Меню

Стенд для проверки мощности электродвигателя

Стенды испытания двигателей

Испытательные стенды для двигателей двс

При испытаниях технических объектов, связанных с вращающимися узлами приходится опираться на термины, для которых в русском языке нет соответствующих определений. Проблема эта не нова. Инновации, к сожалению, идут к нам пока из англоязычной научно-технической среды, и привносят соответствующую терминологию в наш язык обыкновенные переводчики. И если термин «нечистоты» (inpurities), применительно к полупроводникам был довольно быстро исправлен на «примеси», то с расширением файла (file extension) мы маемся уже не один десяток лет.

Так что нельзя сказать, что никогда не было и вот опять: Динамометры для измерения механической мощности. Что это такое, вроде бы очень знакомое, но вне закона, вне стандартов. С этим понятием, как и с множеством других из чрезвычайно важной отрасли испытаний, а также кратким введением в методы и средства испытаний двигателей предлагается ознакомиться в ниже следующей статье.

Почему слово «ДИНАМОМЕТР» мы заключаем в кавычки?

Потому что на нашем сайте мы придерживаемся официальной технической терминологии, которая трактует термин динамометр, как устройство для измерения силы, или момента силы, если последняя приложена через рычаг известной длины. А «Динамометры» о которых будет идти речь — это измерители механической мощности (двигателя) на испытательном стенде, содержащие управляемый имитатор нагрузки и датчик угловой скорости от которых эта мощность зависит. Это понятие более узкое и под него подходят все приборы для измерения механической мощности, передаваемой через валы от двигателей/приводов к исполнительным механизмам. Правильно было бы назвать их официально измерителями механической мощности и выпустить соответствующий стандарт. Или дополнить существующие Госты на динамометры, добавив к ним и измерители механической мощности. Тогда от кавычек можно будет оказаться.

Кратко о разновидностях измерителей механической мощности.

Можно выделить из их числа так называемые «brake-динамометры», которые позволяют измерить на испытательном стенде чистую выходную мощность двигателя внутреннего сгорания, не включая в неё потери на трение, на вспомогательное оборудования, например, генератор и пр. Они подразделяются на гидравлические — на основе гидротормозов, вихретоковые и гистерезисные устройства измерения механической мощности двигателей на испытательных стендах и при мониторинге состояния двигателей на основе электромагнитных тормозов. Гидравлические «динамометры» по сути являются гидравлическими насосами, у которых рабочий вал крутится двигателем. Нагрузка на двигатель изменяется при открытии или закрытии клапана, который изменяет давление в гидравлическом насосе. Для управления давлением применяются прецизионные клапаны.

Вихретоковые «динамометры» основаны на легко управляемых электромагнитных имитаторах нагрузки. Двигатель на испытательном стенде вращает диск в пространстве между электромагнитными катушками. Электрический ток проходит через катушки окружающие диск, и индуцирует магнитное сопротивление движению диска, жестко закрепленного на валу. Изменяющийся ток изменяет нагрузку на двигатель. «Динамометр» оказывает сопротивление вращению двигателя. Если он подключен к выходному валу двигателя, он называется двигатель — «динамометром». Если к ведущим колесам автомобиля, его называют шасси -«динамометром». Сила, действующая на корпус «динамометра», уравновешивается механическим сопротивлением опорного элемента с датчиком силы (например, тензодатчиком). Таким образом, измерение момента двигателя на испытательном стенде происходит реактивным способом, для которого характерна наибольшая инерционность.

При использовании датчиков момента серии TM происходит прямое бесконтактное измерение крутящего момента, но и здесь инерционность проявляет себя.

Особым видом электромагнитных тормозов являются гистерезисные. Принцип их действия основан на том, что при повороте ротора из материала с выраженной широкой петлей гистерезиса относительно электромагнита статора затрачивается энергия на перемагничивание материала (специальной кольцевой втулки) ротора. Материал этой втулки обладает низкой электропроводностью, чтобы не возникали вихревые токи. Чем же они мешают работе работе тормозов? А тем, что нарушают уникальное свойство гистерезисных тормозов — постоянство передаваемого момента. Часто применяемый режим испытаний двигателя на испытательном комплексе — стабилизация момента, требует обычно применения ПИД-регулятора. А при этом тормозном устройстве регулятор не нужен. Что касается мощности тормоза, то он скорее всего будет уступать вихретоковому. Здесь же содержится и ответ на часто задаваемый начинающими испытателями вопрос, почему не используется в качестве управляемого тормоза на стенде электрогенератор. Ведь это бы решило все проблемы с отводом энергии торможения с испытательного стенда и даже снизило затраты электроэнергии. Причина в трудности управления режимами такого тормоза, хотя работы в этом направлении ведутся.

Инфрастуктура испытательного стенда двигателя.

Некоторые компоненты измерителя механической мощности обычно размещаются в устройстве вблизи друг от друга: вал и подшипники, тормозящий механизм со свободно подвешенным корпусом, тензодатчик и импульсный датчик угловой скорости со схемой вихретокового измерителя мощности. Вообще говоря, требуется также инфраструктура для охлаждения тормозящего устройства, которое преобразует энергию торможения в тепло. Задача решается с помощью теплообменника или циркуляцией воды или воздуха, что не указано на схеме. Весь стенд размещается на прочной раме, которая соединяется с рамой испытываемого двигателя. Величина силы (F) снимаемой с тензодатчика может быть преобразована в момент умножением на расстояние от оси вала до опорной точки тензорезисторного моста (для случая реактивного датчика крутящего момента).

Если момент выражен в Нм, а угловая скорость вала в радианах в секунду ,то мощность на валу вычисляется по формуле:

Контроллеры для измерителей мощности.

Для испытаний двигателя на стенде необходим контроллер. Это электронное устройство, обладающее возможностью управлять нагрузкой двигателя, например, с помощью изменения тока подаваемого на катушки электромагнитов, как это имеет место в электромагнитных тормозах. Также он должен уметь вычислить уровень нагрузки (крутящий момент) и угловую скорость вала. Контроллер измерителя мощности обычно работает в двух режимах: управление (стабилизация) скоростью и управление (стабилизация) нагрузкой. В режиме управления скоростью на контроллере устанавливается заданное значение скорости. Если измеренное значение скорости меньше заданного, нагрузка снижается и на оборот. Если двигатель располагает достаточной мощностью (моментом), можно ожидать, что контроллер стабилизирует таким образом угловую скорость.

Схема испытания двигателя с контролем скорости

Испытания двигателя на стенде

В режиме стабилизации нагрузки заданное значение нагрузки устанавливается на контроллере (либо как подаваемое из вне управляющее напряжение или установкой на лицевой панели контроллера). Если измеренная нагрузка на двигатель больше, чем заданная, ток на катушки уменьшается. Если измеренная нагрузка меньше заданной, тогда ток на катушки увеличивается. Если двигатель имеет достаточный крутящий момент для достижения заданной нагрузки, то будет поддерживаться постоянная нагрузка при изменяющейся скорости.

Испытания двигателя на стенде на предмет мощности:

Целый ряд различных тестов может быть выполнены с таким простейшим измерителем мощности двигателя. Наиболее распространенным испытанием является получение так называемой кривой мощности двигателя (совместно с кривой крутящего момента двигателя). В этом тесте двигатель работает при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT), а «динамометр» работает в режиме стабилизации скорости вращения вала. Задание скорости изначально устанавливают на низком уровне, в несколько раз ниже скорости холостого хода. Скорость двигателя и крутящий момент измеряются «динамометром», и задание скорости затем увеличивается, например, на 500 об/мин, и как только двигатель стабилизируется на новой скорости, новая скорость и крутящий момент измеряются снова. Это повторяется до достижения максимальной желаемой скорости. Чистая мощность (без учета потерь) может быть рассчитана по измеренным данным, получены кривые для крутящего момента и мощности в режиме WOT (открытая заслонка) в зависимости от частоты вращения двигателя.

Читайте также:  Низкочастотный транзистор средней мощности

Мощность и крутящий момент двигателя

Всем известная формула:

показывает, что мощность P (кВт) при постоянном моменте M (Н*м) будет расти с ростом скорости вращения Ω (об/мин). В режиме постоянного момента это будет прямолинейный рост. Но фактически получаются такие кривые, как на графике выше. Причина в том, что момент с ростом оборотов начинает падать, так как ухудшаются процессы сгорания топлива в режимах, далеких от оптимальных. Инженеру тестировщику и конструктору эти графики могут все рассказать о состоянии двигателя.
Обратите внимание: при тестировании двигателя на стенде в режиме WOT нужно быть очень осторожным, так как любая ошибка в тестировании может привести к чрезмерному превышению скорости двигателя, возможной его поломке.
Нужно иметь в виду и еще одну проблему.
Ручное управлением процессом испытаний на стенде увеличивает продолжительность испытаний и количество тепла, выделяемого в тормозном устройстве и в испытываемом двигателе внутреннего сгорания. А значит повышает требования к теплоотводящей инфраструктуре испытательного стенда.

Можно было бы предположить, что переход на более продвинутые контроллеры типа DSP7000 позволит ускорить испытательный цикл и обойтись без охлаждающей системы вообще. Но в действительности ускорить процесс испытаний мешают инерционные явления. Например, инерционность датчика крутящего момента, о чем написано в appendix A руководства DSP7000. Кроме того, ступенчатое изменение параметров требует времени на стабилизацию переходных процессов. На DSP7000 можно легко реализовать на испытательном комплексе линейный режим изменения скорости, (постоянное ускорение) при котором можно сделать поправки на инерционность прямого или реактивного датчика крутящего момента (appendix A DSP7000)
В этом режиме мы получим даже в идеализированном случае отклонение от той зависимости момента от скорости, которая получена вышеописанным ступенчатым процессом испытаний. Это отклонение вызвано постоянным ускорением вращения вала во время испытания. Оно пропорционально ускорению и носит инерционный характер.
Как показывает анализ, достаточно один раз в эксперименте вычислить коэффициент пропорциональности и дальше делать поправки на инерцию при любых ускорениях, существенно ускоряя процесс испытаний на стенде. Это однократное контрольное измерение делается при оптимальном для данного двигателя числе оборотов, когда процессы сгорания топлива и газообмена происходят в наиболее благоприятном режиме. После этого испытательный процесс на стенде проходит в ускоренном режиме линейного во времени повышения скорости. Отклонение кривой мощности от прямой линии при этом дает испытателю исчерпывающую диагностическую информацию о состоянии двигателя, как кардиологу кардиофония или кардиограмма о состоянии сердца.

Испытания двигателя. Имитация тест-драйва на испытательном стенде.

Для проверки поведения двигателя на испытательном стенде в режиме имитации реального тест-драйва лучше всего использовать режим управления нагрузкой. Понятно, что, частота вращения и нагрузка двигателя при этом будут меняться во времени, поэтому контроллер должен быть программируемым или иметь функцию управления нагрузкой по сигналу напряжения, передаваемому на него от программируемого источника напряжения (то есть ЦАП). Обычно оператор получает «график скорости» (то есть скорость в зависимости от времени) в процессе теста и может видеть фактическую скорость двигателя. Его задача — поддерживать двигатель как можно ближе к рабочей (программной) скорости, насколько это возможно, в ходе испытаний с помощью обычной дроссельной заслонки. Эта задача может быть альтернативно более качественно выполнена если применить на испытательном стенде программируемый со входом по скорости контроллер дроссельной заслонки (аналогичный контроллеру динамометра) и с выходом на электрически управляемый привод дроссельной заслонки.

Пример испытания двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде

Чтобы проверить двигатель мотоцикла под нагрузкой и измерить его выходную мощность, он был подключен к измерителю мощности на испытательном стенде через приводной вал зубчатого колеса трансмиссии . Для контроля и измерения мощности двигателя использовался вихретоковый имитатор нагрузки. Измеритель мощности, являющийся основой испытательного стенда проверки мотоциклетного двигателя, состоит из приводного вала, вращающего диск с 60 зубцами/метками, и индукционный диск, как схематически показано на рисунке. Индукционный диск вращается внутри корпуса, который содержит электромагнитные катушки. Корпус свободно поворачивается вокруг вала. Повороту корпуса препятствует тензодатчик, соединенный с рамой двигателя.

Схема расположения на испытательном стенде двигателя мотоцикла и измерителя мощности с вихретоковой нагрузкой.

Ток, протекающий в катушках, вызывает силы сопротивления в индукционном диске, препятствующие вращению приводного вала. Реактивный крутящий момент, создаваемый в корпусе, измеряется тензодатчиком и записывается. Измеритель мощности получает сигнал с датчика скорости двигателя, и сравнивает его с заданным значением скорости, которое устанавливается с помощью лицевой панели контроллера динамометра или подачей внешнего напряжения. Если скорость вала больше, чем заданное значение скорости, ток в катушках увеличивается, увеличивая тем самым торможение на приводном валу и замедляя двигатель. Если скорость ниже скорости задатчика, ток в катушках уменьшается. В близи заданного значения контроллер выдает управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для катушек. Это позволяет контроллеру изменять нагрузку на двигатель, чтобы поддерживать заданную частоту вращения вала. Измеритель мощности с вихретоковой нагрузкой, рассчитан на 30 кВт и управляется простейшим контроллером.

Во время измерения мощности необходимо обеспечить достаточное количество охлаждающего воздуха для двигателя, чтобы избежать перегрева. Это было достигнуто большим вентилятором и раструбом, который обеспечивал поток воздуха над двигателем со скоростью примерно 40 км/час. Температура капота постоянно контролировалась с помощью термопары, чтобы убедиться, что он не перегрелся.

Кривые мощность и крутящий момент от скорости вращения

Тормозному устройству также требовалось охлаждения для рассеивания тепла, вырабатываемого индукционным диском и катушками. Это было обеспечено циркуляцией воды через корпус измерителя мощности через специальные трубки. Контроллер измерителя мощности может варьировать нагрузку на двигатель и измерять скорость и крутящий момент приводного вала. Обычно двигатель работал при заданной установке угла заслонки дросселя, и контроллер поддерживал постоянную скорость вала. Все измеренные данные были взяты с вала главной передачи трансмиссии. Эти числа могут быть преобразованы обратно в фактические характеристики двигателя путем деления крутящего момент на передаточное число и умножения скорости на передаточное число. Заметим, что здесь не учитывается эффективность трансмиссии, которая для типичного мотоцикла составляет около 90%. Все количественные данные о мощности и крутящем моменте, представленные здесь, являются необработанными числами, не скорректированными на потери в трансмиссии.

График мощности и крутящего момента, создаваемого двигателем, показан на рисунке. На этом графике показаны результаты нескольких различных тестов, выполненных на второй, третьей и четвертой передаче. Пиковая мощность составляет чуть более 5 кВт при 6000 об / мин, а максимальный крутящий момент составляет примерно 9 Нм при 4200 об / мин. Разброс результатов, полученных в разное время составляет порядка +/- 5% для мощности и крутящего момента для всех протестированных комбинаций.

Читайте также:  Мощности по производству этилена

Источник

Испытательный стенд для электродвигателей с функцией EtherCAT и технологией измерения крутящего момента от НВМ

Французская компания Dynosens, производитель испытательных стендов для различных типов двигателей, одной из первых осуществила разработку испытательного стенда для электродвигателей с помощью цифрового датчика крутящего момента серии T40B и на тот момент новой разработки компании НВМ — интерфейсного модуля TIM-EC с поддержкой EtherCAT.

Испытательный стенд для электродвигателей компании Dynosens

Компания Dynosens специализируется на разработке испытательных стендов для различных типов двигателей и транспортных средств. Сегодня Dynosens производит по тридцать испытательных стендов типовой и нестандартной конструкции ежегодно для различных рынков (автомобилестроение, моторостроение, машиностроение и пр.).

В своих разработках Dynosens стремится извлекать максимальную выгоду из имеющихся ресурсов и сотрудничать только с зарекомендовавшими себя поставщиками, объясняет Yves Rosnoblet, генеральный директор компании. «Мы работаем с проверенными поставщиками с репутацией производителей высококачественной продукции с первоклассными рабочими характеристиками, а также с качественной технической поддержкой. Именно поэтому НВМ является нашим основным поставщиком преобразователей силы и крутящего момента на протяжении уже 15 лет.»

За эти годы НВМ стала настоящим партнером для компании Dynosens, что в очередной раз было подтверждено в рамках выигранного тендера на разработку испытательного стенда по заказу комиссии по атомной энергетике Франции (French for Commission for Atomic Energy).

Испытательный стенд специального исполнения

Целью разработки нового стенда являлось изучение и оптимизация алгоритмов управления электродвигателем на основе испытаний двигателя электроавтомобиля Renault ZOE. Комиссия по атомной энергетике должна была контролировать работу электроники в двигателе и сам процесс проведения измерений.

Испытательный стенд должен был быть оснащен электродвигателем ZOE и устройством для воспроизведения воздействий на двигатель процессов ускорения и замедления на подъеме и спуске. Система зарядки представляла собой асинхронный электрический сервопривод с регулировкой крутящего момента и / или скорости.

Поскольку основная задача испытательного стенда заключалась в изучении параметров работы двигателя, особое значение было уделено регистрации измеряемых параметров: напряжение, ток, электрическая мощность, крутящий момент, скорость и т.д. «Техническим заданием была предусмотрена передача измеряемых параметров с помощью полевой шины EtherCAT», — объясняет Rosnoblet. EtherCAT — промышленная версия технологии Ethernet в режиме реального времени. Разработанный еще в начале 1990-х годов компанией Beckhoff, стандарт EtherCAT быстро стал открытым стандартом, контролируемым независимой организацией (ETG, более 2400 компаний-членов), которая предоставляет всю необходимую документацию и инструменты для разработки продуктов в соответствии со стандартом.

Подключение датчика крутящего момента к системе на базе EtherCAT с помощью модуля TIM-EC

Как правило, шина EtherCAT может обрабатывать (время цикла) сигналы с 1000 цифровых входов / выходов за 30 мкс, 200 аналоговых входов / выходов за 50 мкс или 100 координат за 100 мкс.

Датчик крутящего момента T40B — идеальное решение для испытательного стенда

Для нового испытательного стенда компания Dynosens планировала использовать датчики крутящего момента НВМ. Технология НВМ предполагает размещение тензорезисторов непосредственно в измерительном фланце вместо вращающейся муфты, что, в свою очередь, гарантирует более надежные результаты измерений, особенно в динамических испытаниях.

Преобразователи крутящего момента характеризуются повышенной надежностью, что особенно важно в стендах для испытаний тепловых двигателей, когда особенности работы двигателя и систем передачи создают более сложные механические условия. В таких условиях работы неудивительно, что датчики НВМ стали эталоном при разработке испытательных стендов для тепловых двигателей компании Dynosens, а также других компаний-разработчиков.

С момента выпуска первых серийных датчиков серии T40 существенно увеличился номинальный диапазон измерений: от 50Н·м до 80кН·м (диапазон варьируется для различных модификаций серии T40 в зависимости от целевого применения). Таким образом, T40B удается достичь беспрецедентного соотношения стоимость / производительность. По сравнению с моделями предыдущего поколения, производительность T40B повышается за половину стоимости. Став эталоном для испытательных стендов тепловых двигателей, НВМ уже далеко продвинулась в развитии технологий измерения крутящего момента и для электродвигателей.

Инженеры компании Dynosens также высоко оценивают датчики серии T40B за возможность передачи сигнала скорости вращения, наряду с сигналами крутящего момента силы, что упрощает проектирование испытательных стендов.

Датчик крутящего момента силы T40HS от HBM в испытательном стенде компании Dynosens

Обработка сигнала: главная задача

Датчик крутящего момента силы серии T40B

На момент разработки испытательного стенда датчики крутящего момента T40B не были оснащены разъемом EtherCAТ. План состоял в том, чтобы реализовать традиционное решение по интеграции датчика и модуля ввода / вывода на базе технологии EtherCAT.

Но для компании Dynosens такое решение не позволило бы в полной мере использовать производительность датчиков крутящего момента. «Производители датчиков хорошо справляются с реализацией функций обработки сигнала и диагностики, которые встроены в разъемы полевой шины. Модули ввода / вывода, разрабатываемые производителями автоматических устройств, представляют собой типовые устройства, которые невозможно оптимизировать под каждый тип датчиков, в том числе и под датчик класса T40B».

Прямое подключение к EtherCAT с помощью модуля TIM-EC

Dynosens проинформировала НВМ о своих попытках интеграции датчика крутящего момента и модуля ввода / вывода, ответная реакция поступила незамедлительно. Одновременно ведущий европейский автопроизводитель направил НВМ аналогичный запрос, что поспособствовало скорейшей разработке модуля с интерфейсом EtherCAT. Продукция еще не поступила в серийное производство, но положительный опыт сотрудничества Dynosens с НВМ послужил залогом начала работ по проектированию испытательного стенда и проведения бета-тестирования интерфейса EtherCAT.

Интерфейс TIM-EC был разработан в срок, и компания Dynosens стала его первым пользователем во Франции. «Мы рисковали, но риск принес свои плоды. Установка модуля TIM-EC на испытательном стенде не вызвала никаких затруднений. Говоря о производительности, АЦП модуля — 25 бит, что намного превосходит показатели промышленных модулей ввода / вывода. Как мы знаем, высокая точность — ключевой параметр для испытательного стенда, потому что именно точность позволяет нам совершенствовать производительность стенда» — комментирует Yves Rosnoblet, генеральный директор Dynosens. Кроме этого, интерфейс TIM-EC позволяет выбрать скорость фильтрации, а также предоставляет данные диагностики состояния всей измерительной цепи: от датчика до интерфейса.

Подключение датчика крутящего момента к системе на базе EtherCAT с помощью модуля TIM-EC Как правило, подключение датчиков крутящего момента осуществляется с использованием стандартного EtherCAT — модуля ввода / вывода с частотными или аналоговыми входами. Такой подход имеет свои преимущества, благодаря стандартизации применяемых устройств, но в то же время имеет и существенные ограничения: на его основе нет возможности полностью раскрыть потенциал высокоточных и высокопроизводительных датчиков, как например, датчиков серии T40B от НВМ.

Стандартные разъемы недостаточны для высокопроизводительных датчиков

Зачастую стандартные разъемы недостаточны для высокопроизводительных датчиков. Почему? Ответ прост. Стандартные методы обмена данными недостаточно быстрые для современных датчиков, таких как T40B.

«Модули ввода / вывода, предлагаемые разработчиками систем автоматизации, рассчитаны на широкий спектр применений и не оптимизированы для использования совместно с интеллектуальными датчиками, в особенности с датчиками класса T40B» — комментирует Yves Rosnoblet, генеральный директор Dynosens.

Читайте также:  Как увеличить мощность квадроцикла стелс 500

Интерфейсный модуль TIM-EC: неотъемлемая часть технологии измерения крутящего момента НВМ

Интерфейсный модуль TIM-EC

Интерфейсный модуль TIM-EC преодолевает слабые стороны при подключении датчика T40B к системам на базе EtherCAT. При АЦП в 25 бит, TIM-EC характеризуется превосходными показателями точности. При минимальной групповой задержке передачи цифрового сигнала TIM-EC оптимизирует производительность как датчиков крутящего момента НВМ, так и систем на базе EtherCAT, предоставляя больше возможностей для мониторинга работы стендов и эффективности проводимых испытаний. TIM-EC обладает модульной архитектурой, благодаря чему модули можно легко адаптировать под изменяющиеся требования / задачи при проведении стендовых испытаний.

Markus Haller, продакт-менеджер по крутящему моменту HBM, объясняет: «С помощью модуля TIMEC пользователи могут получить развернутые данные диагностики и измеряемые значения таких величин как крутящий момент, скорость вращения, угол поворота и мощность. Благодаря новой функции режима внутренней коммуникации, пользователи могут управлять одним датчиком с помощью двух независимых модулей TIM-EC, подключенных друг к другу с использованием объединяющей шины. Такая конфигурация упрощает управление: пользователи могут сохранять или изменять любые настройки, в том числе, настройки преобразования сигнала, шкалирования, калибровки и т.д. в каждом модуле, независимо от других модулей».

Интерфейсный модуль TIM-EC — больше, чем просто высокоточный модуль ввода / вывода! Он оснащен множеством специализированных функций для совершенствования и оптимизации измерений крутящего момента.

Линеаризация характеристик кривой датчика с модулем TIM-EC

Встроенная аппроксимация координат (узлов) решетки для линеаризации характеристик кривой позволяет оптимизировать подключение датчика крутящего момента и интерфейсного модуля. Благодаря возможности управления с помощью веб-сервера и шины EtherCAT пользователи получают исчерпывающую информацию о состоянии измерительной цепи в любой момент времени.

Работа с одновременным использованием различных технологий промышленного Ethernet

Возможности модуля TIM-EC находятся в постоянном функциональном развитии. Например, с помощью новой разработки — интерфейсного модуля TIM-PN — появилась возможность подключить цифровой датчик крутящего момента к промышленным сетям на основе стандарта PROFINET, поддерживающего работу в режиме реального времени (RT Class 1 и RT Class 3).

С помощью модуля TIM-PN можно работать одновременно с различными коммуникационными интерфейсами. Модуль TIM-PN с PROFINET в режиме реального времени можно подключить к модулю EtherCAT серии TIM-EC. Таким образом, у пользователей появилась возможность работать со всеми типами

сигналов, поступающими от датчика крутящего момента в промышленные системы на основе технологий EtherCAT и PROFINET в режиме реального времени без потери производительности.

Недавно в модуль была добавлена функция внутренней связи, которая называется коммуникация TIM-to-TIM. Применение модуля TIM-EC с датчиком крутящего момента T40B может стать решающим фактором в оптимизации производственной мощности датчиков крутящего момента, даже при работе в высокоавтоматизированных или высокодинамичных испытательных стендах.

Вопросы о применении интерфейсного модуля TIM-EC

  1. Для кого предназначен модуль TIM-EC?Модуль TIM-EC — идеальное решение для пользователей датчиков серии T40B, которые работают с технологией EtherCAT в испытательных стендах.
  2. Какие преимущества дает использование модуля TIM-EC?
    При минимальной групповой задержке передачи цифрового сигнала и максимальным входным разрешением в 25 бит TIM-EC обеспечивает высокопроизводительное подключение датчиков крутящего момента и систем на базе EtherCAT. Вы получаете новые возможности осуществлять высокоточный контроль и анализ серий измерений, особенно в высокодинамичных испытаниях. Помимо этого, в целях диагностики и параметризации возможна двусторонняя коммуникация на базе EtherCAT напрямую с датчиком и вплоть до электроники ротора и статора.
  3. Можно ли модернизировать с помощью модуля TIM-EC существующие системы?

TIM-EC — модульная система. Это означает, что все датчики крутящего момента НВМ со встроенным интерфейсом TMC (в настоящий момент все датчики серии T40) можно легко модернизировать или увеличить их производственные мощности с помощью интерфейса TIM-EC.

Источник



Комплексный стенд проверки асинхронных двигателей (КСПАД)

  • Описание
  • Характеристика
  • Спецификация
  • Узнать больше

Комплексный стенд предназначен для проведения механических и электрических испытаний асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором, мощностью до 160кВт (выше по согласованию). Для большого потока выполняется конвейерная модификация стенда испытаний асинхронных двигателей.

Возможности Комплексного стенда проверки асинхронных двигателей:

  • Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса электродвигателя и между обмотками (фазами);
  • Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии;
  • Опыт обкатки электродвигателей на холостом ходу;
  • Испытание тока и потерь холостого хода;
  • Испытание тока и потерь короткого замыкания;
  • Проверка межвитковой изоляции обмоток (напряжением повышенной частоты или импульсным разрядом);
  • Испытание изоляции обмоток относительно корпуса электродвигателя и между обмотками (диодами) на электрическую прочность;
  • Определение коэффициента трансформации (для электродвигателей с фазным ротором);
  • Испытание на нагрев и на перегрузку по току;
  • Испытание на кратковременную перегрузку по току;
  • Проверка направления вращения вала и маркировки выводов обмоток;
  • Уровень напряжения;
  • Несимметрия напряжения;
  • Перегрузка по току;
  • Нелинейные искажения по напряжению;
  • Состояние стержней обмоток ротора;
  • Определение максимального вращающего момента;
  • Определение начального пускового момента и начального пускового тока;
  • Испытание при повышенной частоте вращения (только при замене обмоток ротора и бандажей);
  • Определение коэффициент полезного действия;
  • Определение коэффициента мощности;
  • Скольжение;
  • Определение максимального вращающего момента (для двигателя с короткозамкнутым ротором — минимальный вращающий момент в процессе пуска, начальный пусковой момент и начальный пусковой ток);
  • Проверка работоспособности двигателей при предельных отклонениях напряжения и частоты питания от номинальных значений;
  • Испытание на нагревание;
  • Колебания крутящего момента;
  • Измерение уровня звука;
  • Измерение среднего квадратического значения виброскорости;
  • Испытания под нагрузкой;
  • Полный цикл испытаний за одно подключение.

Кроме того, результаты всех испытаний сохраняются в базе данных и могут быть рассмотрены и распечатаны в любой момент времени после проведения испытаний.

Количество необходимых опытов и оборудование определяет заказчик.

В опыте измерение сопротивления изоляции:

  • постоянное напряжение от 100В до 2500 В;
  • диапазон измеряемого сопротивления с шагом 50 В от 1 кОм ÷ 10 ГОм;
  • точность измерения сопротивления не хуже 1,5%;
  • максимальный ток, не более 5 мА.

В опыте испытание изоляции на электрическую прочность:

  • верхний предел переменного напряжения до 4000В, точность измерения 0,15%;
  • точность измерения тока 0,15%.

В опыте определение коэффициента трансформации, определение тока и потерь холостого хода:

  • точность измерения напряжения 0,1%;
  • точность измерения тока 0,15%;
  • точность измерения мощности 0,5%;
  • точность измерения оборотов 0,1%.

В опыте испытание межвитковой изоляции:

  • точность измерения напряжения 0,1%;
  • точность измерения тока 0,15%.

В опыте измерение активного сопротивления:

  • ток через обмотку от 0,5А ÷ 20А;
  • диапазон измеряемых сопротивлений 0,0001-50000 ом;
  • точность измерения сопротивления 0,1%.

В опыте определение напряжения и потерь кроткого замыкания:

  • точность измерения тока 0,15%;
  • точность измерения мощности 0,5%;
  • точность измерения напряжения 0,1%.

В опыте работа под нагрузкой:

  • точность измерения напряжения 0,1%;
  • точность измерения тока 0,15%;
  • точность измерения мощности 0,5%;
  • точность измерения виброускорений 2,5%;
  • точность измерения оборотов 0,1%;
  • точность измерения момента 0,1%.

Источник