Самоделки и всё что с ними связано • Просмотр темы - Диностенд на ардуино

Диностенд на ардуино

Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 26 май 2016, 03:26

А вот наконец и диностенд, как же я без него жил, теперь наконец то можно будет проводить замеры, и что самое главное, теоретически довольно точные данные.
Стенд основан на том что коллекторный двигатель постоянный крутящий момент в очень широком диапазоне оборотов, если ток через этот двигатель стабилизирован.
А так же сам момент жёстко связан с этим током, по этому измерив ток проходящий через двигатель, мы можем довольно точно рассчитать крутящий момент на валу двигателя.
Но нужно так же помнить что есть ещё трение щёток, подшипников, некоторые магнитные потери, по этому нужно вводить небольшие коррективы.

Методика расчёта и формулы:
Первым делом нужно определить параметры нашей нагрузки, для этого к корпусу электродвигателю крепится рычаг, строго перпендикулярно относительно вала, а так же точно известной длинны, от кончика рычага до центра вала, допустим у нас это 50мм.
После этого вал двигателя зажимается в патрон токарного станка (теоретически можно использовать дрель), под конец рычага ставятся точные весы.
Даём обороты, около 500 об/мин, после чего обнуляем весы, далее подаём через тонкие провода (что бы минимизировать погрешности) на двигатель ток, контролируя его амперметром.
Величину тока следует ставить максимальную для вашего двигателя, допустим это будет 1000мА, а весы при этом например покажут 102 грама (1 ньютон).
Далее, снимаем двигатель с токарного станка, подаём ток и уменьшаем его до минимально возможного при котором двигатель ещё будет вращаться, после чего отнимаем от этого числа около 10%, это будет момент трения двигателя в токовом эквиваленте, допустим у нас это 100 мА.
Далее увеличиваем частоту вращения например до 3 тысяч и так же замеряем ток, допустим получится 150мА.

Теперь у нас есть все данные для расчёта
Значение веса переводим в ньютоны на сантиметр 102/102=1, потом умножаем на 5, так как рычаг у нас был 50мм, а не 10мм.
Таким образом мы рассчитали что каждый 1000мА тока у нас соотведствует крутящему моменту в 5 N/cm, далее ток делим на момент, получаем 200, это первое число необходимое нам для расчётов, обозначим его как Х.

Теперь рассчитаем какой момент из за трения создают щётки нашего двигателя.
Для этого делим ток минимальных оборотов на Х, 100/200=0,5 N/cm
Обозначим это число как Y.

Далее считаем коэффициент поправки.
Для этого от тока на 3к оборотов, отнимаем ток минимальных оборотов, 150-100=50мА, затем делим на Х, 50/200=0,25 N/cm , дальше делим на число оборотов которые мы использовали при этом замере, 0,25/3000=0,000083 N/cm , на каждый оборот в минуту.
Обозначим это число как Z.

Теперь полная формула расчёта момента с поправками
Где ts это ток в миллиамперах.
mom = ts / X + Y + rpm * Z

Мощность определяется по формуле
Где 0,000105 это длинна окружности, диаметром 20мм (потому что момент изменяем в ньютон на сантиметр), поделённая на 60, так как обороты у нас не в секунду, а в минуту.
watt = 0.00105 * rpm * mom

Вроде всё
Ардуина замеряет замеряет падение на шунте, определяя тем самым ток, обороты считаются с помощью датчика холла, A3144z в моём случае.

Даю прошивку с библиотекой экрана и фото, остальное напишу позже, так как уже засыпаю, писал этот текст около часа)


Вложения
dinostend.rar
(367.25 КБ) Скачиваний: 135
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 26 май 2016, 14:57

Сделал схему подключения
Шунт подбирается/делается исходя из тока ваше двигателя, максимальное напряжение на шунте, не должно быть выше 5в, из рациональных соображений, лучше что бы оно было меньше.
У меня шунт имеет сопротивление около 1,1 Ом, при этом что бы ардуино правильно определяла ток, число Х у меня поделено на 5, так как ардуино не может замерить напряжение выше чем 1024 градации от 5в.
Ток через двигатель регулируется с помощью лабораторного блока питания.
Шунт, двигатель и БП при этом подключаются последовательно.

Шунт удобно подбирать заменив строку в коде, при этом на экране будет показыватся значение тока в место оборотов.
Код: Выделить всё
myGLCD.printNumI(rpm, 0, 16);
на
myGLCD.printNumI(ts, 0, 16);




Вроде бы всё, позже оживлю свой ленуар и сниму видео
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 26 май 2016, 21:14

Увы, ничего не вышло, из за помех от зажигания ардуина просто вырубается.
Сам стенд гальванически с двигателем не связан, пробывал заземлять, катушку и ардуину экранировал, свечной провод так же с экраном, ставил резистор с вывода катушки, как это сделано на авто, ничего не помогает...
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение lobzik » 27 май 2016, 08:51

Тебе нужен на свечу высокоомный высоковольтный силиконовый провод. У меня была та же проблема на газовых горелках, при включении свечи розжига зависал контроллер. Такой провод все решил, ну и конечно минус питания подключить звездой.
Аватара пользователя
lobzik
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 125
Зарегистрирован: 07 авг 2011, 01:03
Баллы репутации: 10

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 27 май 2016, 09:12

Проблему я вроде бы нашёл, проверить с работающим двигателе правда не могу в данный момент.
Там провод массы с катушки на двигатель имел плохой контакт, затянул провод болтами, вроде бы глюки прошли.
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 27 май 2016, 15:51

Да проблема в основном ушла, накрыл стенд ещё фольгой и глючить перестало.
Намерил у своего ленуара объёмом 4,2 куба, 0,5Вт при 650 об/мин, после чего оборвало шатун.
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 27 май 2016, 20:50

Отремонтил оборванный шатун и снял видео)

phpBB [youtube]
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Elektronschik » 15 июн 2016, 19:42

Интересно. Как изменятся методика расчета (и изменится ли) и, что интереснее, определение параметров нагрузки (двигателя) и т.д., если использовать вместо обычного коллектрорного двигателя бесщёточный трехфазный модельный электродвигатель? Ну типо такого например http://www.parkflyer.ru/ru/product/434831/ (не реклама, движок первый попавшийся inrunner бесколлекторник выбрал). И целесообразно ли вообще ставить бесколлекторник? Теоретически они зачастую идут с подшипниками на валу (меньше трения) и, к тому же, в них отсутствуют щетки, что убирает некую составляющую погрешности измерения... Какие подводные камни и сложности нам дает установка БК мотора взамен преимуществ?
Аватара пользователя
Elektronschik
Начинающий самодельщик
Начинающий самодельщик
 
Сообщения: 26
Зарегистрирован: 29 июн 2015, 11:06
Возраст: 21
Баллы репутации: 0

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Admin » 15 июн 2016, 19:53

С бесколекторником такое работать не будет, так как бесколекторник питается переменным током, а не постоянным, причём ток должен быть синхронизирован с положением ротора.

Да и щётки не являются чем то прям уж плохим, на погрешность они не влияют, единственный негативный момент, что есть нижняя граница измеряемой мощности, так как они создают небольшой тормозящий момент, даже когда ток через двигатель не идёт.
Многие ответы на ваши вопросы уже есть на форуме, не ленитесь читать темы.
Как создать тему и вставить изображение в сообщение http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=228#p228
Правила форума http://sam0delki.ru/viewtopic.php?p=10373#p10373
Мой канал на Youtube https://www.youtube.com/user/motorist828

Изображение
Аватара пользователя
Admin
Администратор
 
Сообщения: 3388
Зарегистрирован: 20 июл 2011, 13:33
Откуда: Смоленская обл.
Возраст: 24
Баллы репутации: 133

Re: Диностенд на ардуино

Сообщение Elektronschik » 15 июн 2016, 20:51

Осознал. Спасибо.
Аватара пользователя
Elektronschik
Начинающий самодельщик
Начинающий самодельщик
 
Сообщения: 26
Зарегистрирован: 29 июн 2015, 11:06
Возраст: 21
Баллы репутации: 0


Вернуться в Измерительные приборы

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1



Яндекс.Метрика