為什么電機轉(zhuǎn)矩測量結(jié)果與傳感器精度不匹配？

       在電機測試系統(tǒng)中，扭矩測量通常由扭矩傳感器實現(xiàn)。下圖是典型的電機扭矩測試方法：被測電機通過聯(lián)軸器與扭矩傳感器相連，扭矩傳感器的另一端通過聯(lián)軸器與負載電機相連。系統(tǒng)工作時，被測電機工作在速度回路(或轉(zhuǎn)矩回路)，負載電機工作在轉(zhuǎn)矩回路(或速度回路)。扭矩傳感器測量扭矩，并通過信號將扭矩值傳輸至測量儀器。通過了解扭矩測試過程，可以找到扭矩測試的關(guān)鍵因素。

       一是扭矩傳感器的測量精度；二是測試儀器的測量精度；第三：電機扭矩加載精度(實測和加載)；第四，系統(tǒng)的機械安裝精度。接下來，我們分析每個因素點。首先是扭矩傳感器的測量精度。有人說扭矩傳感器很簡單，每個傳感器都有一個標稱精度，直接看它的手動數(shù)據(jù)就知道了。誠然，國內(nèi)外扭矩傳感器都有其標稱測量精度，但扭矩傳感器有其測量范圍，如何選擇合適的范圍也是一個至關(guān)重要的因素。在這里，我推薦一個“三五原則”。所謂“三五原則”，是指當(dāng)試驗扭矩在1N.m以內(nèi)時，為了保證測量精度，建議測量范圍不小于測量范圍的三分之一。

       比如測量范圍1N.m的傳感器，建議測量至少0.33N.m；當(dāng)測量扭矩在1N.m以上時，為了保證測量精度，建議測量范圍不小于測量范圍的五分之一。例如，對于測量范圍為10N.m的傳感器，建議最小測量范圍為2N.m.只有這樣才能保證扭矩傳感器的測量精度。第二種測試儀器的測量精度，傳統(tǒng)的電機測試系統(tǒng)使用電氣參數(shù)表、扭矩儀等分立儀器分別對電氣參數(shù)和扭矩、轉(zhuǎn)速參數(shù)進行測試和測量，穩(wěn)態(tài)時可以保證測量精度，但一旦測量到瞬態(tài)參數(shù)，測量精度會受到很大影響。因此，在瞬態(tài)測試中，必須使用功率分析儀等高精度測量儀器同步測量電氣參數(shù)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試，以保持測量數(shù)據(jù)的準確性。

       第三，在能夠保證測量精度的情況下，必須考慮系統(tǒng)的加載精度。例如，在系統(tǒng)的測試過程中，當(dāng)我們想測試5N.m的扭矩點時，控制器發(fā)出指令控制電機加載。此時，系統(tǒng)必須能夠同步監(jiān)測實際扭矩，并通過PID實時調(diào)整，以保證輸出扭矩為5N.m(誤差取決于PID控制的優(yōu)化程度)。            

       第四系統(tǒng)機械安裝精度低，意味著試驗臺機械對中角度偏差大。當(dāng)電機測試系統(tǒng)長時間運行時，會出現(xiàn)試驗臺變形、異常振動、螺釘脫落、聯(lián)軸器斷裂等問題。所以對準精度一定要保證，不然之前做的一切都化為烏有。