Mein neuer Motorprüfstand mit Wirbelstrombremse

Tach zusammen,

schaut mal was ich schönes in den letzten Tagen gebaut habe .
Das ist ein Motorprüfstand mit wassergekühlter Wirbelstrombremse um meine
Handgewickelten Motoren richtig testen zu können und nicht nur immer theoretische
Werte zu haben.
Es sagt ja jeder "mein Handgewickelter Motor ist viel besser als der von der Stange",
aber ich will jetzt mal genau wissen wie viel besser er ist. Zusätzlich kann ich jetzt
auch alle meine Handwicklungen mal genau vergleich, also zb. Wirkungsgrand aus
GEMESSENEN Werten!
Als Regler kommt jetzt erst mal ein Castle Creations Ice2 HV 120 und ein Jeti
Strom- und Spannungssensor zum Einsatz. Aus dieser Kombination erhalte ich
die Motordrehzahl (Logger im CC Regler), Akkuspannung und Akkustrom. Mit
der Waage wird das Drehmoment gemessen.

Pzu = U Akku x I Akku

Pab = 2 x 3,14 x (Drehzahl / 60) x Drehmoment

Wirkungsgrad = Pab / Pzu

Natürlich ist in diesem Messaufbau auch der Wirkungsgrad des Regler mit enthalten,
aber das ist er ja im Modell auch .
Die Wirbelstrombremse kann stufenlos eingestellt werden und wird wassergekühlt.
Die Bremse sollte 2-3kW ohne große Probleme bremsen können und auch mit Drehzahlen
von 15000 U/min klar kommen. Bei den ersten Tests habe ich mir schon einen 75A Regler
in nur 30 Sekunden verbrutzelt .
Ich freue mich jetzt schon auf die ersten Tests mit einem Pyro 30-12.





Lg Ronny

Schön einfach sieht es aus. Steckt aber ein Haufen Arbeit dahinter vermute ich mal. Könnte von Aloys sein.

Kannst du mir als "Nicht-FormelFreak" diese bitte nähre erklären?
Wo ist die Wasserkühlung?
Kann das Ding auch mehr als 4KW?
Fragen über Fragen, ich weiss. . . bin halt neugierig.

Nochmal ich.

Für den Anschluss an die Lima musst du ja die Motorachse nach hinten raus verlängern. Hast du eine andere genommen?
Man könnte ja auch den Motor andersrum montieren, dann kann man ev. die normale Achse nehmen und braucht sie nicht nach hinten durchschieben.
Dann wird's natürlich eng mit der Motorbefestigung.
Aber das hast du dir wohl schon alles ausgetüftelt.
Lass uns doch mal am Werdegang teilhaben . . .

Hallo Ronny

Interessante Sache
Wie hast Du denn vor zu bremsen ?
Die Wicklung kurz schliesen und dann die Erregung hochfahren oder umgekert?
Dann wäre es keine Wirbelstrom-Bremse sondern ein Generator.
Bei hoher Drehzahl erst die Erregung einschalten, hmmmm, da hatte ich mal eine Überraschung erlebt!

Gruß Aloys.

Endlich kommt mal wieder etwas Schwung in das Forum. Dachte schon alle sind am Fliegen für die letzten Wochen.

Die Erregung bei hoher Drehzahl zuschalten würde vielleicht die kleine Pyro Achse abdrehen.
Bin ja auch mal gespannt wie Ronny das regelt.

Abend zusammen,

also die Bremse kann wie bis jetzt getestet bis 4kW, für mehr hatte ich noch keinen Motor.
Es ist eine Echte Wirbelstrombremse, denn ich habe den Stator gegen einen Wassergekühlten
Aluring ersetzt in dem die Energie des Motors vernichtet wird.
Die Bremskraft kann über Magnetisierung der Rotorspule (innen) eingestellt werden.
Diese rotierende Spule ist als ein Elektromagnet der in dem Aluring einen Wirbelstrom
induziert :-) Ganz einfach.
Somit kann ich die Bremse auf volle Drehzahl bringen (bis 20.000 U/min) und dann den
Motor stufenlos bremsen.
Die Motorwelle verträgt das problemlos, das der Motor bei 15.000 U/min maximal 2Nm erzeugt,
was ja wirklich nicht viel ist.
Die überlangen Motorwellen für den Prüfstand mache ich mir selber, was für mich auch keine
Problem darstellt.



1. Zur Erklärung die Linien ohne die kleinen Quadrate sind von meinem Prüfstand und einem Pyro 30-12 am CC ICE 120HV

2. Die Linien mit den kleinen Quadraten sind aus Messwerten, die ich netterweise von Kontronik von einem Pyro 700-45 am Jive 120HV bekommen habe.

Alle Werte sind nicht von mir geschönt oder abgeändert!
Alles so wie gemessen, ohne Korrektur usw. !

Gruß Ronny

Hier mal der Align 700Mx

Viel Spaß mit dem Video
Unbedingt in HD ansehen, da man sonst nichts erkennt!


Und hier die Messwerte vom 700Mx (Die Messwerte sind 1 zu 1, ohne Nachbearbeitung und Schönung!)

Eh, klappt ja hervorragend !!

Auf den ersten Blick sehen ja beide Motoren gleich aus. Allerdings hat der 700MX bei 100A ca. 13.2K UpM und der Pyro 15K.
Haben beide die gleiche Kv?
Welche Wassermenge hast du denn zum Kühlen?
Oder hast du zwei Schläuche angeschlossen und lässt Wasser durchlaufen.
Hast du mal ne Skizze vom Innenleben?

Schade, dass Du aus dem Generator eine dumme Bremse gebaut hast. Mit einem passenden 4- Quadrantensteller hättest Du schön jede Last an der Lichtmaschine einstellen können.
So musst Du die Drehzahl mit dem Steller am Prüfling verändern. Die Wirkungsgrade, die Du damit bekommst stimmen auf keinen Fall.
Bei den ersten Prüfständen, die wir mit Wirbelstrombremsen zur LRK Selbstbauära gebaut hatten, ließen wir die Magnete über eine Spindel ins Alu eintauchen um die Last zu verstellen.
Motorsteller voll durchsteuern und Prüfling im Leerlauf drehen lassen, dann Last vergrößern.

Klassisch hat man natürlich einen Lastgenerator (nix anderes als ein Motor möglichst rastfrei) mit dem man den Prüfling belastet.

Wie misst Du die Drehzahl und wie groß ist der Hebel auf die Waage? Beide Größen sagen natürlich was über die Genauigkeit aus.

Aber nicht aufgeben! Nach mehreren Messungen wirst Du sehen, wo der Hund begraben ist;-)

Gruß,
Michael

Hi Michael,

Ronny81 schrieb:

Abend zusammen,
Somit kann ich die Bremse auf volle Drehzahl bringen (bis 20.000 U/min) und dann den
Motor stufenlos bremsen.

Zum Vergrößern anklicken....

Da wird nichts über den Steller geregelt, der ist immer 100% offen!
Wenn der Motor auf 100% Drehzahl ist, drehe ich einfach langsam die Erregerspannung
auf.


Gruß Ronny

O.k. wer lesen kann ist besser dran;-)
Dacht, Du hattest die Wicklung durch Magnet ersetzt.

Jetzt noch 'ne schöne Drehmomentmesswelle, ...

Gruß,
Michael

Erreger Leistung

Erreger Leistung

Hi
ich hole das Thema nochmal hoch.

Ich hätte da eine frage zum Erreger.
Wird die Magnetleistung/Kraft höher bei mehr Spannung?

Im einfachen test zog der Erreger an 8Volt bei mir 2,2A.
Habe leider keinen Bürstenregler für 12V und leider auch kein Labornetzteil.

mfg
Dennis

Hallo Dennis

Das Magnetfeld des Erregers wirt stärker mit steigendem Strom, und der dazu nötigen Spannung.
Aber doppelter Strom braucht auch die doppelte Spannung , und das ist 4 mal so viel Leistung und Wärme !!
Das Magnetfeld und das Ansteigen wird aber begrenzt durch die Bauart beziehungsweise wie weit es schon ausgenutzt ist.
Für den Luftspallt braucht es zum verdoppeln auch den doppelten Strom.
Nur DER ist nicht alleine Verantwortlich, sondern das Eisen welches das Magnetfelt leitet auch.
Ist das dann in Sättigung, wirt auch dafür mehr Leistung benötigt, und das steigt dann überproportional, im Gegensatz zum Anfang mit schwacher Erregung.
Man kann das testen indem man die Erregerspannung und Strom, bei gleicher Drehzahl steigert und mißt!
Dabei dann die "unbelastete" Generatorspannung da gegen rechnet.
Solange das in etwa gleich steigt ist die Sättigung noch nicht erreicht.
Das Verhältniß wird dann langsam immer schlechter und es lohnt sich nicht weiter den Strom zu erhöhen (Wärmeentwicklung) .

Gruß Aloys.

danke.

ggf kann ich das Magnetfeld ja auch messen.
wenn ich Spannung und Strom zusammen mit dem Tesla Wert aufschreibe, habe ich ja ein Diagramm wo ich das Maximum abschätzen kann.


Ersten Teile sind schon fertig. hoffe das ich nächste Woche den ersten Prüfstand fertig bekomme.

erster Probelauf

erster Probelauf

Es geht weiter.

alle Teile passen nun zusammen.

leider ist die Leistung etwas mau.
Getestet habe ich erstmal mit einer Bohrmaschine, da der restliche aufbau noch nicht fertig ist.

Hier mal meine Daten vom Erreger mit einem Bürstenregler.
V ______ A
7.9_____ 2.1
11.1____ 2.9
16.3_____4.1
16.45___ 4.3
18.4____ 4.7

Leider kann der Regler nur bis 19 Volt.

Der Luftspalt ist kleiner als 0,2mm

Eine Idee wie ich die Leistung erhöhen kann?

hier paar Bilder

Hallo

Warum soll die Leistung gesteigert werden.
Ist das nur ein Aluring ??
Kein Eisen in der Nähe ?

Gruß Aloys.

ja nur ein Alu Ring.
der Erreger von der Lima läuft innen. an den Schleifringen sitzen die Kohlen, wo ich die Werte ermittelt habe, siehe oben.
Ist halt eine Wirbelstrombremse.

Jetzt bräuchte ich einen großen Bürstenregler oder ein Labornetzteil, 50V 15A

zwar reicht es mit 5S für 2-3KW Motoren, aber nicht für die großen.

Wie müßte ich den Erreger neu wickeln um die Magnetkraft zu erhöhen?

wenn ich das richtig sehe, hast du innen den Rotor und dann den AL Ring, darüber nichts mehr???
Zum Schluss des Magnetfeldes wäre aussen noch ein Eisenring erforderlich
Wolfgang

also sollte der Alu Ring besser aus Eisen sein?