www.elektronik.si

[MitjaN]

Enak motor vzameš za breme kot generator in ga obremeniš. Ker sta enaka lahko privzameš, da se izgube simetrično delijo. Potem pa moraš samo še meriti DC (če gre za krtačne stroje) ali AC moč (če gre za brezkrtačne stroje). Kar pa ne bi smelo biti problem meriti.

[KlemenD]

Pozdravljeni,
hvala vsem za odgovore.
lucca brassi s tem, kako bodo oblikovani propelerji se ne rabim obremenjevat. Za to je zadolžen drug kolega. Gre pa za zračno in ne vodno plovilo. Moja naloga na projektu je stabilizacija tega plovila, ki mora biti ob zmernih nenadnih zunanjih sunkih "kirurška". Trenutno za stabilizacijo uporabljam modele, ki delujejo na podlagi feedbacka senzorjev in ugibanju. Torej senzor pove, da je plovilo nagnjeno drugače, kot bi moralo bit, nato pa procesor bolj kot ne ugiba, kako prilagodit PWM na motorčkih da stvar stabilizira in poskuša dokler mu ne uspe. Zanima me, koliko bi lahko izboljšal stabilizacijo, če uporabim bolj kompleksne modele, ki se zanašajo na to, da so potisne sile točno znane. No, sej to zdaj za debato tukaj ni pomembno, le toliko, da boste vedeli za kaj se gre.

Slowfly Dejanske moči ne bom meril. Ko sem pisal prvotno vprašanje se v podrobnosti za brez veze nisem želel spuščati in sem vse skupaj poenostavil z "močjo na motorček". V resnici me zanima potisna sila v odvisnosti od PWM-a na motorček.

Torej za enkrat mi ostaneta dve možnosti. Ena je ta da nabavim tehnico. Sem bil precej šokiran, ko sem videl 0.001g natančno tehnico za 15$. A je kdo to sprobal in ve če ta stvar za res deluje ?

Druga možnost pa je da se držim prvotnega načrta brizgo po notranjosti lepo naoljim nato pa obtežim bat, tako da bo njegova teža precej večja od sile leplenja. V brizgi se bo tako na začetku vzpostavil nek tlak, ampak nič hudega, saj lahko potem potisno silo motorčka določim le iz spremembe tlaka.

lp,
Klemen

[igo]

Tako za 5e in 100g/0,01g imam doma. Če dam gor 40g utež in jo vklopim, da pokaže 0,00g, lahko potem odstranim utež in tehtam do 140g. Potem jo zabije v eeee (error).

Načeloma bo imel motor in nosilna konstrukcija pod njim neko maso. Konstrukcija bo preprečevala vrtenje statorja motorčka v nasprotno smer od vrtenja elise + elisa mora biti dvignjena vsaj 5 premerov od tal, da preprečiš "talni efekt", ki povsem popači meritev.
Pri maksimalnem vzgonu bo pa morala biti masa še vedno večja, sicer bo vse skupaj odletelo v zrak.

Poceni tehtnice so torej bolj pogojno uporabne, ker bi morale prenesti zadostno maso pri ugasnjenem motorčku.


Lahko bi 1,2 m od tal obesil 1 m dolgo palico in jo gibljivo vpel kot nihalo. Na spodnji konec bi pritrdil motorček (os motorja pravokotno na palico).
Navor potisne sile na 1 m ročici bi odklonil nihalo, medtem ko bi ga v navpični položaj poskušali vrniti navori od težišča palice, težišča motorčka in morebitne dodatne uteži poleg motorčka.
Navori in potrebne kotne funkcije za izračun potisne sile so na ravni srednješolske fizike.
Pri danih vrtljajih motorčka se bo odklon precej hitro stabiliziral in potisna sila je funkcija odklona.

[mosqito]

Lahko uporabiš kroglo, v njo vtakneš laserski vir (t.im. "pointer") in vse skupaj natakneš na kovinsko cev. Potem projeciraš piko skozi cev na papir in gledaš, koliko se cev okloni, ko na kroglo pihaš.

Glej prilogo.

[igo]

Navor palice = masaP * g * sinus(odklon) * dolzinaP/2

Navor motorja = masaM * g * sinus(odklon) * dolzinaP

Navor dodatne utezi = masaU * g * sinus(odklon) * dolzinaP

Skupni navor = (masaP/2 + masaM + masaU) * g * sinus(odklon) * dolzinaP

Navor potisne sile = SILA * dolzinaP

Ko sta oba navora enaka, izmeriš kot odklona ali vodoravno razdaljo motorčka od mirovne lege nihala pri izklopljenem motorčku in dobiš

SILA = (masaP/2 + masaM + masaU) * g * sinus(odklon)

sinus(odklon) = VodoravnaRazdaljaOdMirovneLegeNihala / dolzinaP

SILA = konstanta * VodoravnaRazdaljaOdMirovneLegeNihala

[KlemenD]

Pozdravljeni,
ti zadnji trije odgovori mi ne koristijo kaj dosti. Ni problem to, da potisne sile ne bi mogel izmerit ročno enkrat, ali dvakrat. Problem je, ker se bo tekom projekta moralo pomerit kar precej motorčkov, PWM ima 256 vmesnih stopenj, potisno silo pa bi rad pomeril vsaj na vsaki 2 stopnji, kar pomeni 128 meritev za vsak motorček. Tako mi ne preostane drugega, kot da stvar avtomatiziram z mikrokontrolerjem, ki bo spreminjal PWM na motorček in odčitaval spremenljivko preko katere bo lahko poračunal potisno silo, nato pa izvozil tabelo meritev in graf. Tlak in silo (tehnica) lahko enostavno merim, večji problem bo konstrukcija, ampak bodo zato že poskrbeli strojniki. Sistem z vrtljivo vpeto visečo palico je pa res najbolj enostaven in verjetno bi lahko elektronsko meril tudi kot odmika, ampak je že iz zgoraj nastavljenih enačb takoj razvidno, da bo tak sistem ob dinamičnem spreminjanju momenta potisne sile prešel v nihanje, kar bo pokvarilo vse meritve.
Lp,
Klemen

[damo]

Zakaj bi kompliciral?

Motorček vpneš na vzmet, tako da prosto s svojo težo visi navzdol. S pomočjo dodatnih uteži izračunaš vrednost "k" od vzmeti.

Potem pa motorček obremenjuješ in meriš njegovo višino. Sila ki jo proizvaja propeler je F=k*x.

In to je to. Enostavneje po moje ne gre.

[igo]

sinus(odklon) = dolzinaPalice * vodoravniOdklonOdNavpicneLegePalice

Sinus je v tem primeru čista kotna funkcija, ne nihanje! Odklon je namreč kot (v stopinjah ali radianih), pri katerem se navora izenačita.

Regulacijsko gledano je sistem je zelo stabilen, saj je presečišče sinusa in konstante pod precej velikim kotom in palica dobesedno obstane na mestu, ko se navora izenačita.

[KlemenD]

igo ko se bo moment zaradi sile motorčka spreminjal več ne moreš uporabit enačbe:
Vsota vseh momentov = 0
kot si to storil zgoraj. Momenti v levo in v desno se več ne bodo 'uravnovesili' saj se bo palica morala zavrtet, da se premakne v novo ravnovesno lego, ko silo motorčka povečava. Tako je tukaj pravi nastavek
Vsota vseh momentov = J*d^2(odmik)/dt^2
Kjer je J vztrajnostni moment sistema, d^2(odmik)/dt^2 pa drugi odvod kota odmika po času.

Dobiva sledeče:
-(masaP/2 + masaM + masaU) * g * sinus(odklon) * dolzinaP + SILA * dolzinaP = J*d^2(odmik)/dt^2

Oziroma:
J*d^2(odmik)/dt^2 +(masaP/2 + masaM + masaU) * g * sinus(odklon) * dolzinaP - SILA * dolzinaP = 0
Ta enačba nama pa opisuje sistem, ki niha. Za hiter približek lahko rečeva sin(odklon)= odklon in dobiva:

J*d^2(odmik)/dt^2 +(masaP/2 + masaM + masaU) * g * odklon* dolzinaP - SILA * dolzinaP = 0
Kar pa prepoznava kot enačbo preprostega harmoničnega nihala. Krožna frekvenca za to nihalo bo:
= koren( (masaP/2 + masaM + masaU) * g * dolzinaP/J)
Seveda bi pri nastavku morala upoštevati neko dušenje, ki je v realnem sistemu sigurno prisotno. Ampak je to, kar sva izpeljala dovolj, da vidiva kaj se bo dogajalo. Sistem bo zanihal nato pa se v nekem času eksponentno zadušil. Čas dušenja je odvisen od koeficienta dušenja, ki bi ga pa morala izmerit, ko bi enkrat imela sistem postavljen. Amplituda nihanja bo enaka spremembi med začetno ravnovesno lego in ravnovesno lego po tem ko sva povečala silo na motorčku. Kakorkoli pogledaš, bo za to nihanje mikrokontroler moral kompenzirat, ko bo meritve izvajal s tem bi pa imel še več dela, kot pa da meritve izvedem na roke.

damo Z vzmetjo bi imel iste probleme, kot so opisani zgoraj. Ko bi se sila motorčka v nekem trenutku spremenila dobiva preprosto vzmetno nihalo. Začetna amplituda nihanja bi bila tako velika, kot je bila sprememba raztezka vzmeti preden sva spremenila moč motorčka in po tem. Stvar bi se seveda dokaj hitro zadušila, ampak bi mikrokontroler ponovno moral kompenzirat za te stvari, da bi nemoteno, natančno, hitro in brez človeške pomoči meritve opravil.

[igo]

[igo]

Upam, da si opazil in smeškota, ki sta "izdatno poudarila" "resnost" tistega "osebno, med nama".
Mišljen je umirjen pomen besedne zveze, ne pa tisti resen in strog.
Da ne boš mislil, da sem se spravil nate ali kaj podobnega.

Tvoji izračuni so pravilni in vse je ok, a če greš upoštevat takšne podrobnosti v tako stabilnem sistemu, ima bistveno večji vpliv turbulenten tok zraka, ki nastane zaradi vztrajnosti mase zraka.
Elisa ima korak in pri danih rpm ima v stacionarnih razmerah zrak znano hitrost. Če povečaš rpm, se zraku hitrost ne poveča v trenutku, ampak z zakasnitvijo. V času trajanja prehodnega pojava je hitrost zraka manjša od korak * rpm.
Elisa dopušča neko sebi lastno maksimalno razliko hitrosti za vsake rpm, nato pa zrak ne more več slediti površini elise in se na podtlačni strani od nje odlepi, njegovo gibanje pa postane turbulentno.
V vodi v takem primeru nastane kavitacija.

Stvar je v tem, da je tik pred nastankom tega pojava potisna sila elise največja, ob stabilizaciji hitrosti zraka pa upade.
Krivulja potisne sile se načeloma meri v stacionarnih razmerah, ko se prehodni pojav že konča. Posledično meritev ne more biti opravljeno hitro, ampak je zanjo potreben nek čas. Na slepo sem napisal 5 sekund, čeprav bo bolj verjetno trajala 10 sekund. V tem času pa se vztrajnost vrtečih (okrog osi palice) se mas ne bo toliko poznala, kot je bilo opaziti iz enačb.

Če bi meril prehodni pojav potisne sile pri hitrih spremembah rpm, potem pa motorček pritrdi na zelo lahek voziček, da bo potisna sila vodoravna. S tem boš izničil vpliv tare in bo merilni člen meril samo potisno silo.

In še ena malenkost ... merilni člen se obnaša kot vzmet brez dušenja .

Ampak tvoj strah pred nihanjem je povsem odveč.

[KlemenD]

[KlemenD]

no, na hitro sem googlal in našel tole:
https://www.youtube.com/watch?v=jOsK_oNiyq0
Posnetek je v jeziku, ki ga ne razumem, ampak mislim, da gledava ravno to, o čem sva debatirala. Poglej kako lepo stvar zaniha, ko spremeni obrate na motorčku, oziroma potisno silo.

Lp,
Klemen

[Slowfly]