Wat zijn de methoden om het koppel van de telmotor te meten?
Koppel is een belangrijke parameter bij motortests. Vooral bij de evaluatie van motorefficiëntie is koppel een onmisbare maat. De nauwkeurigheid van de koppelmeting is rechtstreeks gerelateerd aan de juistheid van de evaluatie van de motorefficiëntie. De koppelmeetmethoden die momenteel worden gebruikt, kunnen worden ingedeeld in een balanskrachtmethode, een overdrachtsmethode en een energieomzettingswerkwijze volgens het meetprincipe.
Allereerst de balansmethode
Voor een mechanische transmissiecomponent in een uniforme werktoestand, moet een paar koppels T en T 'gelijktijdig bestaan op de hoofdas en het lichaam, en de twee zijn even groot en tegenovergesteld in richting. De methode om T op de hoofdas te meten door T 'op het lichaam te meten, wordt een balanskrachtmethode genoemd. Laat F de kracht op de arm zijn en L de lengte van de arm, dan T '= LF. T 'en T kunnen worden verkregen door de kracht F en de krachtarm L te meten. Het voordeel van de balanskrachtmethode is dat er geen probleem is met het overbrengen van het torsiesignaal en dat de kracht F op de krachtarm gemakkelijk te meten is; het nadeel is dat het meetbereik beperkt is tot de bedrijfstoestand met uniforme snelheid en dat de dynamische torsiemeting niet kan worden voltooid.
Ten tweede, de overdrachtsmethode
De overdrachtsmethode maakt gebruik van een bepaalde mate van verandering in de fysieke parameters van het elastische onderdeel wanneer het koppel wordt overgedragen. Koppel wordt gemeten met behulp van deze verandering in koppel versus koppel. Volgens verschillende fysische parameters kan de overdrachtsmethode verder worden onderverdeeld in magnetoelastiek, spanning, trildraad, foto-elektrisch, enz. De huidige overdrachtsmethode wordt het meest gebruikt op het gebied van torsiemeting.
1. Optische koppelmeetmethode
Twee schijfvormige roosters met hetzelfde aantal openingen zijn bevestigd op de roterende as, en het foto-elektrische element en de vaste lichtbron zijn respectievelijk aan beide zijden van het rooster bevestigd. Wanneer de draaiende as geen koppel heeft, zijn de lichte en donkere strepen van de twee roosters versprongen, waardoor de optische baan volledig wordt geblokkeerd, en nee Het licht raakt het lichtgevoelige element en voert geen elektrisch signaal uit; wanneer het koppel inwerkt, produceert de dwarsdoorsnede van de twee schijfvormige roosters een relatieve rotatiehoek, en overlappen de lichte en donkere strepen elkaar gedeeltelijk, en een deel van het licht passeert door het rooster naar het lichtgevoelige element om een elektrisch signaal uit te voeren. Hoe groter de koppelwaarde, hoe groter de torsiehoek. Hoe groter de intensiteit van het licht dat op het lichtgevoelige element valt, hoe groter het elektrische uitgangssignaal. Het gemeten elektrische uitgangssignaal kan de grootte van het toegepaste koppel meten.
De methode heeft de voordelen van een hoge reactiesnelheid en real-time monitoring van het koppel; de nadelen zijn gecompliceerde structuur, moeilijke statische standaard, slechte betrouwbaarheid, slechte anti-interferentievermogen, en de meetnauwkeurigheid wordt sterk beïnvloed door temperatuurverandering. Deze methode is niet geschikt voor momentmetingen voor net startende en lage snelheidsassen.
2. Magneto-elektrische torsiemeetmethode
Twee identieke tandwielen zijn op de elastische as gemonteerd, de magnetische kern en de spoel vormen een signaalacquisitiesysteem en een kleine opening is gereserveerd tussen de tandpunt en de magnetische kern. Wanneer de as roteert, worden in de twee spoelen respectievelijk twee alternerende elektromotorische krachten geïnduceerd. En de wisselende elektromotorische kracht is alleen gerelateerd aan de relatieve positie en intersectiepositie van de magnetische kernen van de twee tandwielen, en de overeenkomstige momentwaarde kan worden verkregen door de magnitude van de elektromotorische kracht te detecteren.
De methode heeft de voordelen van hoge precisie, lage kosten en betrouwbare prestaties, en is non-contact meting, dat wil zeggen, geen voeding en tussentijdse transmissieverbinding zijn vereist; het nadeel is dat de structuur gecompliceerd is, de frequentierespons beperkt is, de productie moeilijk is, de responstijd lang is en de bijbehorende sensor. De grootte en kwaliteit zijn groot en het signaal is klein bij lage snelheden en moeilijk te balanceren bij hoge snelheden. Magneto-elektrische torsiemeting is geschikt voor het meten van koppel dat een grote hoekverplaatsing produceert en is in staat om het start- en het lage toerental te meten. Vanwege de slechte dynamische eigenschappen is het niet geschikt voor momentmeting van roterende assen met hoge snelheid.
3. Meetmethode voor het meten van het trekkracht van de draad
Gebruikmakend van de functie van de natuurlijke frequentie van de trillende snaar en de spanning, wordt de kracht omgezet in elektrische grootheid en wordt de elektrische groottewaarde eerst omgezet in de kracht, en vervolgens wordt de overeenkomstige koppelwaarde berekend.
Het gebruiksmodel heeft de voordelen dat de overbrengingsas direct kan worden gebruikt als de torsie-as voor meting; de transmissiemodus van het frequentiesignaal wordt gebruikt, en de anti-interferentieprestatie is goed; het sensordeel is gescheiden van de krachtmeetas, wat handig is voor metingen aan een schip of voertuig; het nadeel is dat de structuur complex is en de gevoeligheid laag. De meetnauwkeurigheid is laag en de elastische vervorming van de elastische schacht moet hoog zijn. Deze methode is geschikt voor torsiemeting van grote assen en niet voor hogesnelheidsassen.
4. Magnetische methode voor het meten van het elastische koppel
Magnetoelastische torsiemeting verwijst naar een methode voor het gebruik van het magnetoelastische effect van ferromagnetische materialen en andere legeringsmaterialen om torsiemeting te bereiken. In het magnetische veld wordt torsie uitgeoefend op de elastische as van het ferromagnetische materiaal en de verandering in magnetische permeabiliteit reflecteert de magnetisatie van de ferromagnetische materiaalveranderingen, zodat het torsiesignaal kan worden verkregen door de verandering in magnetische permeabiliteit te meten.
De methode heeft de voordelen van hoge gevoeligheid, goede stabiliteit, contactloos meten, groot uitgangsvermogen, hoge responssnelheid, goede overbelastbaarheid, gemakkelijke installatie en gebruik, sterk anti-interferentievermogen, eenvoudige structuur en circuit, en kan werken in zware omgevingen. Het nadeel is dat er een "boogmodulatie" -fout is, die de toepassing ervan beperkt; de magnetische permeabiliteit verdeeld langs de omtrek van de torsieas heeft een inherente afwijking en de meetnauwkeurigheid ervan is relatief laag. Alleen de spanningswaarde van het magnetostrictieve laagmateriaal wordt gemeten en er is nog steeds een fout in de vereiste torsiewaarde. Magnetoelastische koppelmeetmethoden worden veel gebruikt in scheepscentrales, stalen walsen, booreilanden en CNC-locomotieven.
5. Draaimoment-torsiemeting
Het koppel veroorzaakt een zekere belasting van de aandrijfas en deze belasting is evenredig met de grootte van het koppel. Daarom kan de weerstandsrekmeter worden gebruikt om het overeenkomstige koppel te detecteren. Torsie vervorming treedt op wanneer de aandrijfas wordt onderworpen aan torsie. De maximale schuifspanning wordt gegenereerd onder een hoek van 45 ° ten opzichte van de as, en de weerstandsrekmeter wordt in deze richting bevestigd om het door de aandrijfas ontvangen koppel te detecteren.
De voordelen van de meetmethode voor de torsiemeting zijn eenvoudige structuur, hoge gevoeligheid, sterk aanpassingsvermogen, lage kosten, eenvoudige bediening, volgroeide technologie, breed toepassingsbereik, hoge meetnauwkeurigheid, snelle respons, stabiele en betrouwbare prestaties, goede prestaties voor temperatuurcompensatie en aanpasbaarheid. Strenge omgeving; zijn nadelen zijn vochtigheid, temperatuur, kleefstof en andere factoren zullen de nauwkeurigheid van de meting beïnvloeden, en het anti-interferentievermogen is slecht, deze methode is niet geschikt voor de torsiemeting van hogesnelheidsschacht.
Ten derde, de energieomzettingsmethode
De energieomzettingsmethode verwijst naar de indirecte meting van het koppel door andere parameters te meten, zoals warmte-energie en elektrische energie volgens de wet van behoud van energie. Op dit moment is de TN4000 elektronische koppelmeter geïntroduceerd door Galaxy Electric het principe om het motorkoppel te meten. De elektronische koppelmeter TN4000 gebruikt de wet van behoud van energie om het koppel te meten door middel van zeer nauwkeurige metingen van elektrische parameters, temperatuur, snelheid en andere parameters. De elektronische koppelmeter TN4000 is een uitgebreid instrument dat niet alleen het koppel gemakkelijk kan meten, maar ook de spanning van de motor. Parameters zoals stroom, vermogen en snelheid kunnen nauwkeurig worden gemeten en extra koppelingen zijn niet vereist voor koppelmeting, waardoor de moeilijkheidsgraad van de werking in het veld wordt verminderd.
