Kakšne so metode za merjenje navora števnega motorja?
Navor je pomemben parameter pri testiranju motorja. Zlasti pri ocenjevanju učinkovitosti motorja je navor nepogrešljiva meritev. Natančnost merjenja navora je neposredno povezana s pravilnostjo ocenjevanja učinkovitosti motorja. Trenutno uporabljene metode merjenja navora se lahko razvrstijo v metodo bilančne sile, metodo prenosa in metodo pretvorbe energije po načelu merjenja.
Prvič, metoda ravnotežja
Pri prenosni mehanski komponenti v enotnem delovnem stanju morata na glavno gred in telo obstajati par vrtilnih momentov T in T, ki sta enaka po velikosti in nasprotno v smeri. Metoda merjenja T na glavni gredi z merjenjem T 'na telesu se imenuje metoda ravnotežne sile. Naj bo F sila na roko in L dolžina kraka, potem T '= LF. T 'in T je mogoče dobiti z merjenjem sile F in sile L moči. Prednost metode ravnotežne sile je, da ni problema prenosa signala navora, sila F na ročici sile pa je enostavna za merjenje; pomanjkljivost je, da je merilno območje omejeno na stanje enotne hitrosti delovanja in da dinamično merjenje navora ni mogoče dokončati.
Drugič, način prenosa
Metoda prenosa uporablja določeno stopnjo spremembe fizikalnih parametrov elastičnega elementa pri prenosu navora. Navor se meri z uporabo te spremembe navora v primerjavi z navorom. Glede na različne fizikalne parametre se lahko metoda prenosa nadalje razdeli na magnetoelastične, deformacijske, vibracijske, fotoelektrične itd. Na področju merjenja navora se najpogosteje uporablja metoda prenosa toka.
1. Fotoelektrična metoda merjenja navora
Na vrtljivi gredi sta pritrjeni dve diskasti rešetki z enakim številom odprtin, fotoelektrični element in fiksni svetlobni vir pa sta pritrjena na obeh straneh rešetke. Ko vrtljiva gred nima navora, so svetli in temni pasovi obeh rešetk razporejeni, popolnoma blokirajo optično pot in ne. Svetloba zadene svetlobno občutljiv element in ne oddaja električnega signala; ko navor deluje, prečni prerez dveh diskastih rešetk proizvaja relativni kot rotacije, svetli in temni pasovi pa se deloma prekrivajo, del svetlobe pa skozi rešetko prehaja v fotoobčutljivi element, da odda električni signal. Večja je vrednost navora, večji je torzijski kot. Večja je intenzivnost svetlobe, ki zadene svetlobno občutljiv element, večji je izhodni električni signal. Izmerjeni izhodni električni signal lahko meri velikost uporabljenega navora.
Metoda ima prednosti hitre odzivne hitrosti in spremljanja navora v realnem času; pomanjkljivosti so zapletena struktura, težko statični standard, slaba zanesljivost, slaba zmožnost preprečevanja motenj in natančnost meritev je močno odvisna od spremembe temperature. Ta metoda ni primerna za meritve navora za samo začetne in nizke vrtilne gredi.
2. Magnetoelektrična metoda merjenja navora
Na elastični gredi sta nameščena dva enaka orodja, magnetno jedro in tuljava pa sistem za zajem signala, med vrhom zoba in magnetnim jedrom pa je rezervirana majhna reža. Ko se gred vrti, se v obeh navitjih sprožita dve izmenični elektromotorni sili. Izmenična elektromotorna sila je povezana le z relativnim položajem in položajem sečišča magnetnih jeder obeh zobnikov, ustrezna vrednost navora pa se lahko doseže z zaznavanjem velikosti elektromotorne sile.
Prednost metode je visoka natančnost, nizka cena in zanesljivost delovanja ter brezkontaktno merjenje, kar pomeni, da ni potrebno napajanje in vmesna povezava; pomanjkljivost je, da je struktura zapletena, frekvenčni odziv je omejen, izdelava je težka, odzivni čas je dolg in ustrezen senzor Velikost in kakovost sta velika, signal pa je majhen pri nizkih hitrostih in težko uravnotežiti visoke hitrosti. Magnetoelektrično merjenje navora je primerno za merjenje navora, ki omogoča velik kotni premik in je zmožen meriti zagon in navor pri nizki hitrosti. Zaradi slabih dinamičnih karakteristik ni primeren za merjenje navora vrtilnih gredi visoke hitrosti.
3. Metoda merjenja navora z vibracijsko žico
S funkcijo naravne frekvence vibracijskega niza in napetosti se sila pretvori v električno količino, vrednost električne količine pa se najprej pretvori v silo in nato izračuna ustrezna vrednost navora.
Koristni model ima prednosti, da se lahko prenosna gred neposredno uporablja kot torzijska os za merjenje; sprejet je način prenosa frekvenčnega signala in učinkovitost delovanja proti motnjam; senzorski del je ločen od osi za merjenje sile, kar je primerno za merjenje na ladji ali vozilu; pomanjkljivost je, da je zgradba kompleksna in da je občutljivost nizka. Natančnost merjenja je nizka, elastična deformacija elastične gredi pa mora biti visoka. Ta metoda je primerna za merjenje navora velikih jaškov in ne za visoke hitrosti.
4. Magnetna elastična metoda merjenja navora
Merjenje magnetnoelastičnega navora se nanaša na metodo uporabe magnetoelastičnega učinka feromagnetnih materialov in drugih zlitinskih materialov, da se doseže merjenje navora. V magnetnem polju se navor nanaša na elastično os feromagnetnega materiala, sprememba magnetne prepustnosti pa odraža magnetizacijo feromagnetnega materiala, tako da se signal navora lahko dobi z merjenjem spremembe magnetne prepustnosti.
Ta metoda ima visoko stopnjo občutljivosti, dobro stabilnost, brezkontaktno merjenje, veliko izhodno moč, hitro odzivno hitrost, dobro preobremenitev, priročno namestitev in uporabo, močna protiokrmna sposobnost, preprosto strukturo in vezje, in lahko delajo v surovi okoljih. Pomanjkljivost je, da gre za napako "modulacije obloka", ki omejuje njeno uporabo; magnetna prepustnost, porazdeljena vzdolž oboda torzijske osi, ima lastna odstopanja, njena natančnost merjenja pa je razmeroma majhna. Izmeri se samo vrednost napetosti materiala magnetostriktivnega sloja in še vedno obstaja napaka pri zahtevani vrednosti navora. Magnetoelastične metode merjenja navora se pogosto uporabljajo v pomorskih elektrarnah, v valjarnah, v naftnih vrtalnih strojih in v CNC lokomotivah.
5. Merjenje navora merilnika napetosti
Navor bo povzročil določeno obremenitev pogonske gredi, ki je sorazmerna z velikostjo navora. Zato se za ugotavljanje ustreznega vrtilnega momenta lahko uporabi uporovni merilni listič. Torzijska deformacija se pojavi, ko je pogonska gred izpostavljena navoru. Maksimalna strižna napetost se tvori pod kotom 45 ° glede na os, v tej smeri pa je pritrjen uporovni merilni profil, da se zazna navor, ki ga prejme pogonska gred.
Prednost metode merjenja navora je enostavna struktura, visoka občutljivost, močna prilagodljivost, nizki stroški, preprosto upravljanje, zrela tehnologija, široka uporaba, visoka natančnost merjenja, hiter odziv, stabilna in zanesljiva zmogljivost, dobra temperaturna kompenzacija in prilagodljivost. Ostro okolje; pomanjkljivosti so vlažnost, temperatura, lepilo in drugi dejavniki vplivajo na natančnost meritev, in je zmožnost preprečevanja motenj je slaba, ta metoda ni primerna za merjenje navora hitrosti gredi.
Tretjič, metoda pretvorbe energije
Metoda pretvorbe energije se nanaša na posredno merjenje navora z merjenjem drugih parametrov, kot so toplotna energija in električna energija v skladu z zakonom o ohranjanju energije. Trenutno je elektronski merilnik navora TN4000, ki ga je uvedel Galaxy Electric, načelo za merjenje navora motorja. Elektronski merilnik navora TN4000 uporablja zakon ohranjanja energije za merjenje navora z visoko natančnostjo meritev električnih parametrov, temperature, hitrosti in drugih parametrov. Elektronski merilnik vrtilnega momenta TN4000 je celovit instrument, ki ne le zlahka izmeri vrtilni moment, temveč tudi napetost motorja. Parametri, kot so tok, moč in hitrost, se lahko natančno izmerijo, dodatne meritve pa niso potrebne za merjenje navora, kar zmanjšuje težavnost delovanja na terenu.
