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電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?

發(fā)布時(shí)間:2016-07-08 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)每每說(shuō)到測(cè)試精度,人們一定會(huì)問(wèn)系統(tǒng)精度能做到多少,因?yàn)榇蠹叶贾罍y(cè)試系統(tǒng)的精度受多種因素影響,絕非是簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器精度所能保證的。今天就說(shuō)說(shuō)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中的扭矩測(cè)量精度如何保證。
 
在電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)當(dāng)中,扭矩的測(cè)量往往是通過(guò)扭矩傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下圖是典型的電機(jī)扭矩測(cè)試方式:
  
電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?
 
被測(cè)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接扭矩傳感器,扭矩傳感器另外一端通過(guò)聯(lián)軸器連接負(fù)載電機(jī)。系統(tǒng)工作時(shí),被測(cè)電機(jī)工作在速度環(huán)(或扭矩環(huán)),負(fù)載電機(jī)工作在扭矩環(huán)(或速度環(huán)),扭矩傳感器測(cè)量扭矩大小并將扭矩值通過(guò)信號(hào)傳送給測(cè)量?jī)x器。了解了扭矩測(cè)試過(guò)程,我們就可以找到扭矩測(cè)試的關(guān)鍵因素點(diǎn),第一:扭矩傳感器的測(cè)量精度;第二:測(cè)試儀器的測(cè)量精度;第三:電機(jī)(被測(cè)和負(fù)載)的扭矩加載精度;第四:系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度。接下來(lái)我們針對(duì)每一個(gè)因素點(diǎn)進(jìn)行分析。
  
電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?
 
首先是扭矩傳感器的測(cè)量精度。有人說(shuō)扭矩傳感器的很簡(jiǎn)單,每一個(gè)傳感器都有標(biāo)稱(chēng)精度,直接查看其手冊(cè)資料就可以知道。確實(shí)無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的扭矩傳感器,都有其標(biāo)稱(chēng)的測(cè)量精度,但是扭矩傳感器都有其測(cè)量量程,如何選擇合適的量程也是至關(guān)重要的因素。這里給大家推薦一個(gè)“三五原則”,所謂的“三五原則”就是當(dāng)測(cè)試扭矩在1N.m以內(nèi)時(shí),為保證測(cè)量精度,建議測(cè)量范圍不小于量程的三分之一,比如量程為1N.m的傳感器,建議最小測(cè)到0.33N.m;當(dāng)測(cè)量扭矩在1N.m以上時(shí),為保證測(cè)量精度,建議測(cè)量范圍不小于量程的五分之一,比如量程為10N.m的傳感器,建議最小測(cè)到2N.m。只有這樣才能保證扭矩傳感器的測(cè)量精度。
  
電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?
 
第二測(cè)試儀器的測(cè)量精度,傳統(tǒng)的電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)是采用電參數(shù)表、扭矩儀等分立儀器對(duì)電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速參數(shù)分別測(cè)試進(jìn)行測(cè)量,在穩(wěn)態(tài)下測(cè)量精度可以保證,一旦進(jìn)行瞬態(tài)參數(shù)的測(cè)量將大大影響測(cè)量精度。因此在瞬態(tài)測(cè)試情況下必須使用功率分析儀此類(lèi)高精度測(cè)量?jī)x器,同步對(duì)電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)試進(jìn)行測(cè)量,保持測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
  
電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?
 
第三扭矩加載精度,當(dāng)我們能保證測(cè)量精度時(shí),必須考慮系統(tǒng)的加載精度。比如系統(tǒng)在測(cè)試過(guò)程中,我們想測(cè)試5N.m力矩點(diǎn)時(shí),通過(guò)控制器發(fā)送指令,控制電機(jī)進(jìn)行加載,此時(shí)系統(tǒng)必須要能同步監(jiān)測(cè)實(shí)際扭矩量,并實(shí)時(shí)通過(guò)PID進(jìn)行調(diào)節(jié),保證輸出力矩在5N.m(誤差大小視PID控制優(yōu)化程度而定)。
  
電機(jī)扭矩測(cè)量結(jié)果和傳感器精度對(duì)不上,咋辦?
 
第四系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度,機(jī)械安裝精度低,意味著測(cè)試臺(tái)架的機(jī)械對(duì)中角度偏差大,電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)將會(huì)出現(xiàn)測(cè)試臺(tái)架變形、異常振動(dòng)、螺絲脫落、聯(lián)軸器斷裂等問(wèn)題。因此必須保證對(duì)中精度,否則之前所做的一切都將化為虛有。


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