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小型电动机转矩测试台
下面对几种类型电动机转矩测试方法进行分析,就测试误差、工作可 靠性、操作方便、设备表等方面进行综合比较,提出采用磁粉制动器作负载的测试方法并根据厂方要求,研制成小型电动机转矩试台,在生产中经较长时期使用,得到较为满意的结果 。
由单相电动机驱动的套丝机,使用方便,在水、暖、煤、卫生设施安装以及室内装潢等行业中广泛使用,需要量很大。杭某机 械厂生产的套丝机,需要由其他厂家生产的单相电动机与之配套。但由于制造技术水平、材料等诸多原因,在进货的每批电机中,经常出现一些质量问题,其中主要的问题是电动机转矩达不到额定值。而这一缺陷往往在电动机不加负载情况下难以发现,而装上套丝机后或者到 了用户手中才会发现。这就使生产厂家的声誉受损,影响产品销路。为使套丝机整机质量达标,产品具有竞争力,必须对电动机质量事先进行检测,剔除不合格的电动机,保证整机质量,厂方急需一台电动机转矩测试台。本文就此对几种电动机转矩测试方法进行分析对比,提 出用磁粉制动器作为负载的测试方法。为厂方研制成功一台电动机转矩测试台,使套丝机整机质量得到保证。
1、几种电动机转矩测试方法分析比较
1.1 电涡流测功机
利用电涡流产生制动力矩,改变励磁电流太小,使制动转矩改变,被测电动机的负载也随之而变。这种测功器调节方便,准确度较高但其输入功率全部转化为热能,对于测试小功率电动机测功器需要风冷,对于测试大功率电动机测功器需要水冷,体积大,结构复杂。
1.2 电动测功机
利用直流电机作负载,工作稳定,测量精度高,但需要设备多,投资较大。检测时,电流很大,容易过热,温升对电动机堵转转矩十分敏感。故对操作者速度快慢有要求。
1.3 磁粉制动器
磁粉制动器由励磁线 圈、磁粉 、转轴组成,当线圈不通 电时不产生磁通,磁粉呈自由状态,当转轴旋转时,由离心力的作用,磁粉甩在转动件与机壳之间,此时制动力矩几近为零。当线圈通电后,在线圈周围产生磁场,磁粉连接成链状态,转动件与机壳之间产生很大的摩擦力,从而引起对转动轴的制动作用,如调节线圈的电流,就能对制动转矩进行调节,而且有较好的重复性。这种制动器结构简单,使用方便,准确度高,但不宜较长时间运行,避免因发热产生高温而使磁粉烧结,降低使用寿命,工作时应通水强制冷却。这种加载方式对测验中、小型电动机转矩十分合适。
2、ZJY W 型转矩转速测量仪和 zJ 型转矩传感器测试电动机转矩、转速
工作原理:相位差式zJ 型转矩传感器安装在动力机和负载之间,将动力机的输出转矩传递到负载。传感器内部有一弹性扭力轴,扭力轴两端装有外齿轮,齿轮上方各有一个绕有信号线圈的磁钢,工作时扭力轴两端齿轮之间产生相对角位移,其大小与外加转矩成正比。利用磁电感应,在两线圈内感应出具有相位差的两路电讯号来进行测量。当扭力轴未受到外加转矩时,这两路电讯号的相位差为零或为某个固定值。
1.磁粉制动器;
2.铝质联轴器;
3.ZJ 型转矩传感器;
4.铝质 轴器;
5.支承架;
6.双万向联轴器 ;
7.被测电动机;
8.升降工作台;
9.底座。
10.ZJYWI 型微机型转矩转速仪 ;
1.1直流电源零时 ,可在显示窗上调整调零开关将转矩起始值调整到零 。zJYwI型微机型转矩转速仪综合了相位测量技术 、频率测量技术和微处理机技术的专用数字测量仪器 。该仪器对相位差与转矩大小成正比的两路电压讯号进行放大、整形和鉴相 。通过放大整形使波形成为矩形波 ,通过鉴相电路 ,使脉冲宽度直接等于两路讯号的相位差 。再通过其他电路 ,在显示窗 口用数字显示出转矩 、转速 。如配用 SC 1 6 光线示波器或 x Y 函数记录仪 ,能显示或绘制动态曲线。
2.3 转矩传感器规格确定
根据厂方提出的被测电动机的型号 ,额定功率 、转速 ,确定传感器规格与套丝机配套的电动机有卧式、立式两种 ,型号为 Y L 90L 一2 单相双值电容异步电动机,其功率 P 为 0.75~1.5kW ;转速 为 1400r/m in 和 2800r/m in.则转 矩 为M 一9549P /n 一5.12~ l0.23N ·m考虑到电动机起动转矩和过载情况 ,确定选用 20N ·m 规格 的 zJ 型传感器 。
2.4 测试结果与分析
下面给 出 Y L 90L 一4 型 A 、B 两台电动机 的机 械性 能测 试结果 ,并列于表 1。根据 Y L g0L一4 电动机的性能标准,其机械性能指标为:功率:0.75kW ;同步转速:1500r/m in ;额 定转速 :1400r/m in ;最大转矩/额定转矩 :1.6。由所测 数据 对 比可知 ,电动机 A 加载到超过 额定功率 的 zo%,转速仍在额定值以上 ,属合格产 品。电动机 B 在 额定转速 下仅 能加载到额定功率的 70 ,再增 大加载量 ,转速大幅度 下滑 ,电动机温度急剧上 升 ,功率仅 为额定值的 80 ,属不合格产品。
3 注意事项
a) 传感器的弹性扭 力轴只承 受转 矩 ,若承受弯矩 时 ,影响测试精度 ,甚 至会 损坏扭力轴 。因此 ,必 须使 负载 、传感器、支承架三者固定在刚性 好的基座上 ,同时应具有 良好 的同心度 ,采用挠性铝质联轴器以减轻重量和转动惯量,提高测试精度。为适应不同型号、规格的卧式 、立式 电动机测试和提高被测电动机的装拆速度 ,在支承架和被测 电动机之 间传动采用双万 向联轴器 ,为立式 电动机测试设计专用部件 。
b ) 整个测试系统安装在 同一稳 固的基 座上 ,必须避免各部件发生振动 。本测试系统的测试对象为小型电动机 ,考虑到搬动方便 ,整个系统安装在刚性好的一块底板上 ,不需地脚螺钉 。
C) 测试系统安装好后要不带负载校零 ,以检查是否有因安装误差 引起 的附加弯矩 ,并设法消除安装误差 。
d ) 在一次检测中不能 同时测试正 、反两个方向转矩 ,否则弹性 扭力轴受力方向相反 ,加上弹性扭力轴有变形滞后现象 ,初始相位角不一样,难以准确调零 ,影响测试精度。
e) 连续测试 ,应注意对磁粉制动器通水冷却 ,以避免因温升过高而烧毁
4 结束语
电动机测试台装拆待测电动机方便 ,操作简单 ,劳动强度低 ,平均 8~lOm in 可测试一台。本测试台已检测了 500 多台电动机,剔除了其中一批不合格的电动机 ,保证套丝机整机质量 ,避免过 去因电动机质量问题而退货的现象 ,并为进入国际市场创造条件 。
以上内容摘自网络,不构成技术参考。
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