Как оценить КПД мотора?

[jackru]

Здраствуйте, с целью оценки КПД мотора была собрана следущая конструкция


(несколько фоток т.к. я не уверен, что они всем интересны)
https://dl.dropboxusercontent.com/u/28094478/%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B4.zip

она (вероятно верно) позволяет измерить обороты и мощность, но за счет вибрации крутящий момент измерить не получается.

хотелось бы услышать как можно достаточно точно измерить кпд высокооборотного мотора (до 15к оборотов) с точностью до 3%.
мотор до 250вт.

обсуждать сам мотор вероятно не стоит, т.к. нужен именно он.
Спасибо.

[vladk]

По представленной картинке ничего не понять, опишите хоть словами что и как работает

[jackru]

На "винте" 2 магнита, датчиком холла измеряем обороты.

Сам мотор установлен на подвижной оси и вращаясь начинает давить на весы с рычагом в 10см.
Ток вычисляю измерив напряжение на шунте с сопротивлением 0.1 ома.

[nikvic]

Сам мотор установлен на подвижной оси и вращаясь начинает давить на весы с рычагом в 10см.

Непонятно, что является механической нагрузкой. Какая-нибудь воздушная вертушка?
Для РПМ ~10000 это вполне подходит и позволяет варьировать нагрузочный момент.
Если весы механические, то вибрации отфильтруются.

[jackru]

Да, нагрузка вертушка, а вот весы с тензодатчиком.

[nikvic]

Да, нагрузка вертушка, а вот весы с тензодатчиком.

Механические рычажные для Вашей установки предпочтительней. Там и ноль проще выставлять, и масштаб. Нужна, правда, защита от воздушных потоков.

[mr.Dream]

Я вот тоже заморачиваюсь КПД коллекторного двигателя 1КВт, на котором буду строить бюджетный вел. Двигатель буду форсировать до 2,4КВт кратковременно. Ну и стало интересно все это дело в плане КПД, нагрева, и т.д.
Измерил сопротивление обмоток - [b-b]0,27Ом[/b-b]. Вывел формулу зависимости потерь на ХХ от напряжения
[b-b]y=(1.1+(0.0137*(x-12)))*x[/b-b]
То есть померил ток ХХ при 12 и 70В, и определил зависимость.
Взял диапазон напряжений 20-70В для графиков.
Вывел формулу потерь в обмотках, когда мощность = константа (1КВт).
[b-b](1000/x)^2*0.27[/b-b]
Сложил общие потери, и вычел КПД в диапазоне напряжений [b-b](1-(((2400/x)^2*0.27+(1.1+(0.0137*(x-12)))*x)/2400))*100[/b-b]. Вот что получилось. Практически во всем диапазоне КПД ровный.

Красный график - потери на токи фуко, гистарезис, трение щеток и т.д., короче ХХ.
Синий - потери на нагрев обмоток. (Вт)
Черный - общие потери (Вт)
Зелений - КПД. (
Ось Х - напряжение.

Ну и при 2,4КВт

Интересный зеленый график в районе 26В  КПД ниже нуля)))) то есть, при вваливании 26В все уйдет в нагрев.

[mr.Dream]

Ну и ради прикола, или ради оценки: зависимость КПД от снимаемой мощности и напряжения.

Красный - 200Вт
Оранжевый - 500Вт
Зеленый - 1,0КВт
Голубой - 1,6Квт
Фиолетовый - 2,4Квт
По оси Х - напруга, по У - КПД