Lucas Nuelle Testsysteem

Dit wikibook gaat over het Lucas Nuelle Testsysteem.

Het Lucas Nuelle Testsysteem is eigenlijk een testbank om het werkgedrag van wissel- en gelijkstroommotoren te bepalen. Met andere woorden, deze testbank kan dus verschillende variabelen van een wissel- en gelijkstroom motor bepalen. Hieronder heeft u een overzicht van verschillende voorbeelden van deze variabelen:

Koppelingskarakteristiek
Aanloopkarakteristiek
Spanning in functie van tijd
Stroom in functie van tijd
Koppel in functie van tijd
Toerental in functie van tijd

Werking

De testbank bestaat eigenlijk uit een elektromotor (DC of AC) die aan een belaster hangt. Dankzij software kunnen we ook verschillende situaties schetsen door verschillende belastingen te gebruiken en door de elektromotor op verschillende "manieren" te belasten. Het is ook dankzij de software dat we hier die verschillende variabelen kunnen uithalen.

Soorten belastingen

Er zijn verschillende soorten belastingen voor de testbank, hieronder heeft u een lijst van deze systemen:

Poederrem
Servo
Active Servo

Poederrem

De poederrem kan je eigenlijk vergelijken met het systeem van een fietsrem. Het grote verschil zit zich juist in het feit dat deze rem gemonteerd is op de as en dat die remt door poeder (vandaar komt dus ook de naam poederrem).

Servo

Bij dit type belasting wordt er eigenlijk een servomotor gebruikt om de belasting te simuleren. Om de verschillende variabelen te bepalen moet er ook gebruik gemaakt worden van vier verschillende soorten software.

Software

Als u de remkarakteristiek of de koppelkarakteristiek wilt bepalen van de motor, dan moet je de modus op "Application Mode" zetten.

Hieronder heeft u een lijst van de vier verschillende soorten software:

Active DCMA
Active ACMA
Dyn AMA
Simuload

Interface Probleem

Als men één van deze software opstart, kan het zijn dat de software een extra pop-up laat zien. Deze heeft als titel "Interface". Je krijgt deze pop-up als je de software opstart, terwijl de testbank niet aangesloten is, verkeerd is ingesteld, of wanneer de testbank niet is aangesloten wegens andere redenen.
Als de testbank nog niet is aangesloten moet je hem nu aansluiten en op "opnieuw proberen drukken".
Als de pop-up blijft terugkomen dan wilt dit zeggen dat het verkeerde communicatie protocol gebruikt wordt. Je moet dus controleren of de testbank zijn COM-poort overeen komt met de ingestelde COM-poort van de software. Als deze niet overeen komen dan moet je deze dus aanpassen in de software (de COM-poort komt in hardware overeen met de USB-poort). Ook moet je controleren of de ingestelde communicatie "snelheid", oftewel baud-rate juist is ingesteld. Als dit niet overeen komt, dan moet je ook hier weer de baud-rate aanpassen. Druk nu op "opnieuw proberen".
Als de testbank niet is aangesloten omdat je geen nieuwe metingen wilt uitvoeren, maar gewoon resultaten wilt evalueren. Dan druk je gewoon op de knop "Demo".
Als je op annuleren duwt dan wordt de software afgesloten.

Gegevens Exporteren

Het is ook mogelijk om de gegevens die je uit al deze software krijgt te exporteren. Dit doe je door naar "Bestand" te gaan en daarna naar "Export..." te gaan. Dan krijg je een bepaalde pop-up met als titel "Export". Om de gegevens in ".txt" bestand te verkrijgen moet u deze pop-up instellen zoals het op de afbeelding staat. Daarna krijgt u een bestand met geen extensie, maar wel met de naam die u ingegeven hebt + "TXT". U moet op het einde van dit bestand ".txt" toevoegen. Daarna moet u dit bestand openen met Excel, nu kan u verschillende berekeningen en grafieken maken met deze gegevens zoals u het zelf wilt.

Active DCMA

Deze software is bedoeld voor wanneer we de koppelingskarakteristiek van de elektromotor willen bepalen. De elektromotor is in dit geval van het DC type. De software zal hier eigenlijk eerst de motor opstarten en vanaf de motor is opgestart (het toerental is gestabiliseerd op zijn maximum), dan zal de servomotor zich gedragen als een rem. Deze rem wordt geleidelijk aangezet.
De meetresultaten worden weergegeven in grafieken in functie van tijd. Er kunnen verschillende variabelen opgevraagd worden in functie van de tijd, hier heeft u een overzicht van deze variabelen:

Toerental
Draaimoment
Vermogen (elektrisch --> schijnbaar, reactief en actief vermogen)
Vermogen (mechanisch)
Rendement
Stroom (door de stator van de motor)
Spanning
Slip
Arbeidsfactor

Active ACMA

Deze software werkt eigenlijk op het dezelfde manier als de Active DCMA software. Het enige belangrijke verschil is hier dat de elektromotor niet van het type DC is maar van het type AC.
Ook hier worden de meetresultaten weergegeven in grafieken in functie van tijd. Er kunnen verschillende variabelen opgevraagd worden in functie van de tijd, hier heeft u een overzicht van deze variabelen:

Toerental
Draaimoment
Vermogen (elektrisch --> schijnbaar, reactief en actief vermogen)
Vermogen (mechanisch)
Rendement
Stroom (door de stator van de motor)
Spanning
Slip
Arbeidsfactor

Deze grafieken zijn gemaakt met de SE2662-1K motor.

De eerste grafiek geeft de rem karakteristiek van de SE2662-1K motor weer, met draaimoment in functie van de tijd. De tweede grafiek geeft eigenlijk exact hetzelfde maar hier komt dan ook nog eens de stromen, het rendement en de arbeidsfactor van deze motor bij. Ook nadat je de metingen hebt uitgevoerd kan je nog extra gegevens bij op de grafiek zetten. Hieruit kunnen we dus concluderen dat de testbank alle variabelen opmeet bij elke meetpunt.

Dyn AMA

Bij deze software wordt eigenlijk het opstartgedrag opgemeten en weergegeven in grafieken. De software gaat eigenlijk eerst triggeren. Daarna begint de software met meten. Hierna wordt de motor aangezet. Vanaf de motor volledig is opgestart wordt de meting stop gezet en kan men de resultaten evalueren, etc.
Ook hier worden de meetresultaten weergegeven in grafieken in functie van tijd. Er kunnen verschillende variabelen opgevraagd worden in functie van de tijd, hier heeft u een overzicht van deze variabelen:

Stroom
Spanning
Vermogen
Toerental
Koppel

Deze grafieken zijn gemaakt met de SE2662-1K motor.

Deze grafiek geeft eigenlijk het opstartgedrag van de SE2662-1K motor weer. Men ziet hier op deze grafiek ook het toerental en het koppel van deze motor in functie van de tijd (het is ook mogelijk om de andere variabelen op deze grafiek weer te laten geven).

Simuload

Deze software wordt gebruikt om de koppelkarakteristiek van een motor te meten, dit gebeurt door de belasting te simuleren. Uit de grafiek kan men dus ook de bepaalde koppelkarakteristiek bij een bepaalde belasting bepalen.

Deze grafieken zijn gemaakt met de SE2662-1K motor.

Deze grafiek is van de SE2662-1K motor wanneer de motor wordt belast (voorbeeld: tijdens het heffen van iets). De vloeiende grafiek geeft deze hef karakteristiek weer met het koppel in functie van de tijd. De constante horizontale rechte geeft weer met welk moment deze motor belast wordt (in dit geval 1.1Nm).

Hardware

Het is ook mogelijk om de testbank manueel te testen. Hiervoor zijn er onder andere twee modes voor:

Torque Control
Speed Control

Torque Control

Bij deze modus kan je eigenlijk het koppel van de servomotor aanpassen. De grootte van dit koppel bepaalt hoe "hard" dat de servomotor de elektromotor moet afremmen.

Speed Control

Bij deze modus kan je eigenlijk de snelheid van de elektromotor aanpassen. Eigenlijk spreken we van een motor niet echt van een snelheid maar eerder van een toerental.

Active Servo

Bij dit type belasting wordt er ook een servomotor gebruikt om de belasting te simuleren. Het grote voordeel van dit type is dat er maar 1 software is waar alles bij opstaat (bij het type servo zijn dit er maar liefst 4).

Motoren

Er zijn verschillende soorten motoren die we kunnen gebruiken in zo een testbank. We kunnen deze ook onderverdelen in twee types, namelijk AC en DC motoren. AC motoren kunnen we ook nog eens verder verdelen in asynchrone AC motors en synchrone AC motors. Er is ook een zeer eenvoudige formule om te achterhalen of een bepaalde AC motor synchroon is of asynchroon.
n = (60 x f)/p --> n = 3000/p
Bovenstaande formule geldt alleen wanneer p een natuurlijk getal is en wanneer we van een synchrone motor spreken. Met andere woorden, als men een motor heeft met een toerental van bijvoorbeeld 1500 (p = 2), 750 (p = 4) of 500 (p=6). Dan spreken we van een synchrone motor. Alle andere AC motoren met een ander toerental zijn asynchrone motors.

DC Motoren

SE2662-3D

Dit is een gelijkstroom motor van Lucas Nuelle, met een toerental van 1800-2000 /min. Men moet deze natuurlijk aansluiten op gelijkspanning, deze gelijkspanning moet 220V bevatten. Deze gelijkstroommotor kan ook ingezet worden als generator.

AC Motoren

SE2662-3G

Dit is een asynchrone driefase AC motor, met een toerental van 2800/min. Men moet deze motor aansluiten in driehoek op een net met lijnspanning van 400V.

SE2662-3M

Dit is een asynchrone driefase AC motor, met een toerental van 1340/min. Men kan deze motor aansluiten in driehoek of in ster met een respectievelijke lijnspanning van 230V of 400V. Deze asynchrone motor kan ook ingezet worden als generator.

SE2662-3W

Dit is een synchroon driefase AC motor, met een toerental van 1500/min. Men kan deze motor aansluiten in driehoek of in ster met een respectievelijke lijnspanning van 230V of 400V.

SE2662-3P

Dit is een eenfasige AC motor. Men kan zo een soort motoren herkennen aan de aanwezigheid van 2 condensatoren (zie afbeelding). Het bevat een toerental van 2815/min. en wordt aangesloten op een spanning van 230V.

SE2673-1K

Deze AC motor is een asynchrone driefase kooianker motor, met een toerental van 1380/min.

Dit is een Siemmens motor, dit wilt zeggen dat deze motor niet voorzien is van een veiligheid, je moet de pannenkoektest dus toepassen. Zie "6.5 Veiligheid" voor meer informatie.

Meten

Om metingen zelf uit te voeren heb je een voltmeter en ampèremeter nodig. De voltmeter schakel je parallel over 1 lijn (ster of driehoek) van de elektromotor. De ampèremeter zet je in serie door 1 lijn (ster of driehoek) van de elektromotor.

Veiligheid

Als de elektromotor in de testbank niet voorzien is van een temperatuurveiligheid, dan is het belangrijk dat je telkens de pannenkoekentest uitvoert. Deze test houdt eigenlijk in dat je je hand voortdurend op de elektromotor houdt. Van zodra het niet meer dragelijk is (het voelt veel te warm aan), dan zet je de motor volledig uit. Dit zal niet zo vaak het geval zijn maar het is belangrijk om deze test toch uit te voeren, zodat schade aan de testbank voorkomen wordt.