Wie misst man das Drehmoment von Elektromotoren?

Ich muss die Drehmomentabgabe eines PM-DC-Elektromotors messen. Mein Plan war, eine Stromzange zu verwenden, um den Strom gegen die Zeit zu protokollieren, ein Voltmeter, um Volt gegen die Zeit zu messen, und einen Encoder, um die Drehzahl gegen die Zeit zu protokollieren. Dann würde ich die Gleichung T = (7,0429 * I * V) / n verwenden, um das Drehmoment gegen die Zeit zu erhalten. Dabei ist T das Drehmoment in ft-lb, I der Strom in A, V die Spannung in V und n die Winkelgeschwindigkeit in U/min. Dies ergibt sich aus der Verbindung zwischen Leistung, Drehmoment und Drehzahl, und die 7,0429 dient nur dazu, Einheiten von ft-lb zu erhalten. Ich habe nicht die Effizienz und kann die Stall- oder Freeload-Werte nicht abrufen, da es in einer Maschine installiert ist. Ich habe ein Diagramm von Drehzahl vs. Drehmoment und Ampere vs. Drehmoment auf demselben Diagramm. Kann ich dies verwenden, um Drehmomentwerte zurückzusetzen, während ich Strom und Drehzahl aufzeichne?

Um es einfach zu machen, das Drehmoment ist (ungefähr) nur proportional zum Strom. Es ist nicht auf Spannung angewiesen. Die mechanische Leistung ist (ungefähr) proportional zu Strom und Spannung. Multiplizieren mit Spannung und dann Dividieren durch Geschwindigkeit bringt nichts. Sie müssen also nur den Strom messen und den Wert auf die von Ihnen draußen gemessene mechanische Leistung kalibrieren.
Sie messen Strom und haben ein Drehmoment-gegen-Strom-Diagramm. Können Sie diese nicht verwenden, um das Drehmoment abzuschätzen? Die Schwierigkeit bei der Schätzung des Drehmoments basierend auf der Eingangsleistung besteht darin, dass Sie Ihre Verluste nicht kennen.
"Ich muss das Drehmoment messen ... Ich habe ein Diagramm von ... Ampere vs. Drehmoment" - wenn Sie Ampere messen können, ist das alles, was Sie brauchen! (Vorausgesetzt, die Handlung ist korrekt ....)
Ich habe darüber nachgedacht, aber dann gibt es eine "Nennleistung", die bei einer bestimmten Drehzahl, mit einem bestimmten Strom und einem bestimmten Drehmoment aufgeführt ist. Wenn ich diesen angegebenen Strom nehme und diesen Wert auf dem Diagramm verwende und dann das passende Drehmoment finde, stimmt es nicht mit dem überein, was unter den Werten für "Nennleistung" aufgeführt ist. Das Diagramm besagt, dass es ungefähr 3 ft-lb beträgt, wobei bei "Nennleistung" der angegebene Drehmomentwert 1,91 ft-lb betrug.
Drehmoment kann nicht gemessen werden, da es sich in einer Maschine befindet, unbekannte Last, unzuverlässige Spezifikationen - Sie sind am Arsch.

Antworten (2)

Halte es einfach. Um das Drehmoment zu messen, erstellen Sie einfach einen am Motor befestigten Querarm mit bekannter Länge. Lassen Sie den gesamten Motor frei drehen (nicht die Welle, das äußere Gehäuse) zusammen mit dem befestigten Arm. Die Armspitze, gegenüber der Stelle, an der sie am Motor befestigt ist, kann dann auf eine Waage gelegt werden. Mit dem Ausgleichsmaß und der Armlänge können Sie nun das Drehmoment messen.

Beispiel: Wenn die Länge = 0,3 m ist und die Waage 100 g anzeigt, dann beträgt Ihr Nettodrehmoment bei der spezifischen Motordrehzahl 0,1 kg x 9,8 m/s^2 x 0,3 m in Nm

Achten Sie darauf, die Armlänge unter Berücksichtigung des Motormittelpunktes zum Armpunkt zu berechnen, der die Waage berührt.

Wenn Sie die Eingangsleistung gegenüber der Geschwindigkeit berechnen können, dann extrapolieren Sie, um die Eingangsleistung und den Strom beim Stillstand zu schätzen, was Ihnen I quadrierte R-Verluste gegenüber dem Strom geben würde. Daraus lässt sich ein Widerstandswert inklusive Bürsten und Kommutator errechnen. Sie könnten dann die I-Quadrat-R-Verluste bei jeder Geschwindigkeit berechnen und von der Eingangsleistung subtrahieren, um einen genaueren Wert für die mechanische Leistung zu erhalten. Ohne Leerlaufdaten zur Bestimmung von Reibungs- und Ventilationsverlusten können Sie der mechanischen Ausgangsleistung und dem Drehmoment wahrscheinlich nicht näher kommen.

Wenn es möglich ist, den Motor zu schmieren, können einige der „Leerlaufverluste“ reduziert werden.
Die Details der Handlung, die Sie haben, sind nicht eingedrungen, bevor ich meine Antwort geschrieben habe. Ich stimme den Kommentaren zu, das Drehmoment für einen bestimmten Strom wird sich nicht stark ändern, wenn mit anderen Drehzahl-Drehmomentkurven gearbeitet wird, die durch Verringern oder Erhöhen der Spannung von der Spannung, für die das Diagramm erstellt wurde, erhalten werden.
Wie misst man das Drehmoment von Elektromotoren?
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