Quelles sont les méthodes pour mesurer le couple du moteur de comptage?
Le couple est un paramètre important dans les tests de moteur. Le couple est une mesure indispensable, en particulier pour évaluer l'efficacité du moteur. La précision de la mesure du couple est directement liée à l’exactitude de l’évaluation du rendement du moteur. Les méthodes de mesure du couple actuellement utilisées peuvent être classées en une méthode d’équilibre, une méthode de transfert et une méthode de conversion d’énergie selon le principe de mesure.
Tout d'abord, la méthode de la balance
Pour un composant mécanique de transmission dans un état de fonctionnement uniforme, une paire de couples T et T 'doit exister simultanément sur l'arbre principal et le corps, et les deux sont de magnitude égale et de direction opposée. La méthode de mesure de T sur l'arbre principal en mesurant T 'sur le corps s'appelle une méthode de force d'équilibre. Soit F la force sur le bras et L la longueur du bras, alors T '= LF. T 'et T peuvent être obtenus en mesurant la force F et le bras de force L. L'avantage de la méthode de la force d'équilibre est qu'il n'y a aucun problème de transmission du signal de couple et que la force F sur le bras de force est facile à mesurer; L'inconvénient est que la plage de mesure est limitée à l'état de fonctionnement à vitesse uniforme et que la mesure du couple dynamique ne peut pas être complétée.
Deuxièmement, la méthode de transfert
Le procédé de transfert utilise un certain degré de changement dans les paramètres physiques de l'élément élastique lorsque le couple est transmis. Le couple est mesuré en utilisant ce changement de couple en fonction du couple. Selon différents paramètres physiques, le procédé de transfert peut encore être divisé en magnétoélastique, contrainte, fil vibrant, photoélectrique, etc. Le procédé de transfert actuel est le plus largement utilisé dans le domaine de la mesure de couple.
1. Méthode de mesure du couple photoélectrique
Deux réseaux en forme de disque avec le même nombre d'ouvertures sont fixés sur l'arbre rotatif, et l'élément photoélectrique et la source de lumière fixe sont respectivement fixés des deux côtés du réseau. Lorsque l’arbre rotatif n’a pas de couple, les bandes claires et foncées des deux réseaux sont décalées, ce qui bloque complètement le chemin optique. La lumière frappe l’élément photosensible et ne produit pas de signal électrique; lorsque le couple agit, la section transversale des deux réseaux en forme de disque produit un angle de rotation relatif, les bandes claires et sombres se chevauchent partiellement, et une partie de la lumière traverse le réseau jusqu'à l'élément photosensible pour émettre un signal électrique. Plus la valeur de couple est grande, plus l'angle de torsion est grand. Plus l'intensité de la lumière qui frappe l'élément photosensible est grande, plus le signal électrique de sortie est important. Le signal électrique de sortie mesuré peut mesurer l'amplitude du couple appliqué.
La méthode présente les avantages d’une vitesse de réponse rapide et d’une surveillance en temps réel du couple; les inconvénients sont une structure compliquée, une norme statique difficile, une fiabilité médiocre, une capacité anti-parasitage médiocre et la précision de la mesure est grandement affectée par le changement de température. Cette méthode ne convient pas aux mesures de couple uniquement pour les arbres de démarrage et à basse vitesse.
2. Méthode de mesure du couple magnétoélectrique
Deux engrenages identiques sont montés sur l’arbre élastique, le noyau magnétique et la bobine constituent un système d’acquisition de signal. Un petit espace est réservé entre la pointe de la dent et le noyau magnétique. Lorsque l'arbre tourne, deux forces électromotrices alternées sont respectivement induites dans les deux bobines. Et la force électromotrice alternée est uniquement liée à la position relative et à la position d'intersection des noyaux magnétiques des deux engrenages, et la valeur de couple correspondante peut être obtenue en détectant l'amplitude de la force électromotrice.
La méthode présente les avantages d'une performance de haute précision, d'un coût faible et fiable, et est une mesure sans contact, c'est-à-dire qu'aucune alimentation en énergie et liaison de transmission intermédiaire n'est requise; l'inconvénient est que la structure est compliquée, la réponse en fréquence est limitée, la fabrication est difficile, le temps de réponse est long et le capteur correspondant La taille et la qualité sont grandes, et le signal est faible à basse vitesse et difficile à équilibrer à des vitesses élevées. La mesure de couple magnétoélectrique convient à la mesure de couple produisant un grand déplacement angulaire et capable de mesurer un couple de démarrage et à faible vitesse. En raison de ses caractéristiques dynamiques médiocres, il ne convient pas à la mesure du couple des arbres tournants à grande vitesse.
3. Méthode de mesure du couple du fil vibrant
En utilisant la fonction de la fréquence propre de la corde vibrante et de la tension, la force est convertie en quantité électrique et la valeur de la quantité électrique est d'abord convertie en force, puis la valeur de couple correspondante est calculée.
Le modèle d’utilité présente les avantages suivants: l’arbre de transmission peut être directement utilisé comme axe de torsion pour la mesure; le mode de transmission du signal de fréquence est adopté et la performance anti-interférence est bonne; la partie capteur est séparée de l'axe de mesure de force, ce qui convient aux mesures effectuées sur un navire ou un véhicule; L'inconvénient est que la structure est complexe et la sensibilité faible. La précision de la mesure est faible et la déformation élastique de la tige élastique doit être élevée. Cette méthode convient à la mesure du couple des grands arbres et non des arbres à grande vitesse.
4. Méthode de mesure du couple élastique magnétique
La mesure de couple magnétoélastique est une méthode d'utilisation de l'effet magnétoélastique de matériaux ferromagnétiques et d'autres alliages pour réaliser une mesure de couple. Dans le champ magnétique, le couple est appliqué à l'axe élastique du matériau ferromagnétique et la modification de la perméabilité magnétique sera reflétée. La magnétisation du matériau ferromagnétique change, de sorte que le signal de couple peut être obtenu en mesurant la modification de la perméabilité magnétique.
La méthode présente les avantages suivants: haute sensibilité, bonne stabilité, mesure sans contact, grande puissance de sortie, vitesse de réponse rapide, bonne capacité de surcharge, installation et utilisation commodes, forte capacité anti-parasitage, structure et circuit simples, pouvant fonctionner même environnements. L'inconvénient est qu'il existe une erreur de "modulation d'arc" qui en limite l'application; la perméabilité magnétique répartie le long de la circonférence de l'axe de torsion présente une déviation inhérente et sa précision de mesure est relativement faible. Seule la valeur de contrainte du matériau de la couche magnétostrictive est mesurée et il existe toujours une erreur dans la valeur de couple requise. Les méthodes de mesure de couple magnétoélastiques sont largement utilisées dans les centrales marines, le laminage d’acier, les installations de forage pétrolier et les locomotives à commande numérique.
5. Mesure du couple de jauge de contrainte
Le couple provoquera une certaine contrainte sur l'arbre de transmission et cette contrainte est proportionnelle à la valeur du couple. Par conséquent, la jauge de contrainte à résistance peut être utilisée pour détecter le couple correspondant. La déformation par torsion se produit lorsque l'arbre de transmission est soumis à un couple. La contrainte de cisaillement maximale est générée selon un angle de 45 ° par rapport à l'axe. La jauge de contrainte à résistance est fixée dans cette direction pour détecter le couple reçu par l'arbre d'entraînement.
La méthode de mesure du couple de jauge de contrainte présente les avantages suivants: structure simple, sensibilité élevée, forte adaptabilité, coût bas, opération simple, technologie éprouvée, vaste plage d’applications, précision de mesure élevée, réponse rapide, performances stables et fiables, bonnes performances de compensation de température et adaptabilité. Environnement hostile; Ses inconvénients sont l'humidité, la température, l'adhésif et d'autres facteurs affecteront la précision de la mesure. Si la capacité anti-ingérence est médiocre, cette méthode ne convient pas à la mesure du couple d'un arbre à grande vitesse.
Troisièmement, la méthode de conversion d'énergie
La méthode de conversion d'énergie fait référence à la mesure indirecte du couple en mesurant d'autres paramètres tels que l'énergie thermique et l'énergie électrique conformément à la loi de conservation de l'énergie. À l’heure actuelle, le dynamomètre électronique TN4000 introduit par Galaxy Electric sert de principe de base pour mesurer le couple moteur. Le dynamomètre électronique TN4000 utilise la loi de conservation de l’énergie pour mesurer le couple en mesurant avec une grande précision les paramètres électriques, la température, la vitesse et d’autres paramètres. Le dynamomètre électronique TN4000 est un instrument complet qui permet non seulement de mesurer facilement le couple, mais également la tension du moteur. Des paramètres tels que le courant, la puissance et la vitesse peuvent être mesurés avec précision, et aucun couplage supplémentaire n'est nécessaire pour la mesure du couple, ce qui réduit les difficultés de fonctionnement sur le terrain.
