Vermogens meting

Hallo,

Voor een asfalt boor machine die ik aan het ontwikkelen ben, wilde ik een vermogensmeting doen bij het boren in asfalt. Met deze meting willen ik kunnen inschatten hoeveel accu capaciteit er vereist voor de machine.

Ik heb geboord met een enkelfasige boor van 2500 Watt op 230V.
De boor was aangesloten op een aggregaat die in een aanhanger stond. Op de stekker van de motor hebben we een vermogensmeter geplaatst.

Over de stroomkabel heb ik een multimeter met ampèreklem geplaatst.
Dit is de DigiTek DT-9602R+.
Deze heb ik aangesloten op een laptop met een USB log adapter.

Resultaten Boring 1 met diameter 200.
Vermogensmeter: 0.073 kWh
Resultaten Boring 2 met diameter 110.
Vermogensmeter: 0.068 kWh

Dit is de grafiek van de ampère meting.

Is de manier waarop ik deze meting gedaan heb de goede en betrouwbare manier, of doe ik iets verkeerd?
Kan ik uit het ampère verloop ook nog het vermogen berekenen?

De meting is bedoeld om een grove indicatie te geven van het vermogensverbruik, dus het hoeft niet heel nauwkeurig te zijn.

je hebt getest met boren in gewoon asfalt neem ik aan, boren in vaker gelapt asfalt of slechte ondergrond kan zwaarder verlopen en dus meer vermogen trekken uit de accu. je ziet dat de boor van 110 een aanloopstroom van 20A trekt, dat is op 230V gemeten. op laagspanning met accu's is die aanloopstroom veel hoger. de accu kan dan weleens fysiek zo zwaar worden om te zorgen dat die langer als 6 maanden mee kan gaan dat je net zo goed een generator mee kunt nemen, of de accu op een verrijdbaar karretje zet en met een stuk dikke kabel aan het apparaat aansluit.

het totaalverbruik om te boren zegt niet zoveel over de keuze van accucellen en dergelijke, een auto kun je ook starten met maar 40Wh verbruik, de startstroom is echter een paar honderd ampere.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

De gehele boor unit wordt op een chassis gemonteerd.
Ruimte genoeg dus voor een paar flinke accu's.

Ik ben bekend met de vele variabelen die aanwezig zijn tijdens het boren in asfalt. Dit maakt het inderdaad erg lastig om een goed beeld te krijgen van het vermogensverbruik.
Diepte van boring, soort asfalt, temperatuur, slijtage.

Wat moet ik doen om toch een soort van onderbouwing te maken voor een accu keuze? Het gaat alsnog om een benadering.

Lambiek

Special Member

Ik kan verkeert kijken, maar hoe kom je aan die stroom met 0.073Kw bij 230VAC?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 20 december 2016 09:47:49 schreef Lambiek:
Ik kan verkeert kijken, maar hoe kom je aan die stroom met 0.073Kw bij 230VAC?

Het is kilowattuur, 0.073 KwH

Op 20 december 2016 09:39:14 schreef Noikster:

Wat moet ik doen om toch een soort van onderbouwing te maken voor een accu keuze? Het gaat alsnog om een benadering.

werkstromen, piekstromen, soort werkgebied ( koud, warm, vocht trillingen ed ) welke werkspanning, dat bepaalt hoeveel in accu's in serie zetten, tevens is elke verdubbeling van de werkspanning een halvering van de stroom. tevens hoe snel moet het geheel volgeladen gaan worden. bijv loodaccu's geven knalgassen, dat is niet geschikt als je met vonkende machines erlangs werkt.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Over de meting zelf: met alleen een stroomtang kun je geen onderscheid maken tussen reële en reactieve stroom, je meet alleen de schijnbare stroom. Afhankelijk van de arbeidsfactor kan het werkelijke verbruik dus lager liggen dan wat je nu gemeten hebt, maar niet hoger. Deze meting is dus een worst-case; in werkelijkheid is het minder, maar je kunt niet eenvoudig vaststellen hoeveel minder.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 20 december 2016 10:04:52 schreef SparkyGSX:
Over de meting zelf: met alleen een stroomtang kun je geen onderscheid maken tussen reële en reactieve stroom, je meet alleen de schijnbare stroom. Afhankelijk van de arbeidsfactor kan het werkelijke verbruik dus lager liggen dan wat je nu gemeten hebt, maar niet hoger. Deze meting is dus een worst-case; in werkelijkheid is het minder, maar je kunt niet eenvoudig vaststellen hoeveel minder.

Weet u misschien hoe ik dit alsnog kan benaderen, of misschien wat het verschil ongeveer kan zijn in %.

Een 2de meting is op het moment nog niet mogelijk namelijk.

Enerzijds: Als je vermogen en verbruik wil weten MOET je de spanning weten. Het kan zijn dat ik er overheen gelezen heb, maar ik zag geen meting staan, ik ben uitgegaan van 230V.

Op de tweede meting zie ik 6, oplopend naar 10A. Het gemiddelde is 8A. 8A * 230V = 1840W. Vermenigvuldig ik dat met 200 seconde, dan is dat 386kJ en met 3.6MJ per kWh is dat 0.10 kWh. Jou meting is 0.08kWh, Dat scheelt 20%. Dat is dus je correctiefactor.

Maar goed. Zo'n Wattmeter probeert dit intern gewoon goed te doen. Als hij dat redelijk doet, dan is de wattmeter nauwkeuriger dan de ampere meting....

Dit alles gaat er natuurlijk van uit dat de spanning ongeveer constant blijft. Je aggregaat kan meer inzakken bij 2300W dan bij 1500W. Er kan spanningsval over je snoer zijn.

[Bericht gewijzigd door rew op dinsdag 20 december 2016 10:32:25 (13%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Anoniem

Op 20 december 2016 09:55:50 schreef testman:
[...]
bijv loodaccu's geven knalgassen, dat is niet geschikt als je met vonkende machines erlangs werkt.

Knalgas wordt bijna uitluitend geproduceerd bij overladen.
Als je dan een vuldop losschroeft en met een aansteker in het gat kijkt of er nog genoeg sop inzit heb je wel kans op een knalletje , ja.
Normaal zijn de vuldoppen mooi dichtgeschroefd en het beetje gas dat langs het overdrukslangetje zou ontsnappen wordt in de lucht tot ver onder de explosiegrens verdund. En al helemaal niet tijdens het gebruik (ontladen). In een batterijzaal moet je wel iets voorzichtiger zijn,dat wel.Maar in open lucht??
Vroeger werd ook gewaarschuwd niet te GSM-en tijdens het tanken wegens explosiegevaar. De werkelijke reden was dat er ooit eens het gerucht verspreid werd dat een teller gereset werd door een GSM. Dit deed al gauw de ronde. Vandaar dat velen dat eens zelf uitprobeerden. natuurlijk enkel uit interesse.:-)

knalgas is nog aanwezig in een accubehuizing als je meteen die accu's gaat gebruiken. als je ze goed inbouwt met kap en ontluchting zal het idd niet zo'n vaart lopen.

tanken en gsm's is al eens aan bod gekomen bij mythbusters meen ik.. net als tanken en vliegtuigen is dat een probleem wat met de jaren vanzelf opgelost wordt, men schermt kabels en dergelijke allang af bij vliegtuigbouwers, net als in ziekenhuizen waar doktoren ook staan te bellen, dan doet dat bordje verboden te bellen niet veel meer.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Heren, ik dank jullie voor de input.

Jullie input heeft mij goed geholpen bij het onderzoeken wat er nu precies mis is gegaan.
Voorlopig blijf ik de gegevens gebruiken als een ruwe indicatie van het vermogensverbruik.
Echter wil ik zo snel mogelijk een nieuwe meting doen met de juiste apparatuur.

Ik kan beschikking krijgen over een dergelijke multimeter zoals in de afbeelding hieronder.

Deze kun je dus tussen je motor plaatsen in het stekkercontact. Als ik het goed begrijp meet deze dan het voltage en de ampères en berekend het vermogen in Watt. Zijn jullie bekend met deze functionaliteit en kan ik hiermee een goede meting doen?

Wellicht, echter moet die meter dan ook nog kunnen loggen, of je moet zelf snel zijn met schrijven en zoveel mogelijk datapunten overnemen.

Ik had begrepen dat je die opgenomen vermogens zelf berekend had uit de stroom en een aangenomen spanning; als die van die Voltcraft energy monitor komen, is daar waarschijnlijk al rekening gehouden met de arbeidsfactor. Waarschijnlijk kun je die arbeidsfactor, het reële vermogen, schijnbare vermogen en reactieve vermogen allemaal apart aflezen. Ik zou alleen even controleren of de stroommeting een beetje klopt, met goedkope shunts wil daar nog wel eens wat afwijking in zitten. Die 20% reactief vermogen klinkt op zich niet vreemd voor zo'n boormachine die flink aan het werk is.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bij DC is het simpel: heb je 12V spanning en 5A stroom vermenigvuldig je ze en je ehbt het vermogen: P = 12V * 5A = 60W.

Bij AC en een belasting als een lamp is het met AC ook simpel: je hebt bijvoorbeeld 230V effectief (ongeveer 325 op de toppen!) en bijvoorbeeld 1.3A effectief (1.83A op de toppen) en wederom hun product is het vermogen: P = 230V * 1.3A = 300W.

Maar heb je een "ingewikkeldere" belasting dan een halogeenlamp, dan is het minder eenvoudig om het vermogen te bepalen.

Als simpelste voorbeeld stel ik voor: een condensator. Sluit je die op het net aan, dan gaat er stroom lopen. Maar energie wordt 100x per seconde heen en terug geshuffeld tussen "het net" en de condensator. Je verbruiksmeter in je huis, of die wattmeter van jou zal "nul" afgenomen vermogen registreren.

Een condensator of een "perfecte spoel" is een extreem voorbeeld in dat er precies NUL verbruikte energie is. Een boormachine lijkt elektrisch gezien op een kruising tussen de halogeenlamp en de spoel.

In het extreme geval is er WEL stroom NUL afgenomen energie, maar in de praktijk is er vaak wel afgenomen energie, maar meer stroom dan strict noodzakelijk om dat vermogen te krijgen. De verhouding daartussen wordt arbeidsfactor genoemd. In jou geval lijkt het er op dat de arbeidsfactor ongeveer 0.8 is. Als jij voor 80 eenheden aan stroom laat registreren op je elektriciteitsmeter, loopt er wel ter waarde van 100 eenheden aan stroom. Die "extra" 20% levert WEL verliezen op in de leidingen van de centrale naar jou huis, maar ga jij niet afrekenen op je jaarafrekening. Vandaar dat de elektriciteitsmaatschappijen dit soort verbruik wat beperkt willen houden.

Ik snap niet waarom jij nu denkt dat je meting niet goed is en dat je nu andere dingen moet gaan kopen. Je wattmeter heeft correct geregistreerd wat het werkelijke verbruik is. Dit is bepalend voor de accu die je in je apparaat moet gaan monteren. Je stroommeting heeft aangegeven met hoeveel stroom je rekening moet houden.

Beide metingen komen ook heel aardig overeen. Een arbeidsfactor van 0.8 is wat aan de lage kant, maar niet extreem. Maar hoewel het werkelijke vermogen maar net over de 2kW is geweest moet je toch de stroom van 2.3kW (10A) aankunnen. Daarnaast is toch ruime marge gewenst.

Ik heb een tijdje terug een accupack van 1.5kWh gekocht. Daarmee kan ik dus bijna 20 gaten boren. Kosten: 300 euro, gewicht 7.5kg. (de kosten zijn mogelijk iets optimistisch: Ik had een heel gunstige aanbieding).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
pamwikkeling

Special Member

Een benadering vanuit een andere invalshoek ....

Indien je motor een vermogen kan genereren van 2.5 kW,
en als je uit praktisch oogpunt aanneemt dat de cos fi van 0.80 is en het rendement van de motor 90% is.

Dan heb je 2500 / (0.80 x 0.90) ongeveer 3500 watt aan elektrisch vermogen nodig.

Indien de waarde 279 op de x-as van grafiek "Boor 110" overeenkomt met 279 seconden, dan heb je ongeveer 3500 x 279/3600 = 0.271 kWh aan energie nodig.

Als je uiteindelijk die machine op een accu wil laten draaien, waarom ga je dan nu met wisselstroom meten?

GJ_

Moderator

Op 20 december 2016 23:56:52 schreef KlaasZ:
Als je uiteindelijk die machine op een accu wil laten draaien, waarom ga je dan nu met wisselstroom meten?

standaardmotor en frequentieregelaar voeden met accu's?

Lambiek

Special Member

Of accu pakket, omvormer (bijv. 48VDC/230VAC), standaardmotor.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.