電機轉矩測試與扭矩傳感器精度

電機轉矩測試與扭矩傳感器精度 

       在電機測試系統中，扭矩測量通常由扭矩傳感器實現。下圖是典型的電機扭矩測試方法：被測電機通過聯軸器與扭矩傳感器相連，扭矩傳感器的另一端通過聯軸器與負載電機相連。系統工作時，被測電機工作在速度回路(或轉矩回路)，負載電機工作在轉矩回路(或速度回路)。扭矩傳感器測量扭矩，并通過信號將扭矩值傳輸至測量儀器。通過了解扭矩測試過程，可以找到扭矩測試的關鍵因素。

        一是扭矩傳感器的測量精度；二是測試儀器的測量精度；第三：電機扭矩加載精度(實測和加載)；第四，系統的機械安裝精度。接下來，我們分析每個因素點。首先是扭矩傳感器的測量精度。有人說扭矩傳感器很簡單，每個傳感器都有一個標稱精度，直接看它的手動數據就知道了。誠然，國內外扭矩傳感器都有其標稱測量精度，但扭矩傳感器有其測量范圍，如何選擇合適的范圍也是一個至關重要的因素。在這里，我推薦一個“三五原則"。所謂“三五原則"，是指當試驗扭矩在1N.m以內時，為了保證測量精度，建議測量范圍不小于測量范圍的三分之一。   

       比如測量范圍1N.m的傳感器，建議測量至少0.33N.m；當測量扭矩在1N.m以上時，為了保證測量精度，建議測量范圍不小于測量范圍的五分之一。例如，對于測量范圍為10N.m的傳感器，建議最小測量范圍為2N.m.只有這樣才能保證扭矩傳感器的測量精度。第二種測試儀器的測量精度，傳統的電機測試系統使用電氣參數表、扭矩儀等分立儀器分別對電氣參數和扭矩、轉速參數進行測試和測量，穩態時可以保證測量精度，但一旦測量到瞬態參數，測量精度會受到很大影響。因此，在瞬態測試中，必須使用功率分析儀等高精度測量儀器同步測量電氣參數和轉矩轉速測試，以保持測量數據的準確性。     

       第三，在能夠保證測量精度的情況下，必須考慮系統的加載精度。例如，在系統的測試過程中，當我們想測試5N.m的扭矩點時，控制器發出指令控制電機加載。此時，系統必須能夠同步監測實際扭矩，并通過PID實時調整，以保證輸出扭矩為5N.m(誤差取決于PID控制的優化程度)。  

       第四，系統機械安裝精度低，意味著試驗臺機械對中角度偏差大。當電機測試系統長時間運行時，會出現試驗臺變形、異常振動、螺釘脫落、聯軸器斷裂等問題。所以對準精度一定要保證，不然之前做的一切都化為烏有。

       上海耐創測試有限公司的NCTE扭矩傳感器內部自帶信號放大器，可將傳感器輸出的原始信號經過內部放大器放大之標準模擬量電壓，方便查看，而且我司的NCTE扭矩傳感器采用新型磁技術，基本上可以實現*非接觸式測量、無磨損測量以及精準測量。