Johdantoa

Uuden autotallin rakentamisen yhteydessä päätin aloittaa projektin jossa saisin yhdistää molemmat harrasteeni, autot ja elektroniikan. Oma tehonmittauspenkki on ajatuksena kiehtonut jo pitkään, ja elektroniikkaharrastajalle luontevalta tuntui nimenomaan pyörrevirtajarruun perustuva rakenne. Tällainen jarru tarjoaa lisäksi ylivoimaiset säätömahdollisuudet, ja monet markkinoiden parhaista dynoista onkin varustettu nimenomaan sähköjarrulla. Sellaisessa ei ole muita kuluvia osia kuin laakerit, se ei tarvitse jäähdytysnesteitä ja jarruvoima on helposti säädettävissä.

Sivun alalaitaan olen koonnut muutamia projektin kannalta hyödyllisiä linkkejä. Projekti etenee hitaasti, mutta tulen näillä sivuilla julkaisemaan yksityiskohtaisen dokumentaation ohjaimen kytkentäkaavioita myöten, jos saan projektin loppuun saakka vietyä.

Jarru

Pitkän etsimisen jälkeen sain hankittua jarruksi bussista peräisin olevan Telma-merkkisen hidastimen. Näitä on pääasiassa vain uudemmissa busseissa, kardaaniin kiinnitettynä avustamassa auton varsinaisia jarruja. Kuitenkin automaatti- tai puoliautomaattivaihteisista autoista näitä voi löytää vanhemmistakin linjureista.

Oma Telmani on mallia AC61-35 - tai ainakin todennäköisesti, koska merkintöjä ei ole. Tuollainen vastaa myös CC135-merkintää. Tämän mallinen jarru pystyy maksimissaan hävittämään lämmöksi 650 hv tehoa maksimiväännön ollessa 1350 Nm ja kierrosluvun 4000 RPM. Murikka painaa noin 230 kg.

Epäilyttävästä ulkonäöstään huolimatta laite osoittautui ihan kunnossa olevaksi, roottorit olivat ruostuneet staattorimagneettikenkiin kiinni mutta laakerointi ja käämit näyttivät ehjiltä. Toiselta puolelta näyttää puuttuvan roottorin ja laakerin välinen teräsholkki, joku ilmeisesti on kaivannut varaosia... tuo pitää sorvauttaa, tai sitten jos jollain tuollainen on niin ilmoitelkaa..

Jarru hankintakunnossa, tekstissä mainittu holkki, ja murikka roottorit irroitettuina.

Tarkemman tutkimuksen tuloksena huomasin että johdotukset pitää purkaa. Kyseessä lienee joku erikoismalli, koska ne poikkeavat kaikista manuaalin kytkentäkaavioista ja muutenkin ovat todella syöpyneet ja rivon näköiset. Toisekseen, ajattelin ryhmitellä käämitykset uusiksi koska aion nostaa magnetointipiirin jännitettä saadakseni magnetointivirran pienemmäksi. Magnetointiin täydellä jarruvoimalla tarvittava sähköteho on kuitenkin yli 3 kW, joten pientä magnetointijännitettä käyttämällä tarvittavat virrat kasvavat äkkiä kolminumeroisiin lukuihin. Alkuperäinen magnetointijännite näissä on yleensä 24 tai jopa 12V riippuen mallista.

Ainakin osittainen johdotusten purkaminen on myös tarpeen, jotta magnetointikäämien kunto voidaan tarkistaa ja mitata.

Elämää nähneen näköiset kytkennät ennen purkamista.

Käämien kuntoa testailtiin yleismittarilla ja akkulaturilla. Osa magneeteista toimi hyvin, mutta suureksi harmiksi yli puolesta yhteensä 16:sta oli käämilanka poikki. Alumiinikäämitys ei paljon kestä korroosiota. Koska varaosia ei juuri enää ole saatavissa, ainoa keino on korjata rikkoutuneet käämit.

Pihdit pysyvät hyvin kiinni toimivassa magneetissa. Suurimmassa osassa sitten olikin käämikatkoksia.

Käämien korjaamiseksi käämisydämistä piti irrottaa niiden päissä olevat kengät.

Muutamat käämit olivat vielä korjattavissa. Näin tehtyjen korjausten luotettavuus on kuitenkin kyseenalainen, koska rakenteessa on ylimääräisiä liitoksia. Ne piti tehdä puristusliitoksin koska käämimateriaalina käytetty alumiini ei ole juotettavaa. Käämit pitää testata vielä maksimivirrallaan ennenkuin jarrun voi koota.

Ainakin neljä käämiä oli siinä kunnossa että paikallaan korjaaminen ei tullut kyseeseen. Näiden käämitykset purettiin. Näiden tilalle on käämittävä uudet. Uutta, 2,36-millistä alumiinikäämilankaa tilattiin. Koska pieniä eriä on vaikea saada, varastoon jää aika paljon ylijäämää.

Käämisydän käämit purettuina. Hidastimen runko puhdistettiin ruosteesta ja se sai uuden maalipinnan.

Karkea periaatepiirros alla näyttää suunnitellun moottoridynon perusrakenteen. Hidastin kiinnitetään sisempään kehikkoon joka laakeroidaan laitteen runkoon (ulompaan kehikkoon) molemmista päistään. Sisäkehikko olisi muuten vapaa pyörimään ellei sitä tuettaisi tässä suunnassa varrella, johon kiinnitetään voima-anturi. Näin mitataan sisempää kehikkoa kääntämään pyrkivä voima, josta moottorin vääntömomentti sitten voidaan laskea. Samassa sisäkehikossa on myös voimansiirto jota käytetään sovittaakseen kierrosluku hidastimelle sopivaksi (maksimikierrosluku 4000 RPM). Testattava moottori kiinnitetään laitteen runkoon.

A basic diagram of the engine dyno bench.