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    馬達扭力測試結果和傳感器精度差異的幾點影響

    點擊次數:137  發布時間:2022-06-08
       扭矩是馬達試驗中一個重要的參數,尤其是在馬達效率評測中扭矩更是一個不可或缺的被測量,扭矩測量的準確性直接關系到馬達效率的評測的正確性。目前使用的扭矩測量方法按照測量原理可分為平衡力法、傳遞法和能量轉換法。
      1.平衡力法
      處于勻速工作狀態的傳動機械構件,其主軸和機體上一定同時存在一對扭矩T和T′,并且二者大小相等、方向相反。通過測量機體上對齒輪減速機的T′來測量主軸上T的方法稱為平衡力法。設F為力臂上的作用力,L為力臂長度,則T′=LF。通過測量作用力F和力臂L即可得出T′和T。平衡力法的優點是不存在傳遞扭矩信號的問題,力臂上的作用力F容易測得;缺點是測量范圍僅局限為勻速工作狀態,無法完成馬達動態扭矩的測量。
      2.傳遞法
      傳遞法利用減速箱馬達傳遞扭矩時彈性元件的物理參數會發生某種程度的變化。利用這種變化與扭矩的對應關系來測量扭矩。按照不同的物理參數,可將傳遞法進一步劃分為磁彈性式、應變式、振弦式、光電式等,目前傳遞法在扭矩測量領域應用廣泛。
      3.能量轉換法
      是指根據能量守恒定律通過測量熱能、電能等其它參數來間接測量扭矩。不但可以便捷的測量扭矩,而且對馬達的電壓、電流、功率、轉速等參數都能準確測量。
      馬達扭力的測試結果和傳感器精度有差異我們先從馬達扭力測試過程來了解,就可找到扭力測試的關鍵因素點:
      1.扭力傳感器的測量精度
      有人說扭力傳感器的很簡單,每一個傳感器都有標稱精度,直接查看其手冊資料就可以知道。確實無論國內還是國外的扭矩傳感器,都有其標稱的測量精度,但是扭矩傳感器都有其測量量程,如何選擇合適的量程也是至關重要的因素。根據“三五原則”,當測試扭矩在1N.m以內時,為保證測量精度,建議測量范圍不小于量程的三分之一,比如量程為1N.m的傳感器,建議最小測到0.33N.m;當測量扭矩在1N.m以上時,為保證測量精度,建議測量范圍不小于量程的五分之一。只有這樣才能保證扭矩傳感器的測量精度。
      2.測試儀器的測量精度
      傳統的馬達測試系統是采用電參數表、扭力測試機等儀器對電參數和扭矩轉速參數分別測試進行測量,在穩態下測量精度可以保證,一旦進行瞬態參數的測量將大大影響測量精度。因此在瞬態測試情況下必須使用功率分析儀此類高精度測量儀器,同步對電參數和扭矩轉速測試進行測量,保持測量數據的準確。
      3.馬達(被測和負載)的扭力加載精度
      當我們能保證測量精度時,必須考慮系統的加載精度。比如系統在測試過程中,想測試5N.m力矩點時,通過控制器發送指令,控制電機進行加載,此時系統必須要能同步監測實際扭矩量,并實時通過PID進行調節,保證輸出力矩在5N.m(誤差大小視PID控制優化程度而定)。
      4.系統的機械安裝精度
      機械安裝精度低,意味著測試臺架的機械對中角度偏差大,電機測試系統在長期運行時將會出現測試臺架變形、異常振動、螺絲脫落、聯軸器斷裂等問題。因此必須保證對中精度,否則之前所做的一切都將化為虛有。
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