PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ
ĐO CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG Chương
1
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP
VÀ THIẾT BỊ
ĐO
CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ
ĐỐT
TRONG
1.1Tổng quát về công suất động
cơ
:
Công suất động cơ là một trong những thông số kỹ thuật
cơ bản cuả động
cơ
được quan tâm nhiều nhất và nó là chỉ

ững điều
k
iệ
n
khai thác cụ
t
h
ể
.
 Giúp quản lí các phương tiện
kh
ác
.
1.2 Tổng quan về phương pháp đo công
suất:
Ngày nay việc xác định công suất động cơ có khá nhiều
phương pháp và thiết
b
ị
nhưng phần lớn đều dựa vào momen
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
quay và tốc độ quay. Để đơn giản có thể
ph
â
n
nhóm như
s
a
u
:

lên môi trường trung gian làm cho
thân (stato) của thiết bị quay theo. Để giữ
t
h
â
n
lại, người ta
tìm cách tác dụng lên thân một lực (momen) hãm. Lực
(momen)
h
ã
m
được đo bằng một thiết bị khác gọi là thiết bị
cân lực. Sơ đồ nguyên lí của
ph
ươ
ng
pháp được thể hiện bằng sơ đồ
s
a
u
:
Động
cơ
(gây
lực
mom
e
n)
Thiết bị gây tải

n
(Mx  Mms  Mf ) 

n
(
P.l  Mms  Mf
)
30
3
0
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Mx: Momen xoắn thu được qua thiết bị đo (KN.m,
KG.m,…)
n :Tốc độ quay của động cơ (không
qua h
ộp
số)
P :Lực thu được trên
thi
ết bị đo (KN,
KG,…)
l: cánh tay đòn trên thiết bị gây
tải
Mms: Momen ma sát của thiết bị đo ở các gối trục
(KN.m,
KG.m,…)
Mf: Momen tổn hao trên thiết bị
gây tải (KN.m,
KG.m,…).
Người ta đưa giá trị của Mms, Mf vào trị số sai số cho phép, tuỳ

h
e
o.
Đây là phương pháp xác định công suất động cơ tại nơi sử
dụng. Dùng trong
các
loại động cơ công suất nhỏ. Đặc biệt có ý
nghĩa quan trọng trong lĩnh vực tàu
cá
.
1.2.2.1 Động cơ lai máy phát
đ
iệ
n:
Trục động cơ được nối với trục rôto của máy phát, khi
động cơ làm việc,
rô
t
o
quay quanh stato làm trong các cuộn
dây stato xu
ất hiện một từ trường. Dưới
tác
dụng của từ
trường, trong các đầu dây của phần ứng sẽ xuất hiện suất
điện
động
cảm. Nếu mạch ngoài kín thì sẽ xuất hiện dòng điện
trong mạch. Tuỳ theo máy
ph



(KW)
d
N 
W
.10

3
e




(KW)
d
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Trong
đó
U
Φ,
I
Φ
: giá trị điện áp và dòng điện xoay chiều mà máy phát
t
ạo
r
a
W: giá trị đọc được trên oát kế
(W)

(KW)
d
Trong
đó
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
U, I: giá trị điện áp và dòng
điện một
c
h
iề
u
η
d
: hi
ệu suất
truy
ền
động
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Chương 2: Động cơ lai máy
b
ơ
m
Năng lượng của động cơ dùng để truyền cho máy bơm để
đư
a chất lỏng lên
ca
o
hoặt đi xa. Năng lượng dòng chất lỏng
g

ỏng
(N
/
m
3
)
Q : lưu lượng của
b
ơm
(m
3
/
s)
H : cột áp của bơm
(m)
Khi làm việc trong máy bơm thường xảy ra các tổn thất
n
ăng lượng bao
gồm
:
tổn thất cơ khí, tổn thất thuỷ lực, tổn
th
ất lưu lượng. Do đó công suất của động
cơ
lai máy bơm
là:
Trong
đó
:
N

ử dụng xoắn
k
ế
:
Momen xoắn trên trục có thể được xác định thông qua biến
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
dạng xoắn của
t
rụ
c
theo biểu
t
h
ức:
Trong
đó
M
e



G.J
p
.

t
L
t
(KG.m)
G: môđun đàn hồi của vật liệu chế tạo trục

h
ì
p
 const
, như vậy để xác định công
su
ất động
cơ
L
t
chỉ cần xác định Φ
t
.Trên c
ơ sở này người ta chế tạo thiết bị
xác định góc xoắn
g
iữa
hai mặt cắt của đoạn trục, nhờ đó xác
định được momen xoắn. Công suất động
cơ
được xác định
theo công
t
h
ức:
Ne  Me
*

 Me *


:
- Áp dụng cho các động cơ lắp trên phương tiện vận
tải
- Sử dụng thiết bị đo lực phanh trên bánh xe, từ đó tính
được momen và
c
ông
suất động
cơ
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Sai số chủ yếu của phương pháp là không biết chính xác hiệu
su
ất của các
bộ
truyền trên xe
c
ần
đo.
Phương pháp đo không phanh: đây là phương pháp đơn
giản vì không
ph
ải
tháo động cơ ra khỏi xe. Người ta lợi dụng
tổn thất cơ giới của các xi lanh
không
làm việc để làm tải cho
xi lanh. Khi
đo thanh răng ở vị trí cực đại (hoặc bướm
g
a

)
(m
l
)
Trong
đó
:
N
edm
: công suất định mức của động cơ theo thiết kế
(m
l
)

N
: độ chênh công suất với động cơ thiết kế
(%)


(n
1Ne
_
n
tb
).
k
N
10
0
n

Ví dụ: với động cơ D50 có 4 xi lanh, công suất định mức
55 mã l
ực, số
vòng
quay định mức khi làm việc với một xi
lanh là 1370 v/phút. H
ệ số k= 0.55,
n
1
=
1090
v/ph, n
2
= 1210
v/ph, n
3
=1215 v/ph, n
4
=1105
v
/
ph.
n
tb

n
1
 n
2


c
độ góc của động cơ phụ thuộc vào công
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
suất động cơ, khi công suất động cơ
cà
ng
lớn thì gia tốc càng
lớn. Thực chất của dụng cụ đo là thời gian tăng tốc từ tốc
độ
thấp tới tốc độ định mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị sẽ là công
suất động
cơ
.
Có thể sử dụng thiết bị đo HMR-2M của Liên Xô gồm có
c
ảm biến, khối
tí
nh
toán chuyển đổi, đồng hồ chỉ thị công suất và số vòng quay, bộ
phận điều
kh
iể
n.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Bộ cảm biến kiểu cảm ứng được gắn vào một lổ trên vỏ
hộp bánh đà động
cơ
,
đối diện với đỉnh răng của bánh răng
kh

ại
và biến đổi thành dòng điện một
chiều để đưa vào bộ chỉ thị và đo số vòng quay
n.
Tốc độ
góc càng lớn, các xung càng lơn, dòng điện đưa vào bộ
chỉ thị công
su
ất
càng lớn nên công suất đọc càng
ca
o.
Khi đo người ta phải đột ngột thay đổi tốc độ động cơ từ
thấp tới định mức.
Các
phạm vi điều chỉnh tốc độ và ghi
công su
ất được xác định theo một số loại động
cơ
và cho
tr
ước trên dụng
c
ụ.
Nhược điểm độ chính xác không cao, chỉ đo được một
s
ố loại động cơ do
nh
à
chế tạo

n
3
0
Me cân bằng với mômen cản của phanh
M
c
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Chương 3:
Tổng quan về thiết bị đo công
suất
1.3.1 Thiết bị gây
tả
i
:
Thiết bị gây tải còn gọi là phanh, có nhiều loại phanh, dựa
vào nguyên t
ắc
tạ
o
momen hãm ta chia làm các loại phanh
s
a
u
:
 Phanh kiểu cơ
kh
í
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
 Phanh kiểu không
kh

h
ã
m
2: tấm ma sát , 4: trục động cơ, 6: thiết bị cân
lực
Nguyên lí hoạt động : khi động cơ làm việc, má phanh có
xu h
ướng quay
t
ròn,
nhờ lực hãm của bulông làm cho trên
phanh xuất hiện momen cân bằng tương
ứ
ng
với momen ma
sát xu
ất hiện giữa tấm ma sát với bánh đà về trị số. Momen
câ
n
bằng này được truyền đến tay đòn và thiết bị cân lực hiển
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
thị số. Ta
c
ó
:
M
cb
= M
ms
+ M

A
T
RA
N
G
10
Ne 

.n.
*
30
P
.
l
74.6
1.3.1.2 Phanh không
kh
í
:
Nguyên lí hoạt động: bộ phận gây tải của phanh không khí
là 1 chong chóng
c
ó
profin cánh xác định. Momen cản của
phanh loại này tỉ lệ bình phương với tốc
độ
quay. Để thay đổi
momen cản, có thể thay đổi độ nghiêng của cánh, chiều dài
cá
nh

l
Trong
đó
:
M
c
: momen cản xuất hiện ở chong chóng
(KN.m,
KG.m)
M
cb
: momen cân bằng
(KN.m,
KG.m)
l:chiều dài cánh tay đòn
(m)
Phanh không khí làm việc ồn, kết cấu phức tạp, việc tính
toán sẽ phức tạp
kh
i
mật độ không khí thay đổi. Vì vậy nó chỉ
được
dùng để kiểm tra đông cơ máy
b
a
y.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
T
r
ư

đo
công suất rất rộng,
từ vài chục đến vài chục ngàn mã lực (60.000
HP).
Phanh thuỷ lực hoạt động theo nguyên lí: chất lỏng được
đẩy vào phanh
c
ó
nhiệm vụ tải nhiệt cho thiết bị và tạo ra lực
(momen c
ản). Công suất tiêu hao
c
ho
việc làm mát nước được
xác định theo công
t
h
ức:
M
f
= G
n
.C.
(T
r
-T
v
)
Trong
đó

: lượng nước cần thiết cho phanh làm
v
iệc
C: tỷ nhiệt của
n
ước
T
r,
T
v
: nhiệt độ đầu ra vào của
n
ước
Như vậy công suất cần đo sẽ bằng công suất tính toán trên
l
ực kế cộng với
c
ông
suất tiêu hao trong phanh thuỷ
lực
.
M
d
= M
f
+
P.
l
Về kết cấu, phanh thuỷ lực tương đối đa dạng, nhưng có thể
chia ra các dạng

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
T
r
ư
ờ
n
g
Đ
Ạ
I
H
Ọ
C
N
H
A
T
RA
N
G
13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
T
r
ư
ờ
n
g
Đ
Ạ

.
Nguyên lí hoạt động: khi động cơ làm việc làm cho rôto
của phanh quay.
N
ế
u
không có nước, lúc đó động cơ chạy
không tải. Tuỳ thuộc vào lưu lượng nước mà
ta
có các cấp
tải khác nhau. Dưới tác dụng của lực (momen) từ rôto sang
môi
t
r
ườ
ng
nước làm cho vỏ (stato) quay, để giữ cho stato
đứng yên, người ta gắn cứng
v
ới
stato một cánh tay đòn
l
ực, phía dưới có nối với thiết bị cân lực. Momen nhận
đ
ược
dưới tác dụng của thiết bị cân lực sẽ cân bằng với mômen
ma sát thuỷ động
tác
dụng lên
ph

H
Ọ
C
N
H
A
T
RA
N
G
1
Chương 4: Phanh
đ
iệ
n
Tuỳ theo phương pháp sinh ra mômen hãm người ta chia
phanh
điện thành
các
loại
s
a
u
:
 Phanh điện dòng điện
xo
á
y
 Phanh điện dòng điện xoay
c

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Trích đoạn Bộ chuyển đổi momen xoắn (Rotary Torque Transducer): Nối nguồn bản điều khiển (Powering the console): Yêu cầu cung cấp nước: Phần mềm nâng cấp máy tính E PROM Phương pháp cánh tay đòn thẳng Tháo cánh tayđòn lực từ bộhút thu.

---