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HBM扭矩傳感器在電機測試中的應用

2021-01-20 | pdf | 394.45KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

擁有高精度檢測儀器對于電機測試數(shù)據(jù)的可靠性尤為重要,直接關系到檢測結果的真實性。隨著國際合作交流的進一步深入和國內(nèi)對電機測試精度要求的不斷提高,將會有更多的檢測機構和企業(yè)使用HBM扭矩傳感器。今天小編帶大家來了解一下HBM產(chǎn)品在電機測試中的使用情況。

HBM傳感器性能介紹

T10F扭矩傳感器可測量扭矩和轉速,是第一款扭矩法蘭,采用測量剪應力替代扭矩應力對扭矩進行測量。這種技術是HBM公司的專利。它設計緊湊,占有非常小的空間;高側向的防護允許連接軸直接與法蘭連接,無須其他支撐軸,并且可以承受更高的動態(tài)負載;其極高的抗扭剛性消除了扭矩的共振。由于扭矩測量法蘭的工作不依靠軸承和滑環(huán),因此是完全免維護的。它采用了模塊化的設計結構,其額定扭矩分別為50 N-m、100N·m、200N·m、500N·m、1kN·m、2kN·m、3 kN·m、5 kN·m和10 kN·m,精度可達0.1%,額定轉速可達8 000—15 000 r/min,最低可測2 r/min的轉速。測量值通過電壓和頻率信號輸出,配以HBM的放大器可直接與計算機相連,進而使后續(xù)數(shù)據(jù)處理,分析工作更方便。

HBM傳感器的安裝-機械聯(lián)接

圖1是HBM公司推薦的安裝方式。為了避免傳感器變形而產(chǎn)生的附加彎矩,安裝時必須使被測電機、傳感器、負載三者有較好的同軸度,兩個半聯(lián)軸器間應留有一定的間距(見表1)。

鑒于表1中的安裝要求較高,為降低安裝難度又不影響傳感器的正常使用,在聯(lián)軸器和傳感器之間安裝了膜片結構。膜片一般需2片成對使用,以吸收由于安裝誤差而引起的徑向力。該傳感器是一臺精密儀器,在安裝時法蘭螺栓要用力矩扳手按照表1中的值設定擰緊力矩,否則對傳傳感器的精度有較大的影響;其次,被測電機、傳感器、負載三者應該處于一個穩(wěn)定的剛性基礎上,必須避免各部件發(fā)生振動。

電氣連接

圖2是T10F系列傳感器的電氣連接圖。傳感器插頭1端接MP60甲(7芯線),用以顯示扭矩;傳感器插頭2端接MP60乙(5芯線),用以顯示轉速。

MP60是HBM傳感器配套使用的放大器,可將傳感器發(fā)出的電壓或頻率信號轉換成標準信號在放大器上顯示;也可通過放大器上的D.Sub口與計算機相連直接將測試數(shù)據(jù)采集到計算機上,再進行數(shù)據(jù)的后續(xù)處理。MP60甲和MP60乙的接線分別如圖3和圖4所示。

信號線在連接時要注意接頭方向。連好后擰上鎖緊螺絲,以達到更好的屏蔽效果,使測量信號免受干擾。在傳感器和測量放大器之間的連接線推薦使用HBM的低電容屏蔽電纜。如果要將電纜線延長,要保證接頭處的接觸電阻較低,對外有良好的絕緣和屏蔽。不要將測量電纜電機的電源線、控制線平行放置(若達不到這個要求,那必須保證它們之間的距離不得小于50 cm)。

配套使用的放大器MP60的設置

確認機械聯(lián)接和電氣連接之后,就可以打開DC 24 V的傳感器供電電源,對傳感器進行參數(shù)設定。參數(shù)設定主要分以下幾步:

(1)進入設置模式,先在“PARAM.SET”的次級目錄“Load”的參數(shù)設為“Factset”,再按使用說明書設置參數(shù);

(2)傳感器的扭矩系數(shù)應按最近校準證書給出的值設置;

(3)顯示值的小數(shù)位數(shù)見表2,修改目錄為DecPoint(DISPLAY)。

參數(shù)設定完成后,就可以按照檢測方法進行相應的電機檢測了。根據(jù)需要,可使用HBM公司的相應軟件對測量數(shù)據(jù)采集和分析。

使用建議

按HBM公司推薦的圖1安裝方式,在實際使用中發(fā)現(xiàn)了一些問題。其主要原因是:傳感器懸空無支撐,兩端與被試電機和負載剛性聯(lián)接,在更換被試電機時由于傳感器自重和聯(lián)軸器重量,加上彈性膜片的變形,傳感器被試電機端下垂。久而久之,會影響傳感器的精度;此外,由于安裝了彈性膜片,被試電機、負載、傳感器的中心高無法對齊,電機旋轉后在膜片的作用下會產(chǎn)生擾度。傳感器的懸空使之與被試電機、負載在安裝對中時極易碰撞損壞。經(jīng)過不斷技術改進,建議使用圖5的安裝方式;傳感器負載端的軸稍長并用兩個軸承支撐;軸承采用單列球軸承,以減少軸向間隙,最大限度地減少另一端的下垂,使整個系統(tǒng)保隙,最大限度地減少另一端的下垂,使整個系統(tǒng)保持水平。

軸承的損耗可在起動被試電機傳感器調(diào)零時去掉。傳感器兩端均采用軟繩聯(lián)接,起膜片作用,降低安裝難度。另外,傳感器法蘭上的緊固螺栓建議使用高強度螺栓或每次更換新螺栓,以防螺栓滑牙而損壞傳感器。

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