Realistické RC modely

Overenie / zistenie parametrov (neznámeho) motora

Jedným z najdôležitejších parametrov striedavého motora je napäťová konštanta Kv. Tá udáva, koľko otáčok by mal motor „dať“ na každý Volt privedeného napájacieho napätia (z pohonnej batérie).

A keďže mnohé fyzikálne deje sú reverzibilné, to znamená, že fungujú „tak“, ale aj „onak“, čiže naopak, zaujímalo nás, či to funguje aj v súvislosti so spomínanou napäťovou konštantou.

Skrátka, ak motor niečím roztočíme, či sa na jeho svorkách objaví napätie, ktorého veľkosť je daná akousi invertovanou napäťovou konštantou. Či existuje závislosť, niečo ako Volty na otáčku a či by sa tak nedali zistiť parametre neznámych motorov.

Odpovieme rovno: Dá sa to!

autor: Janko O.

Impulzom k nášmu bádaniu boli pomerne prekvapivé zistenia, ktoré sme rozoberali v článku „Vzťah medzi Kv motora, jeho otáčkami a odoberaným prúdom“, ktoré vyústili až takmer do neuveriteľných záverov, keď sme skonštatovali, že je možné merať odoberaný prúd otáčkomerom, alebo merať otáčky Ampérmetrom (bez ohľadu na použitú vrtuľu). Samozrejme za predpokladu, že poznáme parametre motora: jeho odpor vinutia a konštantu Kv. 

Napäťová konštanta Kv je síce dôležitejší parameter motora ako  odpor vinutia  (programom DriveCalc označovaný ako Rd), ale pre spoľahlivosť výpočtov a meraní je dobré poznať aj ten. Keďže sa jedná o naozaj malé odpory – rádovo  desiatky miliOhmov,  preto len tak nejakým multimetrom sa to zmerať nedá. Ale netreba zúfať, ak máte (jednosmerný) regulovateľný zdroj, ktorý dokáže merať výstupný prúd (alebo samostatný Ampérmeter) a ten už spomínaný multimeter, poľahky to zmeriate podľa nasledujúcej schémy:

Vinutím necháme pretekať jednosmerný prúd o veľkosti 1 Ampér a multimetrom zmeriame úbytok napätia. Prúdový a napäťový okruh treba zapojiť tak, ako je to naznačené na schéme: Prívod prúdu a snímanie napätia nesmie byť v jednom bode. Ak multimeter prepneme na rozsah 199,9 miliVoltov, tak nám prístroj vlastne rovno ukazuje odpor vinutia (Rd) v miliOhmoch.

Premerali sme touto metódou niekoľko známych motorov a získané výsledky sme porovnali s hodnotami od výrobcu (ak ich poskytoval), alebo s hodnotami z programu DriveCalc, prípadne s hodnotami, ktoré sa dajú získať na RC Mánii v sekcii Elektropohon, vlákno: Testy elektromotorů. Ich autormi sú väčšinou Nakadah, m2 a Doktor. S uspokojením sme skonštatovali, že spomínaná metóda je dostatočne presná.

Avšak napäťová konštanta motora Kv, to zas nieje až tak triviálna záležitosť, ako odpor vinutia. Okrem toho, že na to existujú špeciálne „meráky“ ako napríklad tento:

aj domáca meracia aparatúra nemusí vyzerať úplne jednoducho:

Ale netreba hneď prepadať zúfalstvu, pretože väčšinou sa jedná o bežné „náčinie“ modelára - elektrotechnika: osciloskop, otáčkomer a batériovú vŕtačku.

Osciloskop  je potrebný na zmeranie veľkosti generovaného napätia, pretože bežný multimeter na to nie je vhodný, nakoľko presne meria len striedavé napätia o kmitočte 50 Hz.

Otáčkomerom  meriame otáčky, pri ktorých zisťujeme veľkosť generovaného napätia (veď chceme zistiť konštantu motora, ktorá hovorí o tom, aké napätie vznikne na motore, keď ho roztočíme na určité otáčky).

Meracie pracovisko v plnom nasadení: laser otáčkomera "páli" na reflexnú plôšku, nalepenú na rotujúcej časti vŕtačky 

Batériová vŕtačka  slúži na roztáčanie motora. Tá naša „točí“ trochu viac, pretože po páde sa rozbila prevodovka, tú sme vyradili a tak sa skľúčidlo točí rovnakými vysokými otáčkami ako motor vŕtačky (aj vyše 13000 ot/min.).

Otáčkomer sme použili taký lepší – laserový (iný sme aj tak nemali ), ktorý dokáže merať aj na vzdialenosť niekoľko metrov. Ale nám stačilo niekoľko desiatok centimetrov.

Osciloskop na obrázkoch tiež nie je úplne bežný (my sme si ho požičali z práce), lebo vie priamo vypočítať a zobraziť niektoré pre nás dôležité údaje.

Spomenuli sme výraz „generované“ napätie. Je to preto, že vonkajšou silou roztáčaný striedavý modelársky elektromotor funguje podobne ako generátor v elektrárni.

Efektívnu hodnotu generovaného napätia (na osciloskope zobrazovanú ako Vrms) je treba prepočítať na hodnotu maximálnu, alebo jednoduchšie, získať ju delením (dvoma)  z hodnoty medzivrcholovej (na osciloskope zobrazovanú ako Vpp). Dôvod vyplýva z princípu činnosti regulátora striedavého motora, kedy tento musí z jednosmerného napätia pohonnej batérie „vyrobiť“ trojfázové striedavé napätie pre motor.  Maximálna  hodnota  tohto  napätia  (Vpp/2)  sa  približne  rovná  napätiu  batérie.  Regulátor nedokáže hodnotu napätia pohonnej batérie premeniť na efektívnu hodnotu striedavého napätia, ako by možno niektorí očakávali.

Skrátka a jednoducho:  popisovaným spôsobom je možné zistiť parametre neznámeho motora,  alebo overiť (upresniť uvádzané) parametre známeho motora. U niekoľkých (väčšinou čínskych) motorov sme napäťovú konštantu Kv zmerali (vlastne vypočítali, pretože sme vydelili otáčky krútiaceho sa motora nameraným napätím) touto našou metódou, potom zmerali týmto meračom:

Tento parádny prístroj nám požičal Martin Širko (pajlotmaťo) z Veľkého Krtíša

a porovnali s hodnotami uvádzanými výrobcom. Zistili sme len malé rozdiely (nesúlad deklarovanej a skutočnej hodnoty Kv), pričom výsledky továrenského merača Kv a našej metódy boli takmer totožné, čo poukazuje na jej hodnovernosť.

Súvisiace články:

Vzťah medzi Kv motora, jeho otáčkami a odoberaným prúdom 

Komentáre: 2

Meno
Web
Mail
Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz