METODYKA POMIARU PARAMETRÓW MAŁ EJ HYBRYDOWEJ PLATFORMY BEZZAŁ OGOWEJ

Podobne dokumenty
METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 4-EW ELEKTROWNIA WIATROWA

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Biomonitoring system kontroli jakości wody

Zadania do ćwiczeń laboratoryjnych Systemy rozproszone automatyki - laboratorium

OPTI-ENER. Instrukcja montażu i obsługi. Modem EKO-LAN OPIS URZĄDZENIA. Zasada działania. Wejścia i wyjścia

Przed dostarczeniem zasilaczy UPS należy zaprojektować i wykonać następujące prace instalacyjne:

Ile wynosi całkowite natężenie prądu i całkowita oporność przy połączeniu równoległym?

OPTI-ENER. Instrukcja montażu i obsługi. Modem EKO-LAN OPIS URZĄDZENIA. Zasada działania. Wejścia i wyjścia

LABORATORIUM Z PROEKOLOGICZNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ODNAWIALNEJ

STANOWISKO DO BADANIA AKUMULACJI I PRZETWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ (analiza energetyczna)

1. Opis urządzenia. 2. Zastosowanie. 3. Cechy urządzenia -3-

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Urządzenie do pomiaru napięcia i prądu ETT

Inspirują nas ROZWIĄZANIA

STANOWISKO DO SPALANIA BIOMASY (analiza energetyczna, analiza spalin)

Załącznik 1. Obejmuje zdjęcia wykonanych stanowisk i pomocy dydaktycznych do laboratorium Specjalnych Metod Odlewania

Próby ruchowe dźwigu osobowego

BADANIE ELEMENTÓW RLC

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych: prawa Ohma i Kirchhoffa. Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji

Kod produktu: MP-W7100A-RS485

PRACA PRZEJŚCIOWA SYMULACYJNA. Zadania projektowe

System monitoringu warunków środowiskowych THB

STANOWISKO DO BADANIA PROCESÓW ODZYSKU CIEPŁA ODPADOWEGO. (PROTOTYP)

Instrukcja obsługi. v r.

2. Zawartość dokumentacji. 1. Strona tytułowa. 2. Zawartość dokumentacji. 3. Spis rysunków. 4. Opis instalacji kontroli dostępu. 3.

Telekomunikacyjny system zasilania gwarantowanego, zintegrowany na napięciu przemiennym 230V AC

PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (22) Data zgłoszenia:

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

Kod produktu: MP-W7100A-RS232

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

ZAP.370/225-2/2013 Jasło, dnia r.

BEZPRZEWODOWE PRZESYŁANIE DANYCH W SYSTEMACH MONITOROWANIA I DIAGNOSTYKI NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

1. INSTALACJA SERWERA

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

POMIARY CIEPLNE KARTY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH V. 2011

EXECUTION OF RESEARCH TESTS ON AUTOMATED DYNAMOMETER ENGINES STAND REALIZACJE TESTÓW BADAWCZYCH NA ZAUTOMATYZOWANEJ HAMOWNI SILNIKÓW SPALINOWYCH

IMP Tester v 1.1. Dokumentacja Techniczno Ruchowa

2.2 Opis części programowej

PL B1. VERS PRODUKCJA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ SPÓŁKA KOMANDYTOWA, Warszawa, PL BUP 07/

TRANZYSTORY BIPOLARNE

Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR

STOCHOWSKA WYDZIAŁ IN

Politechnika Gdańska

R O Z W IĄZA N I E K O N S T R U K C Y J N E H A M O W N I P O D W O Z I O W E J M A Ł E J P L A T F O R M Y B E Z Z A Ł O G O W E J

GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET

Czujnik warunków środowiskowych THB

Projektowanie systemów pomiarowych

MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1. Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o.

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L1 BUDOWA TERMOSTATU ELEKTRONICZNEGO

Co się stanie, gdy połączymy szeregowo dwie żarówki?

X-Meter. EnergyTeam PRZYKŁADOWE SCHEMATY SYSTEMU X-METER. 1 punkt pomiarowy. System nr 1. 2 punkty pomiarowe. System nr 2

MOBOT RoboSnake. Moduł wieloczłonowego robota

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

BADANIA LABORATORYJNE NAPĘDU HYBRYDOWEGO BEZZAŁOGOWEGO APARATU LATAJĄCEGO

STANOWISKOWE BADANIE ZESPOŁU PRZENIESIENIA NAPĘDU NA PRZYKŁADZIE WIELOSTOPNIOWEJ PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

HAMOWNIE BADAWCZE NOWEJ GENERACJI

KONWERTER TRANSMISJI GŁOWIC KT-16

Wymiar: Forma: Semestr: 30 h wykład VII 30 h laboratoria VII

Wirtualne przyrządy kontrolno-pomiarowe

Moduł Komunikacyjny MCU42 do systemu AFS42

ZASTOSOWANIE MIKROPROCESOROWEGO REJESTRATORA DO POMIARU TEMPERATURY W PIECU KONWEKCYJNO-PAROWYM

Systemy i architektura komputerów

Pomiar temperatury procesora komputera klasy PC, standardu ATX wykorzystanie zestawu COACH Lab II+. Piotr Jacoń K-4 I PRACOWNIA FIZYCZNA

SYSTEM MONITOROWANIA GAZÓW MSMR-16

Międzynarodowe Targi Spawalnicze ExpoWELDING października 2012 NOWOŚCI TARGOWE

Programowanie i uruchamianie serwo-kontrolera w napędowym układzie wykonawczym z silnikiem skokowym. Przebieg ćwiczenia

1 Moduł Neuronu Analogowego SM

System zdalnego sterownia łącznikami trakcyjnymi TEOL K3.

BADANIA SILNIKA BLDC PRZEZNACZONEGO DO HYBRYDOWEGO NAPĘDU BEZZAŁOGOWEGO APARATU LATAJĄCEGO

Miernictwo - W10 - dr Adam Polak Notatki: Marcin Chwedziak. Miernictwo I. dr Adam Polak WYKŁAD 10

Schemat blokowy karty

Dane techniczne analizatora CAT 4S

oznaczenie sprawy: CRZP/231/009/D/17, ZP/66/WETI/17 Załącznik nr 6 I-III do SIWZ Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia dla części I-III

UNIWERSALNY SYSTEM DO STRZELAŃ SYTUACYJNYCH typ USS- 1 6 z obrotnicami tarcz typu WP (WRÓG- PRZYJACIEL WP i WP-O) sterownikiem komputerowym i

STOCHOWSKA WYDZIAŁ IN

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej

OSTER 2 Sterownik programowalny z wbudowanym modemem GPRS

SETEBOS. Centralka kontrolno-pomiarowa. Funkcjonalność

Instrukcja obsługi. v r.

Ćwiczenie 4 Badanie uogólnionego przetwornika pomiarowego

Izolator portu RS485. Parametry techniczne izolatora portu

WZORCOWANIE MOSTKÓW DO POMIARU BŁĘDÓW PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH ZA POMOCĄ SYSTEMU PRÓBKUJĄCEGO

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

BADANIA PARAMETRÓW RUCHU WYBRANYCH WÓZKÓW WIDŁOWYCH

Sprzęt i architektura komputerów

1. Opis aplikacji. 2. Przeprowadzanie pomiarów. 3. Tworzenie sprawozdania

Uwaga. Łącząc układ pomiarowy należy pamiętać o zachowaniu zgodności biegunów napięcia z generatora i zacisków na makiecie przetwornika.

BADANIE WŁ A Ś CIWOŚ CI PŁ YNÓW CHŁ ODZĄ CYCH DO UKŁ ADU CHŁ ODZENIA O PODWYŻ SZONEJ TEMPERATURZE

HART-COM - modem / przenośny komunikator HART

1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zestawienie połączenia pomiędzy dwoma sterownikami PLC za pomocą protokołu Modbus RTU.

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

Wyprowadzenia sygnałow i wejścia zasilania na DB15

Spis treści. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE WYDZIAŁ TRANSPORTU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

SETEBOS Centralka kontrolno-pomiarowa

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Ćwiczenie 1. Symulacja układu napędowego z silnikiem DC i przekształtnikiem obniżającym.

Transkrypt:

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK LIV NR 2 (193) 2013 Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzy Walentynowicz Wojskowa Akademia Techniczna Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Mechanicznych i Transportu 00-908 Warszawa, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2 e-mail: fpolak@wat.edu.pl; lszczech@wat.edu.pl; jwalentynowicz@wat.edu.pl METODYKA POMIARU PARAMETRÓW MAŁ EJ HYBRYDOWEJ PLATFORMY BEZZAŁ OGOWEJ STRESZCZENIE W artykule przedstawiono metodykę pomiaru wybranych parametrów układu napędowego małej platformy z napędem hybrydowym. Opisano obiekt pomiarowy i narzędzia użyte do wykonania pomiarów wielkości elektrycznych oraz prędkości kół pojazdu. Pomiary zostały zarejestrowane za pomocą oprogramowania Database Connect firmy Addi-Data. Słowa kluczowe: bezzałogowe pojazdy, pojazd hybrydowy, układ napędowy, BPL, pomiar i akwizycja wielkości rzeczywistych i fizycznych. WSTĘP Metodykę pomiaru opracowano do pomiaru parametrów hybrydowego układu napędowego platformy bezzałogowej konstruowanej w Zakładzie Silników i Inżynierii Eksploatacji Pojazdów Mechanicznych Wydziału Mechanicznego Wojskowej Akademii Technicznej. Badany układ napędowy został wcześniej opisany w [1, 2 i 3]. Układ napędowy platformy ma na celu zapewnienie mobilności oraz dużego zasięgu pojazdu. Pojazd powinien zapewnić zdolność do jazdy z tą samą prędkością na zasilaniu bateryjnym jak i z użyciem silnika spalinowego oraz umożliwić jazdę wewnątrz budynków. Hybrydowy układ napędowy został w pierwszej 71

STANOWISKO BADAWCZE Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzyy Walentynowicz kolejności zamodelowany w oprogramowaniu AmeSim, umożliwiającym modelo- Kolejnym etapem prac badawczych jest porównanie rzeczywistych parametrów pracy układu napędowego platformy z parametrami zamodelowanymi w sposób cyfrowy. Porównanie to odbywać się będzie na konstruowanej w laboratorium silni- ków spalinowych hamowni podwoziowej oraz podczas testów poligonowych. wanie układów mechatronicznych, a następnie wykonano demonstrator technologii. Ogólny schemat dynamometrycznegoo stanowiska badawczegoo przedstawiono na rysunku 1. W trakcie realizacji poszczególnych etapów pracy część wyposażenia badawczego ulegała modyfikacjii w zależności od potrzeb. Rys. 1. Schemat stanowiska pomiarowego: 1 komputer PC z programemm rejestrującym pomiary, 2 ruter, 3 zasilacz stabilizowany 24 VDC, 4 analogowe karty k pomiarowe, 5 cyfrowa karta pomiarowa, 6 czujniki pomiarowe, 7 enkodery Źródło: opracowanie własne. Platforma została wyposażona w szereg czujników mierzących parametry takich podzespołów jak: silnik elektryczny; prądnica; falownik; 72 Zeszyty Naukowe AMW

Metodyka pomiaru parametrów małej hybrydowej platformy bezzałogowej bateria; prędkość obrotowa kół pojazdu. Moduły rejestrujące zostały umieszczone na obudowie platformy i połączone z czujnikami pomiarowymi. Przesył danych będzie się odbywać za pomocą protokołu TCP do rutera, a następnie do połączonego z nim komputera klasy PC z zainstalowaną i skonfigurowaną bazą danych, zbierając na bieżąco przesyłane przez karty pomiarowe parametry i umieszczając je w bazie. Fot. 1. Widok kart pomiarowych MSX-E3011 (po lewej) i MSX-E1701(po prawej); u góry widoczny zasilacz 24 VDC do zasilania kart (widok bez podłączonych kabli zasilających i transmisyjnych) Źródło: zdjęcie wykonane przez autorów. Prędkość obrotową kół odczytywano z umieszczonych na nich enkoderów OEW2-1024-2MHT firmy Nemicon [8]. Enkodery połączone były z cyfrową kartą pomiarową MSX-E1701 [6]. Drugim rodzajem kart pomiarowych były analogowe karty MSX-E3011, umożliwiające jednoczesną rejestrację szesnastu parametrów. Do pomiarów zostały wykorzystane trzy karty połączone szeregowo razem z kartą cyfrową. W celu zapewnienia niezakłóconego przesyłu danych pomiarowych oraz sprzężenia wzajemnego wszystkie karty zostały połączone szeregowo i podpięte do zasilacza DRP-240-24, zasilanego z sieci elektrycznej. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność dostarczenia napięcia 24 V z sieci elektrycznej, co pociąga za sobą konieczność prowadzenia kabli. Alternatywą byłoby zapewnienie 24 V z akumulatorów, 2 (193) 2013 73

Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzy Walentynowicz co wpłynęłoby jednak na masę badanego pojazdu, gdyż nie występuje tu bezpośrednie napięcie potrzebne do zasilania urządzeń pomiarowych. Rys. 2. Połączenie szeregowe kilku modułów pomiarowych Źródło: Technical Description MSX-E1701 Ethernet multifunction counter system, edition 02.01-02/2012, ADDI-DATA. Fot. 2. Enkoder umieszczony na kole platformy Źródło: zdjęcie wykonane przez autorów. 74 Zeszyty Naukowe AMW

Metodyka pomiaru parametrów małej hybrydowej platformy bezzałogowej Pomiar parametrów prądowych realizowany będzie poprzez szereg sond prądowych. W zależności od zakresu wartości mierzonego podzespołu używanee są sondy z różnym zakresem pracy. Maksymalne wartości mierzonych parametrów występować będą pomiędzy baterią a skrzynką rozdzielczą dostarczającą napięcie do poszczególnych falowników i tu stosowana będzie sonda CC-600 o zakresie 0-600A firmy Tie Pie Engineering [9]. a) b) Fot. 3. a) wybrane sondy pomiarowe stosowane do pomiaru prądów; b) dzielnik napięcia Źródło: zdjęcia wykonane przez autorów. W trakcie kompletowania urządzeńń pomiarowych zaistniała konieczność dostosowania parametrów napięć wejściowych do poziomu obsługiwanego przez karty pomiarowe, bowiem rejestrują one napięcie w zakresie ± 10 VDC, a mierzone napięcia a mieszczą się w zakresie 0 60 VDC. W celu dostosowania zakresów napięć, użyto dzielników napięcia o parametrach umożliwiających rejestrację całego zakre- pomiarowe umieszczono w punktach, któree umożliwiają obserwację podzespołów pojazdu. W związku z tym, że platforma zbudowana jest z sześciu powtarzającyp ych su przezz karty pomiarowe (fot. 3. b). Dla zmierzenia parametrów platformy sondy się modułów, ujednolicono punkty pomiarowe, umożliwiając porównanie pracy poszczególnych podzespołów. Dodatkowo zamontowano cęgi prądowe i napięcio- we, co pozwoliło na pomiar parametrów baterii i generatora prądotwórczego. Sche- maty połączeń przedstawione zostały na rysunkach 3. i 4. 2 (193) 2013 75

Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzy Walentynowicz Karty pomiarowe połączone zostały kablem sieciowym z ruterem, a ruter połączono z komputerem wyposażonym w program do zapisywania danych przesyłanych z kart pomiarowych. Program umożliwia konfigurację danych napływających z poszczególnych portów kart pomiarowych w taki sposób, że otrzymujemy wynik pomiaru w postaci dostosowanej do potrzeb użytkownika. Funkcja ta jest pomocna, gdyż cęgi prądowe podają wynik w Voltach, a dzięki odpowiednim ustawieniom możemy od razu zapisać wynik w Amperach. Sterowanie pracą platformy odbywało się za pomocą podłączonego pulpitu sterowniczego, na którym można było zadać prędkość obrotową, skręt pojazdu oraz kierunek jazdy. W założeniu platforma ma być pojazdem bezzałogowym, zdalnie sterowanym w trybie RC, jednak podczas wykonywania badań zdecydowano na posłużenie się sterowaniem przewodowym, w celu ułatwienia przebiegu eksperymentu. Rys. 3. Umiejscowienie punktów pomiarowych pojedynczego modułu napędowego; linią ciągłą zaznaczono mierzone punkty Źródło: opracowanie własne. 76 Zeszyty Naukowe AMW

Metodyka pomiaru parametrów małej hybrydowej platformy bezzałogowej Rys. 4. Umiejscowienie punktów pomiarowych baterii oraz generatora; linią ciągłą zaznaczono mierzone punkty Źródło: opracowanie własne. 2 (193) 2013 77

Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzy Walentynowicz Rys. 5. Widok okna konfiguracji programu DatabaseConnect firmy Addi-Data Źródło: Quick installation DatabaseConnect Database interface software, edition 02.01-06/2009, ADDI-DATA. WNIOSKI Z przeprowadzonej analizy punktów pomiarowych możemy uzyskać takie parametry jak napięcie oraz natężenie prądu, przy pomiarach parametrów elektrycznych, a co za tym idzie również moc badanego podzespołu. Enkodery umożliwią pomiar prędkości obrotowej kół pojazdu, co przy znajomości przełożeń w układzie napędowym pozwoli na pomiar prędkości silnika elektrycznego. Rozważyć można zastosowanie czujnika przepływu paliwa w celu określenia zużycia paliwa przez pojazd podczas pracy. Dodatkowo generator prądotwórczy oraz sterownik generatora można wyposażyć w przyrządy pomiarowe, co pozwoliłoby precyzyjnie określić moment jego uruchomienia i rozpoczęcia procedury ładowania baterii. Jeśli chodzi o pomiar parametrów silnika i sterownika, to istnieje możliwość bezpośredniego odczytu parametrów jego pracy poprzez program wewnętrzny falownika, jednak na tym etapie zrezygnowano z jego wykorzystania, gdyż wiązałoby się to z koniecznością rozbudowy stanowiska i doposażenia 78 Zeszyty Naukowe AMW

Metodyka pomiaru parametrów małej hybrydowej platformy bezzałogowej go w przyrządy, których zintegrowanie z istniejącą bazą danych jest dość pracochłonne. BIBLIOGRAFIA [1] Polak F., Szczęch L., Walentynowicz J., Napęd lekkiej platformy bezzałogowej do działań w terenie zurbanizowanym, konferencja naukowa z okazji 60-lecia WAT, Warszawa 2011. [2] Polak F., Szczęch L., Driving module of the unmanned vehicle, Journal of KONES Powertrain and Transport, 2011, Vol. 18, No 1. [3] Polak F., Walentynowicz J., Koncepcja hybrydowego układu napędowego do pojazdu bezzałogowego, VII Sympozjum Naukowo-Techniczne SILWOJ, Czernica 2010. [4] Quick installation DatabaseConnect Database interface software, edition 02.01-06/2009, ADDI-DATA. [5] Technical Description 240 W Single Output Industrial DIN RAIL Power Supply DRP-240 Series, Mean Well. [6] Technical Description MSX-E1701 Ethernet multifunction counter system, edition 02.01-02/2012, ADDI-DATA. [7] www.addi-data.com. [8] www.nemicon.com. [9] www.tiepie.com. MEASUREMENT METHODOLOGY OF PARAMETERS OF SMALL HYBRID UNMANNED PLATFORM ABSTRACT In paper, selected parameters of power transmission from small hybrid vehicle, methodology of acquisition was shows. Paper shows short description of measured object, tools used for measuring 2 (193) 2013 79

Filip Polak, Leszek Szczęch, Jerzy Walentynowicz electrical quantities and wheels speed. Measurements were recorded by Addi-Data Database Connect software. Keywords: unmanned vehicle, hybrid vehicle, UGV, measuring and acquisition of physical and real quantities. 80 Zeszyty Naukowe AMW