2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем измерить кпд двигателя

Испытательные устройства для контроля параметров-двигателей и измерения мощности

Испытательный стенд для проверки двигателей внутреннего сгорания

Измерение крутящего момента, скорости и вычисление мощности – основная задача при испытаниях двигателей. Измерительной единицей на испытательном стенде является датчик крутящего момента. В модели, показанной на рисунке, используется датчик момента T40B, присоединенный к 3-фазному асинхронному двигателю. Цифровой датчик T40B предназначен для прецизионных измерений крутящего момента даже при низких оборотах и мониторинга направления вращения. Датчик T40B не чувствителен к пылевым и масляным загрязнителям, благодаря чему может применяться в стендах для испытаний двигателей. Сигналы скорости и крутящего момента усиливаются при помощи измерительного усилителя MGCplus. Все сигналы с испытательных стендов, например, вычисление мощности по величинам скорости и крутящего момента, обрабатываются компьютером. Но эту операцию может выполнить и сам усилитель MGCplus.

Испытательный стенд для рулевого механизма

На рисунке изображена система отладки работы рулевого механизма. Рулевой механизм испытывается в ненагруженном состоянии, поэтому датчик крутящего момента T5, находящийся между рулевым механизмом и двигателем, измеряет только внутреннее трение. Оба направления вращения руля тестируются в течение приблизительно 1 минуты для определения величины трения, которая должна находиться в определенны пределах. Эти измерения можно производить, например, на станциях техобслуживания, имеющих ряд таких испытательных стендов. Усилитель MGCplus разработан для работы в промышленных условиях. Усилитель поддерживает все основные типы датчиков, синхронный сбор данных осуществляется по Ethernet, USB, CANBus, ProfibusDP.

Дополнительные преимущества: Датчик момента Т5 имеет номинальные крутящие моменты 10 Н·м . 200 Н·м и класс точности 0,1.

Измерение КПД дифференциального механизма

Определение КПД дифференциального механизма является одной из сложных измерительных задач. Потеря мощности в дифференциале сравнительно мала, то есть мощность, отдаваемая мотором, приблизительно равна мощности, которую получает нагрузка. Для определения КПД необходимо измерить разницу между этими мощностями с высокой точностью. На представленном рисунке используются прецизионные цифровые датчики крутящего момента T40B. В качестве усилителя используется измерительный усилитель MGCplus, который выводит на индикатор скорость вращения, крутящий момент и мощность по трем каналам. Для вычисления КПД через интерфейс можно подсоединить компьютер.

Дополнительные преимущества: Характеристики датчика Т40B: диапазон номинальных крутящих моментов: 50 Н·м. 10 кН·м, класс точности 0,05, небольшой вес и момент инерции ротора.

Универсальное испытательный стенд для двигателей внутреннего сгорания

При разработке двигателей внутреннего сгорания требуется проводить многочисленные измерения различных параметров состояния двигателя с их последующей обработкой на компьютере. Основными параметрами являются: крутящий момент, давление, скорость, температура и потребление топлива. На представленном рисунке показан выбор наиболее важных точек измерения. Обычные расходомеры топлива не используются из-за низкой точности. Вместо этого предлагается взвешивать топливный бак с помощью тензодатчика веса C2 и отслеживать потери веса в определенные интервалы времени. Для измерения параметров используются усилитель MGCplus с двенадцатью каналами. Результаты обработки передаются на компьютер. Компания НВМ предлагает также разработанное для различных измерительных задач профессиональное программное обеспечение.

Читать еще:  Где можно поставить дизельный двигатель на газель

Дополнительные преимущества: Вы можете воспользоваться всеми преимуществами полной измерительной цепи от HBM: от тензорезисторов и датчиков до тензометрических измерительных систем и программного обеспечения.

Проверка работы маслораспределительного блока в автоматической коробке передач

Центральное место в автоматической коробке передач занимает маслораспределительный блок, который представляет собой отлитый из алюминия лабиринт, имеющий заданные размеры. С помощью клапанов он распределяет поток масла, созданный конвертором. Для функционального испытания данный блок устанавливается в коробку переключения передач. В блоке имеются 24 отверстия, которые позволяют измерять давление на различных стадиях переключения передач. Датчики давления P3MB размещаются в панели управления и соединяются с отверстиями через гибкие шланги. Панель управления может быть оборудована также измерительным усилителем MGCplus.

Дополнительные преимущества: Датчики Р3MB предназначены для применения в системах с постоянным и переменным давлением. Датчик отличает коррозионная устойчивость и степень защиты IP65 или IP67. Измерительный усилитель MGCplus поддерживает стандартные интерфейсы USB, Ethernet, RS232C, CANBus, ProfibusDP.

Испытание систем антиблокировки

На рисунке представлена измерительная система, используемая для контроля давления тормозной жидкости до и после прохождения ею через систему антиблокировки. Входное и выходное давление измеряется при помощи 2-х датчиков давления РЗМВ. Высокая резонансная частота этого датчика дает возможность замерять быстроизменяющееся давление без погрешностей. Измерительный усилитель MGCplus используется для одновременного усиления и обработки полученных результатов с передачей их на компьютер. Синхронные измерения необходимы для сравнения результатов измерения давления в течение определенного промежутка времена по двум каналам.

Дополнительные преимущества: Датчика P3MB работает в диапазонах 0…1 – 0…5 бар с пьезорезистивным принципом измерения (возможно измерение избыточного давления), в диапазонах 0…10 – 0…3000 бар с тензорезистивным принципом измерения; степень защиты датчика IP65 или IP67. Возможно искробезопасное исполнение.

Испытание двигателей стиральной машины

Стиральные машины, подобно другому оборудованию, имеют электрические двигатели. При разработке и производстве двигателей стиральной машины требуется определение скорости, крутящего момента и мощности двигателя в диапазоне высоких скоростей. Для решения этой задачи может использоваться датчик момента Т20WN. Данный датчик может использоваться для измерения крутящего момента во вращающихся и неподвижных элементах конструкций. В датчик интегрирована система измерения угла поворота и скорости вращения.

Дополнительные преимущества: Характеристики датчика Т20WN: вращающийся аналоговый датчик момента с бесконтактным способом передачи сигнала, номинальный диапазон крутящих моментов: 0,1 Н·м. 200 кН·м, класс точности 0,2.

Измерение КПД электродвигателя

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Лабораторная работа №

Тема: Измерение КПД электродвигателя.

Цель работы: оценить эффективность преобразования электродвигателем электрической энергии в механическую.

Оборудование:

  • источник электропитания;
  • амперметр;
  • вольтметр;
  • электродвигатель постоянного тока;
  • переменный резистор;
  • ключ;
  • металлический планшет;
  • груз с крючком;
  • весы с разновесами;
  • нить с петлями на концах;
  • измерительная лента с миллиметровыми делениями;
  • часы с секундной стрелкой или секундомер.

Указания к работе

1. Зарисуйте в тетрадь электрическую схему установки, изображенной на рисунке.

Читать еще:  Что регулирует обороты двигателя с инжектором

2. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

m, кг h1, м h2, м h, м Ап, Дж I, А U, В t, с Аз, Дж η, %
значение

3. Соберите установку, как показано на рисунке. Электродвигатель установите у кромки металлического планшета. Планшет
разместите на рабочем столе так, чтобы вал двигателя выступал на 1-2 см за край стола.

4. Измерьте массу груза m.

5. Отрегулируйте длину нити так, чтобы груз, подвешенный к валу двигателя, находился на высоте в 2-3 см от пола.

6. Проведите несколько пробных пусков. С помощью переменного сопротивления установите такой режим работы двигателя, при котором груз поднимался бы равномерно и с минимальной скоростью.

7. Измерьте высоту центра груза в нижнем положении h1.

8. Измерьте высоту центра груза при полностью намотанной нитке h2.

9. Вычислите высоту, на которую будет поднят груз с помощью двигателя h = h2 — h1.

10. Включите двигатель и определите величину тока, который протекает в двигателе при подъеме груза I.

11. Включите двигатель и определите величину напряжения, приложенного к двигателю при подъеме груза U.

12. Включите двигатель и определите время t подъема груза из нижней точки в верхнюю.

13. По данным измерений вычислите полезную работу, совершенную двигателем при подъеме груза: Ап = mgh, где g = 9,8 м/с 2 , а также работу, затраченную двигателем на подъем груза: Аз = IUt.

14. Вычислите коэффициент полезного действия электродвигателя η = Апз х 100%.

У какого двигателя самый большой КПД?

Теперь хочу поговорить о бензиновом и дизельном вариантах, и выяснить кто же из них наиболее эффективный.

Если сказать простыми, языком и не лезть в дебри технических терминов то – если сравнить два КПД бензинового и дизельного агрегатов – эффективнее из них, конечно же дизель и вот почему:

1) Бензиновый двигатель преобразует только 25 % энергии в механическую, а вот дизельный около 40%.

2) Если оснастить дизельный тип турбонаддувом, то можно достигнуть КПД в 50-53%, а это очень существенно.

Так почему он так эффективен? Все просто — не смотря на схожей тип работы (и тот и другой являются агрегатами внутреннего сгорания) дизель выполняет свою работу намного эффективнее. У него большее сжатие, да и топливо воспламеняется от другого принципа. Он меньше нагревается, а значит происходит экономия на охлаждении, у него меньше клапанов (экономия на трении), также у него нет, привычных нам, катушек зажигания и свечей, а значит не требуется дополнительные энергетические затраты от генератора. Работает он с меньшими оборотами, не нужно бешено раскручивать коленвал — все это делает дизельный вариант чемпионом по КПД.

Анализ пульсаций

Пульсации — это остаточное или нежелательное переменное напряжение, наложенное на постоянное напряжение источника питания. Обычно пульсации измеряются на шине постоянного тока. Это измерение помогает понять, насколько эффективно сигнал напряжения переменного тока преобразуется в напряжение постоянного тока на стороне входа, а также влияние нежелательных составляющих на ШИМ-сигнал на стороне выхода.

Читать еще:  Датчик температуры масла двигателя e39

Результатом измерения пульсаций в линии является среднеквадратическое значение при заданной частоте сети и межпиковое напряжение сигнала во временной области при заданных фазах. Для пульсаций переключения измеряется среднеквадратическое значение при заданной частоте переключения и межпиковое напряжение сигнала во временной области при заданных фазах.

Для чего необходимо знать мощность двигателя

Из всех технических характеристик электродвигателя (КПД, номинальный рабочий ток, частота вращения и т.д.) самая значимая – мощность. Зная главные данные, вы сможете:

  • Подобрать подходящие по номиналам тепловое реле и автомат.
  • Определить пропускную способность и сечение электрических кабелей для подключения агрегата.
  • Эксплуатировать двигатель согласно его параметрам, не допуская перегрузок.

Мы описали, как замерить мощность электродвигателя разными способами. Используйте тот, который в вашем случае будет оптимальным. Применяя любой из методов, вы подберете агрегат, который будет лучшим образом отвечать вашим требованиям. Но самый эффективный вариант, экономящий ваше время и избавляющий вас от необходимости искать информацию и проводить замеры и расчеты – это сохранить технический паспорт в надежном месте и следить за тем, чтобы шильдик с данными не потерялся.

Причины падения эффективности

Существует много показателей, уменьшающих КПД электродвигателя. К счастью, есть способы определить, из-за чего именно упал коэффициент полезного действия. Например, можно отследить наличие зазора, который частично сообщает мощность от электросети к статору, а потом передает на ротор. В стартере также могут быть потери энергии.

Также встречается утечка энергии из-за вихревых токов и перемагничивания сердечников статора. В асинхронном двигателе также встречаются потери из-за зубцов в роторе и статоре. В некоторых узлах мотора могут появиться вихревые токи. По таким причинам КПД может понизиться на половину процента. Асинхронные двигатели строятся с учетом этих особенностей, и КПД в таких моторах составляет от 80 до 90 процентов.

Это интересно

Наукой обосновано, что коэффициент полезного действия любого механизма всегда меньше единицы. Это связано со вторым началом термодинамики.

Для сравнения, коэффициенты полезного действия различных устройств:

  • гидроэлектростанций 93-95%;
  • АЭС – не более 35%;
  • тепловых электростанций – 25-40%;
  • бензинового двигателя – около 20%;
  • дизельного двигателя – около 40%;
  • электрочайника – более 95%;
  • электромобиля – 88-95%.

Наука и инженерная мысль не стоит на месте. постоянно изобретаются способы, как уменьшить теплопотери, снизить трение между частями агрегата, повысить энергоэффективность техники.

Профильное образование: Троицкий аграрный техникум, специальность – электрик 3 разряда (1996 г.).
IV группа допуска по электробезопасности.
Электрик 4 разряда.
Опыт работы – с 1996 года.
Объекты работ: квартиры, дачи, бани, офисы и другие.
Дополнительная информация: Ленинградская область (до 100 км от г. Санкт-Петербурга)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector