HBM传感器在电机测试中的应用
点击次数:1229 更新时间:2020-09-17
拥有高精度的检测仪器对于电机测试数据的可靠性尤为重要,直接关系到检测结果的真实性。随着合作交流的进一步深入和国内对电机测试精度要求的不断提高,将会有更多的检测机构和企业使用HBM传感器。
HBM传感器可测量扭矩和转速,是一款扭矩法兰,采用测量剪应力替代扭矩应力对扭矩进行测量。这种技术是HBM公司的专利。它设计紧凑,占有非常小的空间;高侧向的防护允许连接轴直接与法兰连接,无须其他支撑轴,并且可以承受更高的动态负载;其*的抗扭刚性消除了扭矩的共振。由于扭矩测量法兰的工作不依靠轴承和滑环,因此是*免维护的。它采用了模块化的设计结构,其额定扭矩分别为50N-m、100N·m、200N·m、500N·m、1kN·m、2kN·m、3kN·m、5kN·m和10kN·m,精度可达0.1%,额定转速可达8000—15000r/min,低可测2r/min的转速。测量值通过电压和频率信号输出,配以HBM的放大器可直接与计算机相连,进而使后续数据处理,分析工作更方便。
为了避免传感器变形而产生的附加弯矩,安装时必须使被测电机、传感器、负载三者有较好的同轴度,两个半联轴器间应留有一定的间距。
鉴于HBM传感器安装要求较高,为降低安装难度又不影响传感器的正常使用,在联轴器和传感器之间安装了膜片结构。膜片一般需2片成对使用,以吸收由于安装误差而引起的径向力。该传感器是一台精密仪器,在安装时法兰螺栓要用力矩扳手按照表1中的值设定拧紧力矩,否则对传传感器的精度有较大的影响;其次,被测电机、传感器、负载三者应该处于一个稳定的刚性基础上,必须避免各部件发生振动。
HBM传感器插头1端接MP60甲(7芯线),用以显示扭矩;传感器插头2端接MP60乙(5芯线),用以显示转速。
HBM传感器配套使用的放大器,可将传感器发出的电压或频率信号转换成标准信号在放大器上显示;也可通过放大器上的D.Sub口与计算机相连直接将测试数据采集到计算机上,再进行数据的后续处理。
信号线在连接时要注意接头方向。连好后拧上锁紧螺丝,以达到更好的屏蔽效果,使测量信号免受干扰。在传感器和测量放大器之间的连接线推荐使用HBM的低电容屏蔽电缆。如果要将电缆线延长,要保证接头处的接触电阻较低,对外有良好的绝缘和屏蔽。不要将测量电缆电机的电源线、控制线平行放置(若达不到这个要求,那必须保证它们之间的距离不得小于50cm)。
确认机械联接和电气连接之后,就可以打开DC24V的传感器供电电源,对传感器进行参数设定。参数设定主要分以下几步:
(1)进入设置模式,先在“PARAM.SET”的次级目录“Load”的参数设为“Factset”,再按使用说明书设置参数;
(2)传感器的扭矩系数应按近校准证书给出的值设置;
(3)显示值的小数位数见表2,修改目录为DecPoint(DISPLAY)。
参数设定完成后,就可以按照检测方法进行相应的电机检测了。根据需要,可使用HBM公司的相应软件对测量数据采集和分析。
按HBM公司推荐的安装方式,在实际使用中发现了一些问题。其主要原因是:传感器悬空无支撑,两端与被试电机和负载刚性联接,在更换被试电机时由于传感器自重和联轴器重量,加上弹性膜片的变形,传感器被试电机端下垂。久而久之,会影响传感器的精度;此外,由于安装了弹性膜片,被试电机、负载、传感器的中心高无法对齐,电机旋转后在膜片的作用下会产生扰度。传感器的悬空使之与被试电机、负载在安装对中时极易碰撞损坏。经过不断技术改进,建议使用图5的安装方式;传感器负载端的轴稍长并用两个轴承支撑;轴承采用单列球轴承,以减少轴向间隙,大限度地减少另一端的下垂,使整个系统保隙,大限度地减少另一端的下垂,使整个系统保持水平。
轴承的损耗可在起动被试电机传感器调零时去掉。传感器两端均采用软绳联接,起膜片作用,降低安装难度。另外,传感器法兰上的紧固螺栓建议使用高强度螺栓或每次更换新螺栓,以防螺栓滑牙而损坏传感器。