumscheibe (aus alten Festplatten) kann man auch den Propeller nehmen, die Wirbelstrombremse wird aber warscheinlich konstanter laufen.

Nagut, statt einem Motor kann auch eine Generator verwendet werden, damit kann warscheinlich sehr genau eine gewünschte Drehzahl eingeregelt werden.
Nur wie erwähnt, müssen bei 2,76 kW Eingangsleistung dann 2 kW (angenommen) aufgebraucht werden, man kann ja dann einen Toaster oder Grill als Verbraucher nehmen :D hmmmm... Steak....oh ich schweife ab.

Die zusammenhänge zwischen Strom mit Drehmoment und Spannung mit Drehzahl sind Dir sicherlich bekannt.
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Chilikakaoexperte

19

Montag, 27. November 2006, 09:15

Hallo Marc!

Du solltest Dich imho noch etwas besser mit der Theorie vertraut machen und ein paar Fragen klaeren.

* Was willst Du ueberhaupt messen?
* Was machst Du mit den Daten nachdem Du sie gemessen hast?

Es ist im uebrigen total wurscht was den Motor bremst. In Frage kommen Wirbelstrombremse, Propeller, Generator, Finger, etc. In dem Leistungsbereich der fuer uns interessant ist (bis einige kW) ist wahrscheinlich eine Wirbelstrombremse die beste Loesung. Ein Prop geht natuerlich auch, kann aber u.ust. den restlichen Messaufbau durch "Wind" beeinflussen. Dann musst Du fuer verschiedene Lastfaelle immer Prop wechseln. Ganz abgesehen davon, dass mit Prop ab ein paar 100 W Messungen nur mehr draussen zu empfehlen sind.

Gruss
Roland
Erst studieren dann probieren!