Электр қозғалтқышының сынақ стендіне арналған динамикалық момент сенсоры | FIBOS

Қазіргі заманғы электр көлігін (EV) әзірлеу зертханаларында бір көрініс қайта-қайта пайда болады:

Жоғары жылдамдықты электр қозғалтқышы сынақ стендісінде айналады. Динамометр басқарылатын жүктемелерді қолданады. Сенсорлар секунд сайын мыңдаған деректер нүктелерін жинайды. Инженерлер қозғалтқыш конструкциясы өндіріске бекітілгенге дейін айналу моментінің қисықтарын, тиімділік карталарын және қуат өнімділігін талдайды.

Әрбір маңызды шешімнің артында бір маңызды өлшем бар:

Білік моменті.

Бұл өлшемнің дәлдігі қозғалтқыштың тиімділігін бағалауға, қуат беруді оңтайландыруға, термиялық талдауға және төзімділікті сынауға тікелей әсер етеді.

Сондықтан электр қозғалтқышын сынауға арналған динамикалық момент сенсоры EV мотор сынақ стендтерінің маңызды құрамдас бөлігі болды.

Неліктен электр қозғалтқышының сынақ стендтері динамикалық момент сенсорларын қажет етеді

Электр қозғалтқышын сынау дәстүрлі қозғалтқышты сынаумен салыстырғанда айтарлықтай талап етілді.

Қазіргі заманғы электр қозғалтқыштары мыналармен жұмыс істейді:

• Жоғары айналу жылдамдығы

• Моменттің жылдам өзгеруі

• Жиі жеделдету және баяулау циклдары

• Регенеративті тежеу ​​шарттары

• Тиімділікке қатаң талаптар

Электр қозғалтқышын сынау кезінде инженерлерге дәл өлшеу қажет:

• Білік моменті

• Айналу жылдамдығы

• Механикалық шығу қуаты

• Момент толқыны

• Тиімділік өнімділігі

Кәдімгі статикалық моментті өлшеу жүйесі баяу немесе тұрақты қолданбалар үшін жеткілікті болуы мүмкін, бірақ ол қозғалтқыш жұмысы кезінде болатын нақты уақыттағы өзгерістерді түсіре алмайды.

Электр қуатын растау үшін инженерлер әдетте мыналарды талап етеді:

Динамикалық айналмалы момент сенсоры.

Статикалық крутящий датчиктерден айырмашылығы, динамикалық момент сенсоры жүйе жұмыс істеп тұрған кезде айналу моментін тікелей айналатын білікке өлшейді.

Ол нақты уақыттағы деректерді қамтамасыз етеді:

• Қозғалтқышты жеделдету

• Өзгерістерді жүктеңіз

• Регенеративті операция

• Жоғары жылдамдықты айналу

• Тиімділікті картаға түсіру

Динамикалық момент сенсоры айналу моментін қалай өлшейді?

Динамикалық момент сенсоры бұралу деформациясы принципіне негізделген.

Айналмалы білікке айналдыру моменті қолданылғанда, білік шағын бұралу деформациясын бастан кешіреді.

Бұл деформация өте аз болғанымен, оны тензометр технологиясы арқылы дәл анықтауға болады.

Өлшеу процесі:

1. Момент білік деформациясын тудырады

Айналу күші білік арқылы жіберілгенде, серпімді элемент аздап бұрылады.

2. Тез деформацияны анықтайды

Серпімді білікке бекітілген дәл тензометрлер бұралу кернеуінен туындаған өзгерістерді анықтайды.

3. Сигнал айналу моментінің деректеріне түрлендіріледі

Датчик электроникасы кернеу сигналын өңдейді және оны өлшенетін момент шығысына түрлендіреді.

4. Айналу кезінде деректер беріледі

Датчик білік айналу кезінде момент туралы ақпаратты үздіксіз шығарады.

Бұл инженерлерге нақты берілген моментті өлшеуге мүмкіндік береді:

• Электр қозғалтқышы

• Беріліс қорабы

• Жүк машинасы

• Динамометрлік жүйе

Неліктен жоғары жылдамдықты қолданбалар үшін жанаспайтын момент сенсорларына артықшылық беріледі?

Айналмалы моментті өлшеудегі негізгі мәселе айналмалы біліктен электр сигналдарын беру болып табылады.

Дәстүрлі конструкцияларда сырғанау сақиналары жиі қолданылады.

Слип-ринг жүйелері жұмыс істей алатынына қарамастан, олардың бірнеше шектеулері бар:

• Механикалық контактілі тозу

• Электр шуы

• Жоғары жылдамдықта сигналдың тұрақсыздығы

• Техникалық қызмет көрсету талаптары

Қазіргі заманғы контактісіз момент сенсорлары бұл мәселені физикалық байланыссыз сигналдарды беру арқылы шешеді.

Артықшылықтары мыналарды қамтиды:

✓ Қылқаламның тозуы жоқ
✓ Электр шуының төмендеуі
✓ Жоғары сенімділік
✓ Ұзақ қызмет ету мерзімі
✓ Үздіксіз жұмыс істеуге жақсырақ жарамдылық

FIBOS контактісіз динамикалық крутящий момент сенсорлары айналмалы қолданбалар үшін тұрақты моментті өлшеуді қамтамасыз ететін контактісіз сигнал берумен біріктірілген тензометрді өлшеу технологиясын пайдаланады.

Мысалы, FIBOS FA640 контактісіз беріліс қорабы бар білікке орнатылған ықшам құрылымды қабылдайды, механикалық контактілерді шектеусіз сенімді динамикалық моментті өлшеуді қажет ететін қолданбаларға арналған. 

Электр қозғалтқышын сынаудағы динамикалық момент сенсорының қолданылуы

Динамикалық крутящий датчиктер келесі жағдайларда кеңінен қолданылады:

EV мотор сынағы

Қолданылады:

• Қозғалтқыштың тиімділігін тексеру

• Қуат шығысын тексеру

• Момент жылдамдығын картаға түсіру

• Контроллерді оңтайландыру

Беріліс қорабын сынау

Бағалау үшін қолданылады:

• Трансмиссияның тиімділігі

• Механикалық шығындар

• Моментті беру өнімділігі

Сервомоторды сынау

Қолданылады:

• Дәлдік қозғалысты басқару

• Өнеркәсіптік автоматтандыруды тексеру

• Қозғалтқышты калибрлеу

Ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық зертханалар

Қолданылады:

• Жаңа энергетикалық жабдық

• Робототехниканың дамуы

• Аэроғарыштық сынақтар

• Өнеркәсіптік зерттеу жобалары

Дұрыс айналу моменті диапазонын таңдау

Ең жиі кездесетін қателіктердің бірі - қажеттіліктен әлдеқайда үлкен сыйымдылығы бар момент сенсорын таңдау.

Үлкенірек ауқым қауіпсіздікті қамтамасыз ететін сияқты көрінгенімен, ол қалыпты жұмыс кезінде тиімді өлшеу ажыратымдылығын жиі төмендетеді.

Тәжірибелік инженерлік ұсыныс қалыпты жұмыс моментін сенсордың номиналды сыйымдылығының 20% және 80% аралығында ұстау болып табылады. мүмкіндігінше

Мысал

Моторыңыз әдетте 250 Н·м шамасында жұмыс істейді делік, ал кейде шыңдары жетеді . 400 Н·м .

датчигі әдетте 500 Н·м айналу моменті қарағанда жақсы таңдау болып табылады, 1000 Н·м моделіне себебі:

• Жақсырақ тиімді өлшеу ажыратымдылығы

• Әдеттегі жұмыс жүктемелерінде жоғарырақ пайдалану дәлдігі

• Тиімділік картасының сапасы жақсарды

• Момент толқынына жақсырақ сезімталдық

Электр қозғалтқышын сынау үшін ескеруді ұмытпаңыз . қозғалтқыш және регенеративті тежеу ​​жағдайларын өлшеу диапазонын таңдаған кезде

Артық жүктеме сыйымдылығын түсіну

Номиналды крутящий момент және шамадан тыс жүктеме сыйымдылығы әртүрлі сипаттамалар болып табылады.

Датчик тұрақты зақымсыз кездейсоқ шамадан тыс жүктемелерге төтеп беруге қабілетті болуы керек.

Типтік сипаттамаларға мыналар жатады:

• Номиналды момент

• Қауіпсіз артық жүктеме

• Соңғы шамадан тыс жүктеме

• Механикалық ақаулық шегі

Мысалы, FIBOS әртүрлі динамикалық крутящий момент сенсоры үлгілері үшін шамадан тыс жүктелу туралы ақпаратты жариялайды, бұл инженерлерге сенсор қозғалтқышты іске қосу, апаттық тежеу ​​немесе жүктің күтпеген өсулері кезінде өтпелі оқиғаларға төзе алатынын бағалауға мүмкіндік береді.

Сәйкес шамадан тыс жүктеме маржасы өлшеу дәлдігін қорғай отырып, жабдықтың сенімділігін жақсартады.

Дәлдік: ±0,1% FS шын мәнінде нені білдіреді?

Дәлдік сипаттамалары жиі дұрыс түсінілмейді.

Деректер парағы мынаны көрсеткенде:

±0,1% FS

'FS' білдіреді толық масштабты .

үшін 500 Н·м сенсор :

Өлшеу белгісіздігі = ±0,5 Н·м бүкіл өлшеу диапазонында.

Сондықтан үлкен өлшемді сенсорды таңдау практикалық өлшеу өнімділігін төмендетуі мүмкін.

Қолданба әдетте тек 40 Н·м өлшесе , 1000 Н·м сенсорды пайдалану қажетсіз өлшеу белгісіздігін тудыруы мүмкін.

Тек дәлдікті қарастырудың орнына, инженерлер мыналарды да бағалауы керек:

• Сызықтық

• Гистерезис

• Қайталану мүмкіндігі

• Нөлдік тұрақтылық

• Температура коэффициенті

• Ұзақ мерзімді тұрақтылық

Бұл сипаттамалар бірге өлшеудің апталар немесе айлар бойы сынақтан қаншалықты сенімді болатынын анықтайды.

Айналу жылдамдығы мүмкіндігі

Жоғары жылдамдықты мүмкіндік тағы бір маңызды параметр болып табылады.

Көптеген заманауи электр қозғалтқыштары мыналар арасында жұмыс істейді:

• 3000 айн/мин

• 6000 айн/мин

• 8000 айн/мин

• 12 000 айн/мин немесе одан жоғары

Сенсорды таңдау алдында мыналарды тексеріңіз:

• Максималды айналу жылдамдығы

• Жұмыс жылдамдығының дәлдігі

• Динамикалық тепе-теңдік

• Мойынтіректердің дизайны

• Жылу өнімділігі

Төмен жылдамдықта жақсы жұмыс істейтін сенсор максималды жұмыс жылдамдығында бірдей дәлдікті сақтайды деп ойламаңыз.

Тек тақырыптық RPM спецификациясына сенбей, әрқашан толық жұмыс жағдайын бағалаңыз.

Сигнал шығару және жүйені біріктіру

Крутящий момент сенсоры бар сынақ жүйесімен біркелкі біріктірілуі керек.

Жалпы шығыс интерфейстері мыналарды қамтиды:

• RS485

• Аналогтық кернеу (±5 В / ±10 В)

• 0–10 В

• 4–20 мА

• Жиілік шығысы

• Импульстік жылдамдық шығысы

Ең жақсы нәтиже деректерді жинаудың бар аппараттық құралына байланысты.

Мүмкіндігінше, айналу моментін де, айналу жылдамдығын да шығаруға қабілетті сенсорды таңдау деректерді синхрондауды жеңілдетеді және жүйенің күрделілігін азайтады.

FIBOS динамикалық момент сенсорының шешімдері

FIBOS Measurement Technology өнеркәсіптік автоматтандыруға, зертханалық сынақтарға және электр қуатын әзірлеуге арналған күш пен моментті өлшеу шешімдеріне маманданған.

Біздің динамикалық момент сенсоры портфолиосы қолданбаларды қолдайды, соның ішінде:

• Электр қозғалтқышын сынау стендтері

• Сервомоторды сынау

• Беріліс қорабын сынау

• Өнеркәсіптік автоматтандыру

• Зерттеу зертханалары

• Күшті қозғалтқышты дамыту

• Жел энергиясын сынау

• Аэроғарыштық компоненттерді сынау

Өнімнің негізгі артықшылықтары мыналарды қамтиды:

• Байланыссыз сигнал беру

• Жоғары жылдамдықты айналмалы өлшеу

• Шағын механикалық дизайн

• Бірнеше байланыс интерфейстері

• Тікелей зауыттық техникалық қолдау

• Пайдаланушы OEM және ODM шешімдері

Айналу моменті қуаттары қазіргі уақытта 0,01 Н·м-ден 1500 Н·м-ге дейінгі қолданбаларды қамтиды , таңдалған үлгілер 12 000 айн/мин айналу жылдамдығына қолдау көрсетеді , бұл портфолионы микро қозғалтқышты сынаудан бастап үлкен электр жетек жүйелеріне дейін барлық нәрсеге жарамды етеді.

Ұсынылатын үлгі: FA603 динамикалық момент сенсоры

FA603 жоғары дәлдікті де, жылдам әрекетті де қажет ететін айналмалы моментті өлшеу қолданбаларына арналған.

Типтік қолданбаларға мыналар жатады:

• Электр қозғалтқышының тиімділігін тексеру

• Динамометрлік жүйелер

• Сервомоторды тексеру

• Трансмиссиялық тестілеу

• Өнеркәсіптік автоматтандыру

Негізгі мүмкіндіктер

• дейінгі номиналды момент опциялары 500 Н·м

• Максималды айналу жылдамдығы дейін 8000 айн/мин

• дейінгі дәлдік ±0,1% FS

• Шамамен 1 мс жауап беру уақыты

• Бір мезгілде айналу моменті мен жылдамдықты өлшеу

• бар бірнеше шығыс RS485 , аналогтық кернеуі және жиілігі

Оның жылдам жауап беру мен жоғары дәлдік үйлесімі оны өтпелі тестілеу және тиімділікті картаға түсіру үшін өте қолайлы етеді.

Техникалық сипаттамалар	Техника
Номиналды диапазон	5,10,20,30,50,100,200-500Нм
Дәлдік	±0,1,±0,2%FS
Нөлдік нүктедегі температура ауытқуы	±0,02% FS
Толық масштабты температура ауытқуы	±0,02% FS
Температураны өтеу диапазоны	-10~60°C
Жұмыс температурасының диапазоны	-20~75°C
Шығару моменті	10±5кГц,4-20мА, ± 5VDC, ± 10VDC,RS485,RS232,CAN
Қоректендіру кернеуі	12-24В тұрақты ток
Қоректендіру тогы	＜100мА
Электр қосылымы	8 түйреуіш
Шамадан тыс жүктемеден қорғау	200% FS
Материалдар	Білік материалы: 17-4PH баспайтын болат; корпус: алюминий
Параметрлер
Жылдамдықты өлшеу	Максималды жылдамдық: 15 000 айн/мин, 60 импульс, 4-20 мА, 5 В/TTL, ± 5 VDC, ± 10 VDC, RS485, RS232, CAN

Ұсынылатын үлгі: FA640 контактісіз динамикалық момент сенсоры

FA640 сенімділік пен ұзақ қызмет ету мерзімі басымдық болып табылатын шағын айналмалы өлшеу қолданбалары үшін оңтайландырылған.

Типтік қолданбаларға мыналар жатады:

• Сервомоторды сынау

• Шағын электр қозғалтқыштары

• Беріліс қорабын тексеру

• Автоматтандырылған өндіріс жабдықтары

Негізгі мүмкіндіктер

• Момент диапазоны 0,2-ден 200 Н·м-ге дейін

• Байланыссыз сигнал беру

• Шағын білікке орнатылған құрылым

• RS485 , ±5 В және ±10 В шығыстары

• Үздіксіз жұмыс кезінде тұрақты өнімділік

• Жоғары жылдамдықты айналмалы қолданбалар үшін қолайлы

Оның ықшам дизайны сенімді өлшеу өнімділігін сақтай отырып, орнату кеңістігі шектеулі зертханалар үшін тамаша таңдау жасайды.

Техникалық сипаттамалар	Техника
Сыйымдылығы	1/2/5/10 Н.м
Дәлдік	0,5% FS
Шығыс сигналы	±5VDC, ± 10VDC,RS485
Қоректендіру кернеуі	12~28VDC, 24~28VDC
Максималды қуат жоғалту	≤7ОмА
Макс. жұмыс моменті	150% FS
Макс. соңғы момент	200% FS
Үзіліс моменті	300% FS
Қоршаған орта температурасы.	-10~60°C
Қоршаған ортаның ылғалдылығы	0%–95% RH (конденсацияланбаған, конденсациясыз)
Shell	6061 алюминий
Ось	LY12 алюминий (≤2 Нм); баспайтын болат (>2 Нм)
Дірілге қарсы	10г(20...2000Гц)
Соққыға төзімділік	500 г/мс
Қысқа тұйықталудан қорғау	Тұрақты
Кері полюсті қорғау	Зақым жоқ, бірақ жұмыс істемейді
Оқшаулауға төзімділік	≥100MΩ 500VDC
Оқшаулау беріктігі	500VAC

Динамикалық момент сенсорларына арналған орнатудың ең жақсы тәжірибелері

Тіпті ең жоғары дәлдіктегі момент сенсоры дұрыс орнатылмаған жағдайда сенімді нәтиже бере алмайды.

Көптеген мотор сынақ стендтерінде өлшеу қателері сенсордың өзінен емес, механикалық тураланбаудан, дұрыс емес сымдардан немесе жүйенің сәйкес келмеуінен туындайды.

Тиісті орнату тәжірибесін сақтау ұзақ мерзімді өлшеу тұрақтылығын қамтамасыз етеді және сенсорды қажетсіз механикалық кернеуден қорғайды.

Білікті дұрыс теңестіру

Біліктерді дұрыс туралау өлшеу дәлдігіне әсер ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады.

Нашар туралау иілу моменттерін және ешқашан өлшеуге арналмаған қосымша радиалды күштерді енгізеді.

Таза крутящий моментті жазудың орнына сенсор мыналарды тудыруы мүмкін қажетсіз механикалық жүктемелерді алады:

• Өлшеу дрейфі

• Қайталану мүмкіндігінің төмендеуі

• Мойынтіректердің тозуының жоғарылауы

• Шамадан тыс діріл

• Қысқартылған қызмет мерзімі

Ең жақсы нәтижеге қол жеткізу үшін:

• Қозғалтқышты, момент сенсорын және динамометрді бір орталық сызыққа туралаңыз.

• Тестілеу алдында дәлдік құралдарымен туралауды тексеріңіз.

• Тасымалдау немесе жөндеуден кейін туралауды қайта тексеріңіз.

Дұрыс туралау дәлдікті жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар бүкіл жетектің қызмет ету мерзімін ұзартады.

Неліктен FIBOS динамикалық момент сенсорларын таңдау керек?

Крутящий момент сенсорын таңдау тек техникалық сипаттамаларға қатысты емес, сонымен қатар өнеркәсіптік өлшеу қиындықтарын түсінетін серіктесті таңдауға қатысты.

FIBOS Measurement Technology 2017 жылдан бері күш пен айналдыру моментін өлшеуге арналып, дүние жүзіндегі тұтынушылар үшін зауыттық шешімдерді ұсынады.

Біздің өнімдер кеңінен қолданылады:

• Электр қозғалтқышын сынау

• Өнеркәсіптік автоматтандыру

• Интеллектуалды өндіріс

• Зертханалық сынақ

• Жаңа энергетикалық жабдық

• Робототехника

• Аэроғарыштық қолданбалар

• Жел қуатын сынау

Зауыт-тікелей өндіріс

Өндірушімен тікелей жұмыс істеу бірнеше артықшылықтарды береді:

• Бәсекеге қабілетті баға белгілеу

• Тезірек техникалық байланыс

• Икемді теңшеу

• Тұрақты өнім сапасы

• Жобаны орындау мерзімі қысқарады

Арнайы инженерлік қолдау

Әрбір сынақ стенді әртүрлі.

FIBOS жобаға негізделген теңшеуді қолдайды, соның ішінде:

• Арнайы момент ауқымдары

• Арнайы білік өлшемдері

• Реттелетін орнату интерфейстері

• Бірнеше байланыс протоколдары

• OEM және ODM әзірлеу

• Автоматтандырылған тест жүйелерін интеграциялық қолдау

Біздің инженерлік топ қолданбалы өлшеу шешімдерін әзірлеу үшін жабдық өндірушілерімен, жүйелік интеграторлармен және ғылыми-зерттеу институттарымен тығыз жұмыс істейді.

Өнімнің толық портфолиосы

Динамикалық крутящий датчиктерден басқа, FIBOS өнеркәсіптік сенсорлық өнімдердің толық спектрін ұсынады, соның ішінде:

• Ұяшықтарды жүктеу

• Күш сенсорлары

• Көп осьті күш сенсорлары

• Салмақ өлшеу модульдері

• Момент сенсорлары

• Сигнал күшейткіштері

• Өлшеу индикаторлары

Бұл тұтынушыларға бір жеткізушіден үйлесімді өлшем құрамдастарын алуға мүмкіндік береді.

Ғаламдық техникалық қолдау

FIBOS халықаралық тұтынушыларды қолдайды:

• Техникалық кеңес беру

• Өнімді таңдауға көмектесу

• Қолданба бойынша ұсыныстар

• OEM жобасын қолдау

• Сатудан кейінгі қызмет көрсету

Жаңа электр қозғалтқышының сынақ стендін жасап жатырсыз ба немесе бар динамометр жүйесін жаңартып жатырсыз ба, біздің инженерлер моментті өлшеудің ең қолайлы шешімін анықтауға көмектесуге дайын.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Динамикалық момент датчигі дегеніміз не?

Динамикалық крутящий момент сенсоры білік қозғалыс кезінде айналмалы білік арқылы берілетін моментті өлшейді. Статикалық момент датчиктерінен айырмашылығы, ол айналу кезінде нақты уақыттағы момент деректерін үздіксіз түсіріп отырады, бұл оны электр қозғалтқышын сынауға, беріліс қорабын тексеруге және өнеркәсіптік автоматтандыруға қолайлы етеді.

2. Неліктен EV қозғалтқышын сынау үшін динамикалық момент сенсорына артықшылық беріледі?

Электрлік көлік қозғалтқыштары жылдам өзгеретін жылдамдықтар мен жүктемелерде жұмыс істейді. Динамикалық момент сенсорлары моторды дамыту және тексеру үшін сенімді деректерді қамтамасыз ете отырып, өтпелі моментті, қалпына келетін тежеу ​​оқиғаларын және тиімділік карталарын дәл түсіреді.

3. Дұрыс айналу моменті диапазонын қалай таңдауға болады?

Қалыпты жұмыс моменті аралығында болатын сенсорды таңдаңыз . 20% және 80% оның номиналды сыйымдылығының шамамен Бұл шамадан тыс жүктемеден жеткілікті қорғанысты сақтай отырып, тиімді өлшеу дәлдігін барынша арттыруға көмектеседі.

4. Динамикалық момент датчиктері айналу моментін де, жылдамдықты да өлшей алады ма?

Иә. Көптеген айналмалы динамикалық крутящий датчиктер айналу моментін де, айналу жылдамдығын да қамтамасыз етеді, бұл инженерлерге механикалық қуат пен қозғалтқыш тиімділігін дәлірек есептеуге мүмкіндік береді.

5. Қандай шығыстар әдетте қол жетімді?

Модельге байланысты FIBOS динамикалық момент сенсорлары мыналарды қолдайды:

• RS485

• Аналогтық кернеу (±5 В / ±10 В)

• 0–10 В

• 4–20 мА

• Жиілік шығысы

• Импульстік жылдамдық шығысы

Бірнеше интерфейс опциялары PLC, DAQ жүйелері, өнеркәсіптік контроллерлер және зертханалық бағдарламалық қамтамасыз етумен интеграцияны жеңілдетеді.

6. FIBOS теңшелген момент сенсорларын қамтамасыз ете ала ма?

Иә. FIBOS арнайы момент диапазондарын, білік өлшемдерін, байланыс интерфейстерін және қолданбалы конструкцияларды қоса, OEM жабдықтарын өндірушілер мен жүйелік интеграторлар үшін теңшелген шешімдерді ұсынады.