Svenska ElektronikForumet

God kväll alla elektronik och motorintresserade!

Jag håller just nu på att dra ihop ett projekt med en egen bromsbänk i garaget för att kunna mappa/justera in bilar samt effektmäta.

Planen är enligt följande:

En stor vals där bilens däck kommer snurra mot, denna är upphängd i ordentliga lagerbockar och har en magnetbroms/telmabroms från en lastbil kopplad på axeln för att kunna bromsa effekten.
För att kunna mäta effekten sitter bromsen monterad på ett momentstag med en vågcell som mäter kraften som bromsas.
Sedan kommer det även sitta en varvtals pickup, antagligen en hallgivare som kommer mäta hastigheten på rullen.

Bromsen har jag som sagt köpt från en begagnad lastbil, den är uppbyggd med 8st spolar som har parkopplats så att varje par kan köras på 24V och således kan fyra olika bromssteg väljas.
Dessa spolarna kommer jag istället koppla i serie och då kommer det behövas 192VDC för att bromsa fullt, tanken är att kunna reglera spänningen ut 0-192VDC för att lägga på så mycket belastning som behövs.

För att kunna göra detta så tänkte jag bygga följande krets:



Vad tror ni är detta vettigt eller har jag missat något viktigt?

Styrningen kommer antagligen bli ett Arduino Uno och det blir någon form av PID regulator för att styra bromsen.
Jag funderar eventuellt att slopa transformatorn eftersom denna typ av trafo blir ganska dyr om man inte hittar en begagnad.
Nackdelen blir ju då att jag kommer behöva runt 22-24A 1-fas och att jag inte får någon avskiljning från nätet.

Jag kan inte se bilden.

Hur blir du av med förlusteffekten???
Att bromsa en >>200kW bil ger en djäkla massa värme som måste bort, annars så tar något permanent skada.
Det finns massor av skäl till att de flesta "bromsbänkar" är gjorda som rullande landsvägar och har en tung rulle istället för att bromsa bort effekten.

Använd vattenkylning eller rent utav en turbin som broms. Då kan ni ackumulera värmen och värma upp hela verkstan

du glömde bilden,
bromsen? vad är det för ngt?
elektrisk?
har den vattenkylning?
eller var tar bromseffekten vägen?

Även om det är en tung rulle så behövs något för att bromsa bort effekten om man vill köra statisk mätning.
SAAB's tidigare rullande landsväg körde DC motor.

Bromsen, Telma retarder

Nu har jag fixat länken til bilden!

Angående val av broms så är ju vattenbroms också ett bra alternativ men jag har bestämt mig för att köra med Telmabromsen av följande skäl:

*Jag har redan köpt den;-)

*Det är väldigt smidigt man slipper stora acktankar med vatten osv.

*Den bromsen jag har köpt klarar att bromsa runt 1500Nm

*Lätt att styra

*Har inbyggd kylning i form av fläkthjul

För er som inte känner till Telmabromsen kan ni söka på just detta eller "Eddy Current Brake".
Som Joe nämner så är det en stor fördel att ha en broms så att man kan köra "steady state", dvs att man kan låsa motorn på olika varvtal.
Min tanke från början var faktiskt att köra en ren Inertia bänk, men nu kom jag över en broms billigt.

Skulle jag köra en bil med runt 400hk och som gör 250km/h så klarar jag detta med bara min inertia vikt på rullen, men går jag upp över denna effekten eller har en lägre hastighet så kommer jag behöva använda bromsen.
Dem bilarna jag normalt kommer köra har en effekt mellan 400-1100hk.

Kanske skulle ge en kort presentation av mig själv också eftersom detta är min första tråd här:

Jag är 29år gammal och jobbar som Automationstekniker och har hållt på med detta i snart 10år, därigenom har jag designat och byggt flera apparatskåp till maskiner och div. utrustning.
I dagsläget så jobbar jag mest med själva plc programmeringen, felsökning av anläggningar och hjälper till att designa anläggningar.
På min fritid håller jag på mycket med motorsport och jag har kommit in på kapitlet där jag mappar/justerar in motorer lite då och då, så för att slippa köra på vägen och riskera livet varje gång så bygger jag nu den här bromsbänken självklart också för att jag tycker det är roligt

Jag har inte så stor erfarenhet att designa kretsar ner på denna nivån, därför vände jag mig till er här eftersom jag vet att här finns mycket kunskap om just detta!

OK, då kanske det inte är fullt så knasigt som jag först tyckte att det lät...

Men jag skulle nog inte driva det hela på 192V utan fortsätta på 24V, men driva det hela via två stora seriekopplade 12V blybatterier som kontinuerligt underhållsladdas av tv st 25A CTEK laddare eller liknande. Då har du all ström du behöver och använder laddarna för att hålla batterierna fulla. Då slipper du dimensionera 230V AC för worst case fallet. Sedan att jag inte tror ett dugg på 192V och 22A för det "verkar" vara "för mycket" skulle ju innebära 24V och 88A och det känns fel, 24V och 22A för alla fyra lindningarna känns rimligare vilket skulle gett 192V och 5,5A.

Jag funderar också på varvtalsområdet för en sådan broms vesus din applikation men det torde också databladet svara på.

Så en länk till riktiga datablad på bromsen skulle hjälpa.

Tja, en AD61–55 1600Nm drar 108A vid 24V och 20°C med alla 4 steg inkopplade.

Den svåraste biten är varvtal vs tung rulle. Om rullen inte ska haverera måste den vara perfekt balanserad och ha väl tilltagna lager och upphängningar vilket är en mycket dyr bit av anläggningen. Det är periferihastigheter upp till 250 kph så det är inget man bör chansa på.
Det händer att rullar plötsligt "hittar" en resonans vid en viss belastning/hastighet och sliter sig från fästen, fångband och durkar. Personskador har inträffat och både bilar och lokaler har blivit demolerade av sådana haverier.
Värmeutvecklingen är nog inget stort problem, det är ju ganska korta intervaller man bromsar.

Bara spånar lite...

Vore det kanske en bättre idé att istället använda en klenare axel med två hjul på? Eftersom den ändå ska bromsas är det väl bara bra att få ner massan?

Måste hjulen ha en kontrollerad diameter eller kan man låta bilens däck rulla mot ett par andra bildäck? Ger gummi mot gummi kanske för stora friktionsförluster?

Som joe säger så vill en sådan här broms ha strax över 100A vid 24VDC.
Det är mer eller mindre standard att man kör dessa med 192VDC när man använder dessa till bromsbänkar, inte exakt säker på hur mycket ström bromsen behöver än men det kommer ligga mellan 13-22A. Kan inte visa något datablad heller eftersom jag inte har hittat något typnummer på den.

Men om vi återgår till topic: Vad tror ni om kretsen jag har ritat upp behöver jag lägga till något för att få en bra drift?
T.ex kondingar eller liknande.

Kollar man på dem färdiga lösningar som finns för att driva dessa bromsar så har man tidigare kört med fasvinkelstyrning, men i dem senare upplagorna har dem gått över till att styra på dc sidan för snabbare respons.

Finns flera typer. Man kan ha en virvelströmsbroms och mäta momentet på utgående axeln eller en komentimvansdlare från en automatlåda eller Stuska och mäta momentet på utgående axel. Mäter gör du med en trådtöjningsgivare.

wellsen: att styra strömmen/spänningen görs rimligt enkelt via PWM.

En lösning är att likrikta 230Vac till ung. 320Vdc och sedan aldrig mata ut mer än 60% duty-cycle. Faran med det sätt är att du har grejerna direkt ansluten till 230V nätet vilket snabbt kan bli livsfarligt, speciellt om utrustningen bara är isolerat för 24V! Självklart kan det vara byggt på ett sätt som medger isolering men det är DEFINITIVT något som ska med i planeringen.

Det går att transformera 230Vac till lämplig spänning som likriktas och styrs på samma sätt som ovan.

PWM-styrningen ska ha lämpliga dioder och transistorer, drivsteg, styring osv.