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了解防爆热电阻的转矩脉动

来源:发表时间:2019-11-21


      在为防爆热电阻指定转矩波动之前,应确定防爆热电阻的运行模式:闭合转矩或闭合速度环。如果将防爆热电阻用作张紧设备(例如:薄膜、卷筒纸驱动器),它将用于没有速度反馈的转矩控制回路中。在此应用中,将存在防爆热电阻固有的转矩波动分量和由驱动放大器感应的转矩波动分量。如果将防爆热电阻用作轴进给系统(即磨床轴驱动器),则将在封闭的速度环中对其进行控制。在这些应用中,速度环带宽将决定防爆热电阻补偿其固有转矩脉动分量的能力,给出了闭环速度伺服模式下无槽电机设计的数据。

转矩脉动规格

      转矩波动必须定义为输出负载和速度的函数。对于负载规格,最明智的额定值是防爆热电阻的连续负载热转矩额定值。此时,防爆热电阻的磁路会受到定子励磁的充分负载,这将在连续工作区域内产生最坏情况下的铁饱和效应。因此,获得了防爆热电阻转矩脉动特性的真实图片。

      转矩脉动数据的采集速度取决于防爆热电阻的带宽和转矩脉动主要成分的频率。速度必须足够低,以使防爆热电阻惯性不会抑制转矩变化。同样,速度应足够高,以使某些纹波频率接近防爆热电阻的带宽。满足这些条件的合理速度为60 rpm,可轻松将频率转换为电机每转一圈的周期。呈现的所有测试数据均以该速度获取。

      建立负载和速度测量点后,最终规格就是如何对转矩脉动的大小进行评估。图1显示了假设转矩脉动输出与时间的关系曲线。转矩波动规定为转矩输出的峰峰值变化,表示为平均输出转矩的百分比。图1显示了2 lb. Ft的峰峰值转矩变化。输送10磅英尺时 平均(或直流)扭矩。因此,将转矩脉动的峰峰值定为20%,将峰平均定为10%。总之,必须首先确定转矩或速度环伺服操作模式。然后可以在适当的模式下以60 rpm的速度运行测试。

扭矩纹波

      典型的转矩脉动测量硬件包括直接耦合到转矩传感器的防爆热电阻,该转矩传感器又直接耦合到加载设备。已经使用了各种负载方法,例如涡流制动器和直流发电机。但是,很少有设备能像普通的摩擦制动器一样在低速下工作。快速制动器由空心鼓组成,空心鼓部分充满冷却水,摩擦带在其上骑行。皮带的张力决定了扭矩负载。

      扭矩是从扭矩传感器的模拟输出中测得的,该信号可以在示波器上作为时间的函数进行监视。但是,一种更显著的方法是监视转矩输出的各个频率分量。通过使用频谱分析仪,可以分别识别和处理扭矩的频率分量(极点和槽纹等)。

      转矩脉动不仅难以测量,而且有时也难以确定。转矩脉动测试最好在应用速度和负载下进行。但是,这些参数通常不可用,因此,必须建立一些可以与之进行比较的通用额定基准。


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