一款新型的扭矩電測儀器-TN4000電子式扭矩儀
一TN4000電子式扭矩儀概述
TN4000電子式扭矩儀是一款新型的一種扭矩電測儀器,它改變了傳統(tǒng)的扭矩測量方法,測量扭矩就如功率表測量電功率一樣簡單,廣泛適用于風(fēng)機(jī)、水泵等電機(jī)系統(tǒng)的扭矩測量。
傳統(tǒng)扭矩儀通過測量扭矩和轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)輸出功率,具有安裝復(fù)雜,通用性差等不足:
◆ 需要專用的聯(lián)接工裝,電機(jī)不同或扭矩儀不同都可能導(dǎo)致需要重新制作聯(lián)接工裝;
◆ 安裝不當(dāng)會加大扭矩測量誤差甚至損壞扭矩儀;
◆ 扭矩儀的扭矩和轉(zhuǎn)速測量范圍較窄,過大的扭矩,過高的轉(zhuǎn)速可能導(dǎo)致扭矩儀損壞,而過小的扭矩和過低的轉(zhuǎn)速又會導(dǎo)致扭矩儀測量不準(zhǔn)確;
◆ 某些風(fēng)機(jī)、水泵與電機(jī)采取固定連接,由于電機(jī)和風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)軸不能分離,無法安裝傳統(tǒng)扭矩儀。
電子式扭矩儀改變了傳統(tǒng)的扭矩測量方法,通過測量電機(jī)輸入電參量及轉(zhuǎn)速等相關(guān)參數(shù)計(jì)算出電機(jī)的輸出軸功率,再根據(jù)電機(jī)軸功率和轉(zhuǎn)速計(jì)算出電機(jī)的扭矩。
圖1 TN4000電子式扭矩儀主機(jī)
二TN4000電子式扭矩儀構(gòu)成原理
TN4000電子式扭矩儀是是指免機(jī)械聯(lián)接,而電氣連接采用了與電能表極其相似的非常簡單的方式。
TN4000電子式扭矩儀的測試原理依據(jù)是能量守恒定理。即:
電機(jī)的輸入電能=電機(jī)輸出機(jī)械能+電能與機(jī)械能轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的損耗能量。
電能與機(jī)械能轉(zhuǎn)變過程中的損耗包括:鐵耗、機(jī)械耗、定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗和雜散損耗。
TN4000電子式扭矩儀正是通過測量電機(jī)運(yùn)行過程中的電參量及溫度、轉(zhuǎn)速等參量,計(jì)算出上述各種損耗,進(jìn)而得出電機(jī)的輸出軸功率。
免安裝電子式扭矩儀由電參數(shù)測試單元、轉(zhuǎn)速測試單元、溫度測試單元、顯示儀表等構(gòu)成。顯示儀表包括專家數(shù)據(jù)庫、運(yùn)算單元及人機(jī)界面等。
TN4000電子式扭矩儀電參數(shù)測試單元用于測量電機(jī)的輸入功率,鐵損耗相關(guān)的電壓、頻率、諧波等參數(shù),定子銅損相關(guān)的電流參數(shù)。
TN4000電子式扭矩儀轉(zhuǎn)速測試單元用于測試轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速和鐵損、定子銅損等是轉(zhuǎn)子銅損的重要參數(shù)。根據(jù)需要,轉(zhuǎn)速測試單元可采用免安裝的感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計(jì),測速時(shí)無需安裝,只需擺放(或固定)在電機(jī)附近即可。
TN4000電子式扭矩儀溫度測試單元用于測試定轉(zhuǎn)子繞組的溫度,用于補(bǔ)償由于溫度變化引起的定轉(zhuǎn)子銅損等相關(guān)參數(shù)。
TN4000電子式扭矩儀運(yùn)算單元完成上述損耗計(jì)算,結(jié)合輸入電功率計(jì)算出軸功率,再根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算出電機(jī)扭矩。
專家數(shù)據(jù)庫保存各種型號電機(jī)的特性參數(shù),若能人工輸入電機(jī)的出廠試驗(yàn)相關(guān)參數(shù),將可有效提高TN4000電子式扭矩儀的測量精度。
TN4000電子式扭矩儀人機(jī)界面顯示電機(jī)輸入電功率和輸出軸功率等參數(shù)。
圖2 TN4000電子式扭矩儀構(gòu)成原理
三TN4000電子式扭矩儀主要特點(diǎn)
1使用便捷
用戶無需花費(fèi)大量資金來購買各種不同型號的扭矩傳感器及聯(lián)軸器以滿足不同型號電機(jī)的試驗(yàn)需要,也無需花費(fèi)大量時(shí)間和人力來安裝、耦合扭矩傳感器。
TN4000電子式扭矩儀只需一個(gè)操作人員花幾分鐘時(shí)間即可完成安裝、調(diào)校工作。
2寬范圍測量
TN4000電子式扭矩儀采用寬測量范圍的SP系列變頻功率傳感器測量電機(jī)電參量、采用寬范圍的DM系列頻率測試子站測量轉(zhuǎn)速,一臺扭矩儀可實(shí)現(xiàn)0.005%~100%額定軸功率的準(zhǔn)確測量,對于大多數(shù)電機(jī)系統(tǒng)的檢試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室,只需按照最大電機(jī)功率配置一臺扭矩儀即可實(shí)現(xiàn)所有型號電機(jī)的扭矩測試。
3多參量測量
測量電機(jī)輸出扭矩、轉(zhuǎn)速的同時(shí),還可測量電機(jī)的電壓、電流、頻率、功率、諧波等輸入電參量及電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行溫度等其它參量,采用同一套裝置可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)的試驗(yàn)。
選型及應(yīng)用
一功率單元選型
TN4000電子式扭矩儀適用范圍與電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速無直接關(guān)系,只需根據(jù)被測電機(jī)的電壓和電流選擇功率單元即可(電參數(shù)測試單元)。功率單元主要有SP系列變頻功率傳感器和DT系列數(shù)字變送器,為了使其具有較寬的適用范圍,功率單元推薦采用具有寬范圍高精度測量能力的SP系列變頻功率傳感器。
二TN4000電子式扭矩儀購置信息
名稱 | 配置說明 | 備注 |
電量測量模塊 | 1. SP 系列變頻功率傳感器 2. DT 系列數(shù)字變送器(1280V、128A 以內(nèi)) 3. DT 系列數(shù)字變送器+電壓、電流傳感器 | 三選一 |
轉(zhuǎn)速測量模塊 | 1. DM4022感應(yīng)轉(zhuǎn)速計(jì) 2. DM4022轉(zhuǎn)速模塊+光電式轉(zhuǎn)速傳感器 | 二選一 |
溫度測量模塊 | DM4031 | 必選件 |
電子式扭矩儀軟件 | TN4000 | 必選件 |
三TN4000電子式扭矩儀的應(yīng)用
● 不能或不易安裝傳統(tǒng)扭矩儀的電機(jī)或電機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn);
● 風(fēng)機(jī)、水泵型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn);
● 風(fēng)機(jī)、水泵等電機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行能效監(jiān)測。
● 電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能研究。
性能參數(shù)
一TN4000電子式扭矩儀主要技術(shù)指標(biāo)
● 轉(zhuǎn)速精度:0.05%
● 輸入電壓精度:0.75%-150%額定范圍之內(nèi),讀數(shù)的0.2%;
● 輸入電流精度:1%-200%額定范圍之內(nèi),讀數(shù)的0.2%;
● 輸入功率精度:功率因數(shù)在0.2-1范圍之內(nèi),讀數(shù)的0.5%;
● 輸出功率精度:0.2%-0.5%(與電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度有關(guān));
● 轉(zhuǎn)矩精度:0.2%-0.5%(與電機(jī)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度有關(guān))。