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为何电机扭矩测量结果和传感器精度对不上?
来源:与非网 时间:2016-06-30

对于测试系统每每说到测试精度,人们一定会问系统精度能做到多少,因为大家都知道测试系统的精度受多种因素影响,绝非是简单的测量仪器精度所能保证的。今天就说说电机测试系统中的扭矩测量精度如何保证。

在电机测试系统当中,扭矩的测量往往是通过扭矩传感器来实现的。下图是典型的电机扭矩测试方式:


被测电机通过联轴器连接扭矩传感器,扭矩传感器另外一端通过联轴器连接负载电机。系统工作时,被测电机工作在速度环(或扭矩环),负载电机工作在扭矩环(或速度环),扭矩传感器测量扭矩大小并将扭矩值通过信号传送给测量仪器。了解了扭矩测试过程,我们就可以找到扭矩测试的关键因素点,第一:扭矩传感器的测量精度;第二:测试仪器的测量精度;第三:电机(被测和负载)的扭矩加载精度;第四:系统的机械安装精度。接下来我们针对每一个因素点进行分析。


首先是扭矩传感器的测量精度。有人说扭矩传感器的很简单,每一个传感器都有标称精度,直接查看其手册资料就可以知道。确实无论国内还是国外的扭矩传感器,都有其标称的测量精度,但是扭矩传感器都有其测量量程,如何选择合适的量程也是至关重要的因素。这里给大家推荐一个“三五原则”,所谓的“三五原则”就是当测试扭矩在1N.m以内时,为保证测量精度,建议测量范围不小于量程的三分之一,比如量程为1N.m的传感器,建议最小测到0.33N.m;当测量扭矩在1N.m以上时,为保证测量精度,建议测量范围不小于量程的五分之一,比如量程为10N.m的传感器,建议最小测到2N.m。只有这样才能保证扭矩传感器的测量精度。


第二测试仪器的测量精度,传统的电机测试系统是采用电参数表、扭矩仪等分立仪器对电参数和扭矩转速参数分别测试进行测量,在稳态下测量精度可以保证,一旦进行瞬态参数的测量将大大影响测量精度。因此在瞬态测试情况下必须使用功率分析仪此类高精度测量仪器,同步对电参数和扭矩转速测试进行测量,保持测量数据的准确。


第三扭矩加载精度,当我们能保证测量精度时,必须考虑系统的加载精度。比如系统在测试过程中,我们想测试5N.m力矩点时,通过控制器发送指令,控制电机进行加载,此时系统必须要能同步监测实际扭矩量,并实时通过PID进行调节,保证输出力矩在5N.m(误差大小视PID控制优化程度而定)。


第四系统的机械安装精度,机械安装精度低,意味着测试台架的机械对中角度偏差大,电机测试系统在长期运行时将会出现测试台架变形、异常振动、螺丝脱落、联轴器断裂等问题。因此必须保证对中精度,否则之前所做的一切都将化为虚有。

致远电子凭借丰富的电机行业测试经验,建立全新TAS(Treble Accuracy System)精度保证体系,从扭矩传感器精度(0.05%)、测量仪器精度(0.01%)、负载控制精度(毫秒级)、机械安装精度(25um)等多方面保证测试结果的准确性。


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