Komfortabler E-Motorprüfstand

hallo liebe Freunde des kreativen Werkzeug-Eigenbaus,
einige aktuelle Beiträge in diesem Forum haben mich dazu inspiriert, ein uraltes Projekt wieder aufzunehmen, das ich vor vielen Jahren schon mal angefangen, aber leider nur halb fertig gekriegt habe: ein Motor-Prüfstand für elektrische Flugmodell-Motoren.
Damals gabs noch keinen Arduino, aber Atmel Controller waren auch schon verbreitet. Strom- Spannungs- und Drehzahlmessung zu realisieren war nicht allzu schwierig. Die Dremoment- und Standschubmessung dagegen war mangels preiswerter Sensoren nur ein Wunschtraum. Das hat sich grundlegend geändert, wie man zB im Beitrag über die Schwerpunktwaage verfolgen kann.

Das Ergebnis soll etwa so aussehen: Als "Zentrale" ist ein Arduino der "Nano"-Klasse vorgesehen, Drehzahlsensor wie im Beitrag "BL-Motor Drehzahlmessung...", Standschub- und Drehmoment-Messung mit Wägezellen (siehe "Schwerpunktwaage.."), Spannungs und Strom-Messung ebenfalls mit HX711. Anzeige wahlweise mit OLED oder über Bluetooth auf Handy/Tablet. Damit hat man alle Messwerte im Arduino und kann direkt elektrische und mechanische Leistung sowie den Wirkungsgrad berechnen und anzeigen. Auch die Kopplung an einen PC zum Zweck der Aufzeichnung wäre dann einfach drahtlos möglich.

Ich habe ein bisschen gegoogelt, aber nichts vergleichbares gefunden. Kennt jemand ähnliche DIY Projekte?

Noch eine Frage an die HX711 Spezialisten: Das kleine Modul hat ja zwei Differenz-Eingänge für Wägezellen (A und B), insgesamt also vier Eingänge. Kann man da auch zwei Wägezellen betreiben?

VG, Gerd
 

rkopka

User
Als "Zentrale" ist ein Arduino der "Nano"-Klasse vorgesehen, Drehzahlsensor wie im Beitrag "BL-Motor Drehzahlmessung...", Standschub- und Drehmoment-Messung mit Wägezellen (siehe "Schwerpunktwaage.."), Spannungs und Strom-Messung ebenfalls mit HX711. Anzeige wahlweise mit OLED oder über Bluetooth auf Handy/Tablet.
Da der Arduino noch das günstigste am ganzen ist und du vermutlich keine Platz- oder Stromprobleme hast, würde ich gleich einen Mega2560 nehmen. Da hast du nie Probleme mit zuwenig Speicher oder Schnittstellen. Und die Klone gibts sogar schon bei Conrad recht erschwinglich.

RK
 
Endlich mal kein Flugwetter ;), die Gartenarbeit ist auch gemacht, also kann man mal wieder einen Teil der kostbaren Rentner-Freizeit in der Werkstatt verbringen. Und so gings ein kleines Schrittchen weiter ...
Als Basis habe ich mir einen fertigen Standschub-Aufbau besorgt von XXL-Modellbau. Die Tischhalterung hab ich etwas umgebaut und mit Kugellager versehen. Die Winkelhebel verwende ich erst mal so wie sie sind.
Die Standschubmessung funktioniert erst mal so. Als nächstes wird die Spannungs- und Strommessung integriert und dann die Drehzahlmessung.
Die Drehmoment-Messung erfordert noch einen größerern mechanischen Umbau.

VG Gerd
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Hallo
Interessantes Projekt.
Bitte weiter berichten.
Da mein Motorteststand ähnlich wie Deiner aussieht (Noch ohne das Arduniogedöhns),
hab ich mir dazu ein paar Gedanken gemacht:

-Den Motorstand so umbauen, das der Probant oberhalb der Tischplatte
getestet werden kann. Geringere Gefahr der Kleinteileansaugung und weniger
Staubaufwirbelung.(Bei mir hat es tierisch gestaubt ;) )

- Den Regler auf dem Tisch befestigen und die Motorkabel verlängern und dämpfungsfrei verlegen.

- Als Motorsteuerung müßte auch der Ardunio statt des Servotesters funktionieren.

- Ich werde noch einen Totmannknopf in die Antriebsleitung einschleifen.
Sollte bei einem Ersttest mal was passieren, ist der kleine Teufel dann am schnellsten aus.

Gruß
Tom
 

onki

User
Hallo,

ich nuitze auch die Bausatzversion zusammen mit einem älteren Power Analyzer Pro, der auch ein Servosignal für den Regler erzeugen kann.
Brauche ich allerdings nicht zu oft. Gemessen wird dann mit einer normalen Haushaltswaage (5kg), da ich keine preisgünstige Waage mit Analogausgang für den PowerAnalyzer gefunden hab.
Den im Bild abgebildeten Analyzer hab ich auch, find den aber nicht so toll (der liegt nur im Schrank rum).

Das hier gibt es beim Royalen Chinesen:
https://hobbyking.com/de_de/turnigy-thrust-stand-and-power-analyser-v3.html

Auch sehr interessant und erschwinglich.

Gruß
Onki
 
vielen Dank für eure Kommentare,
die Mechanik ist bisher ja nur eine "Halterung" um die Messtechnik zu entwickeln. Motor über oder unter dem Tisch hat sicher beides Vor- und Nachteile. Die saubere und rückwirkungsfreie Befestigung der Komponenten ist im Moment zweite Prio. Dazu fehlt in erster Linie noch die Mechanik für die Drehmoment Messung.
Einen Servotester hat auch der abgebildete Power Analyser, und der Arduino könnte das natürlich auch. Aber in der Entwicklungsphase vertraue ich da erst mal meiner bewährten Bastellösung. Wenn alles fertig ist, ist der Power Analyser natürlich überflüssig.
Der von Onki verlinkte Prüfstand schaut tatsächlich gut aus zum vernünftigen Preis, hab ich nicht gekannt.

Bei mir funktioniert jetzt auch die Drehzahlmessung mit dem von Kalle schon veröffentlichten Sensor. Endlich bin ich das Gedöns mit dem optischen Sensor und Beleuchtung los.

VG Gerd
 

Stoschek

User
Bin über Kalles Drehzahlmesser hier gelandet und wollte mal fragen, wie es um das Projekt steht!? Vielleicht kann man sich hier ergänzen?
Ich bin gerade selbst dabei meinen alten Messplatz umzubauen. Der Testaufbau mit allen Messungen läuft bereits, die aktuellen Messwerte habe ich auf ein kleines OLED Display gequetscht und eine SD-Karte speichert zusätzlich alle Messwerte. Jetzt fehlt als wesentlicher Teil nur noch die Erzeugung des Signals für den Drehzahlregler. Da frage ich mich, ob das nicht mit der Drehzahlmessung kollidiert ... Zur Zeit experimentiere ich deshalb mit einem zweiten Arduino für die Erzeugung des PWM-Signals. Die Messungen sollen dann wahlweise automatisiert oder von Hand durchgeführt werden können.

Sieht als Testaufbau gerade so aus:
2018-07-16 19.53.07.jpg


Grüße Dirk
 

Stoschek

User
Als Nichtprogrammierer habe ich da mitunter ein paar Verständnisprobleme... dachte aber, wenn sich zwei interruptgesteuerte Programmteile gegenseitig die Interrups sperren, tut das bestimmt nicht.
Jedenfalls zerhakt man sich relativ schnell das PWM Signal, wie ich bei meinen Experimenten feststellen musste. Der zweite Arduino ist im Prinzip nur ein fernsteuerbarer Servotester, das klappt so in jedem Fall schon mal.
 

kalle123

User
Der zweite Arduino ist im Prinzip nur ein fernsteuerbarer Servotester, das klappt so in jedem Fall schon mal.


Hi Stoschek.

So oft teste ich Antriebe nicht ...

Und den Drehzahlmesser hab ich ja ersetzt.

Den Sevotester hab ich lieber manuell, um notfalls eingreifen und abbrechen zu können. Muss mir halt bei einem Versuch Drehzahl und Schub bei 100% merken. Krieg ich gerade noch so hin ;) Watts Up speichert ja die max. Werte.

Grüße KH
 

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Stoschek

User
Hatte ich über viele Jahre auch so. Habe mir aber die Displays dann irgendwann immer mit der Kamera abgefilmt, seit ich auch mal die Werte bei unterschiedlichen Lasten mit verschiedenen Propellern wissen wollte. Kam mit der Kopterfliegerei und der Suche nach mehr Flugzeit... Außerdem macht mir das alles irgendwie Spaß ;-) Manuelle Kontrolle ist natürlich wichtig, das teste ich zur Zeit mit einem Servo statt dem ESC. Manueller Modus dann mit Verstellung über Poti, wie ein Servotester halt.
 

Stoschek

User
Mal ein anderes Display mit mehr Platz verwendet, die gibt es aus China für kleiner 3 € . Dazu einen zweiten Arduino als Ansteuerung für den Regler. Zum testen ein UNO später ein Nano.

2018-07-21 16.24.25.jpg

Erste Messwerte als Excel-Diagramm, Regler im 2 Sekundentakt je 5% hochgeregelt. Das soll später der Mega im Messzyklus takten, oder wahlweise von Hand geregelt werden.

Zwischenablage01.jpg

Alles noch als Versuchsaufbau, also ohne Schuberfassung.
 
Hallo zusammen,

ein interessanter Thread. Es ist schön noch Tüftler und Elektronik/MCU Bastler zu sehen.
Das Thema Vermessung von E-Motoren und Props ist für mich auch immer wieder sehr von Interesse.

Gruss Micha
 
Hallo ! Hatte auch so eine Idee für einen Prüfstand..

Hallo ! Hatte auch so eine Idee für einen Prüfstand..

Bin über Kalles Drehzahlmesser hier gelandet und wollte mal fragen, wie es um das Projekt steht!? Vielleicht kann man sich hier ergänzen?
Ich bin gerade selbst dabei meinen alten Messplatz umzubauen. Der Testaufbau mit allen Messungen läuft bereits, die aktuellen Messwerte habe ich auf ein kleines OLED Display gequetscht und eine SD-Karte speichert zusätzlich alle Messwerte. Jetzt fehlt als wesentlicher Teil nur noch die Erzeugung des Signals für den Drehzahlregler. Da frage ich mich, ob das nicht mit der Drehzahlmessung kollidiert ... Zur Zeit experimentiere ich deshalb mit einem zweiten Arduino für die Erzeugung des PWM-Signals. Die Messungen sollen dann wahlweise automatisiert oder von Hand durchgeführt werden können.

Sieht als Testaufbau gerade so aus:
Anhang anzeigen 1985184


Grüße Dirk

Hallo Zusammen ! Ich habe mir auch einen Prüfstand für Impeller und E-Motoren gebaut.Die Mechanische Seite habe ich fertig.Ursprünglich wollte ich alles mit Hilfe von Unilog komponenten aufbauen.Ich habe einen Stromsensor,drehzahlsensor,und auch ein Staudruckrohr zur Strahlmessung. Die Schubmessung wollte ich mit einer Wägezelle realisieren.Wenn ich jetzt so Lese,erscheint es mir Sinnvoller,das ganze mit hilfe eines Arduino aufzubauen.Ich beabsichtige Impellerantriebe zu vermessen und benötige daher auch eine Datenaufzeichnung.Hat das schon jemand gemacht?

Das mit dem Photo einfügen klappt scheinbar nicht.😕
 
Prüfstand

Prüfstand

Anbei hier nun endlich ein Foto vom Prüfstand ! Mechanisch bin ich ja ganz Fit,mit Drebank,Fräsmaschine ect,aber mit der Elektronik habe ich mich schon seit langer Zeit nicht mehr Beschäftigt.
 

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Stoschek

User
.Ich beabsichtige Impellerantriebe zu vermessen und benötige daher auch eine Datenaufzeichnung.Hat das schon jemand gemacht?

Ich hatte und habe wenig Zeit und andere Projekte vorgezogen, daher ist mein Teststand noch nicht fertig. Datenaufzeichnung habe ich aber im Testaufbau schon drin gehabt:
loggen.jpg

Die Aufzeichnungsrate ist zwar etwas begrenzt, aber es funktioniert.
Da das Ganze nicht fertig und getestet ist, möchte ich es noch nicht veröffentlichen. Wie gut kommst du mit so Programierungen und dem Aufbau der Elektronik klar?
So ganz trivial ist das alles nicht und mein Aufbau ist nicht dokumentiert, also nicht eben nachzubauen...
 
Motorenprüfstand

Motorenprüfstand

Das sieht ja schon ganz toll aus ! Genau so hab ich mir das vorgestellt ! Hast Du das Projekt schon fertig ?
 

Stoschek

User
Hast Du das Projekt schon fertig ?
Nein, andere Prioritäten... Glaube nicht, das dieses Jahr noch viel passiert in der Richtung.
Mein Aufbau ist auch nur für maximal kurzfristig 30A ausgelegt, da wirst du vermutlich nicht mit auskommen. Ich habe diesen ganzen Arduinokram übrigens auch nur aus Programmbeispielen und von verschiedenen früheren Projekten zusammengebastelt. Aus dem Stand hinprogrammieren kann ich sowas nicht...
Wenn du einen entsprechenden Aufbau selbst hin bekommst, wird dir hier im Detail bestimmt geholfen.
 
Motorenprüfstand

Motorenprüfstand

Hallo !
Das Jahr währt nur mehr kurz,also besteht Hoffnung !😊
Ich habe da einige Komponenten von SM Technik,Unilog,Staudrucksensor,Stromsensor bis 150A,
Drehzahlsensor,Temperatursensor...Jetzt fehlt mir nur ein Sensor für den Schub...Habe zwar eine Wägezelle bis 10Kg mit Messverstärker,aber die hat scheinbar keinen Analogausgang.Leider bin ich
Programmiertechnisch ein Laie☹️ sonst hätte das alles schon mit einem Arduino ect zu Realisieren versucht .Super wie Du das gelöst hast! Den Strommessbereich zu erweitern dürfte ja das geringste Problem sein,Sensoren gibt es ja genug.Genauso habe ich mir das vorgestellt,womöglich mit einem grossen Display und SD Karte für die Datenaufzeichnung.Wenn Du mal wieder daran weitermachst lass es mich wissen?
 
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