Entwicklung eines Drehmomentenprüfstandes für Stellmotoren

Projektdetails 
Kompetenzfeld:

Messtechnik

Leistungsbereich:

Entwicklung

Branche:

Automobil

Methode/Werkzeug:

Programmierung / LabView

Fakten:
  • Maximal stellbares Drehmoment: 2 Nm
  • Auflösung der Drehmomentenmessung: 0,01 Nm
  • Auflösung der Winkelmessung: 0,25 °
  • Stabiles Prüfstandsgehäuse aus Aluminium Profilen
Entwicklung
Messtechnik

Entwicklung eines Drehmomentenprüfstandes für Stellmotoren

Ausgangssituation:

In modernen Kühlsystemen kommen Stellmotoren zum Einsatz, mit denen die Durchströmung geregelt werden kann. Diese Stellmotoren müssen gewisse Anforderungen erfüllen, um auch in speziellen Belastungssituationen, wie zum Beispiel Vereisung, sicher zu funktionieren. Deshalb müssen die Lastenheftanforderungen sichergestellt werden. Die zu prüfenden Parameter sind vor allem Drehmoment, Drehzahl sowie Positioniergenauigkeit.

Projektauftrag:

Konzeptionierung und Aufbau eines Prüfstandes zur Erfassung von Drehmoment und Drehzahl sowie Stellen eines Gegendrehmoments. Zur Ansteuerung des Prüfstandes und Auswertung der anfallenden Messdaten ist eine Software zu entwickeln.

Umsetzung:

Der mechanische Aufbau wurde mit Alu-Profilen realisiert. Zum Stellen des Lastmoments wurde ein Synchron-Servomotor mit einem Antriebsregler zur Drehmomentenregelung verwendet. Ein Drehmomentensensor, der zwischen Lastmaschine und Prüfling angebracht wurde, dient zur genauen Bestimmung des Drehmoments und der Ist-Wert Erfassung für die Drehmomentenregelung. Ein Datenerfassungssystem der Firma National Instruments (NI cDAQ) erfasst die Sensorsignale über entsprechende Messkarten und überträgt die Werte per USB auf den PC. Außerdem dient es zur Sollwert-Vorgabe für die Drehmomentenregelung vom PC an den Antriebsregler. Die Software zur Speicherung der Sensordaten und Drehmomentenvorgabe an den Antriebsregler wurde in LabVIEW erstellt. Dabei wurden mehrere Testfälle automatisiert umgesetzt sowie eine benutzerfreundiche Bedienoberfläche generiert.

Lösung:

Es wurde ein kompakter, vollautomatisierter Prüfstand inklusive automatisierter Datenauswertung aufgebaut, der die Anforderungen des Kunden in allen Punkten erfüllt und in vielen sogar übertrifft. Bei der erfolgreichen Kundenabnahme wurde bereits über die Bestellung weiterer Prüfstände und eine Erweiterung in Richtung Klimatests gesprochen.