HBM傳感器在電機測試中的應用
點擊次數：1346 更新時間：2020-09-17
擁有高精度的檢測儀器對于電機測試數據的可靠性尤為重要，直接關系到檢測結果的真實性。隨著合作交流的進一步深入和國內對電機測試精度要求的不斷提高，將會有更多的檢測機構和企業(yè)使用HBM傳感器。
HBM傳感器可測量扭矩和轉速，是一款扭矩法蘭，采用測量剪應力替代扭矩應力對扭矩進行測量。這種技術是HBM公司的專利。它設計緊湊，占有非常小的空間；高側向的防護允許連接軸直接與法蘭連接，無須其他支撐軸，并且可以承受更高的動態(tài)負載；其*的抗扭剛性消除了扭矩的共振。由于扭矩測量法蘭的工作不依靠軸承和滑環(huán)，因此是*免維護的。它采用了模塊化的設計結構，其額定扭矩分別為50N-m、100N·m、200N·m、500N·m、1kN·m、2kN·m、3kN·m、5kN·m和10kN·m，精度可達0．1％，額定轉速可達8000—15000r／min，低可測2r／min的轉速。測量值通過電壓和頻率信號輸出，配以HBM的放大器可直接與計算機相連，進而使后續(xù)數據處理，分析工作更方便。
為了避免傳感器變形而產生的附加彎矩，安裝時必須使被測電機、傳感器、負載三者有較好的同軸度，兩個半聯軸器間應留有一定的間距。
鑒于HBM傳感器安裝要求較高，為降低安裝難度又不影響傳感器的正常使用，在聯軸器和傳感器之間安裝了膜片結構。膜片一般需2片成對使用，以吸收由于安裝誤差而引起的徑向力。該傳感器是一臺精密儀器，在安裝時法蘭螺栓要用力矩扳手按照表1中的值設定擰緊力矩，否則對傳傳感器的精度有較大的影響；其次，被測電機、傳感器、負載三者應該處于一個穩(wěn)定的剛性基礎上，必須避免各部件發(fā)生振動。
HBM傳感器插頭1端接MP60甲(7芯線)，用以顯示扭矩；傳感器插頭2端接MP60乙(5芯線)，用以顯示轉速。
HBM傳感器配套使用的放大器，可將傳感器發(fā)出的電壓或頻率信號轉換成標準信號在放大器上顯示；也可通過放大器上的D.Sub口與計算機相連直接將測試數據采集到計算機上，再進行數據的后續(xù)處理。
信號線在連接時要注意接頭方向。連好后擰上鎖緊螺絲，以達到更好的屏蔽效果，使測量信號免受干擾。在傳感器和測量放大器之間的連接線推薦使用HBM的低電容屏蔽電纜。如果要將電纜線延長，要保證接頭處的接觸電阻較低，對外有良好的絕緣和屏蔽。不要將測量電纜電機的電源線、控制線平行放置(若達不到這個要求，那必須保證它們之間的距離不得小于50cm)。
確認機械聯接和電氣連接之后，就可以打開DC24V的傳感器供電電源，對傳感器進行參數設定。參數設定主要分以下幾步：
(1)進入設置模式，先在“PARAM.SET”的次級目錄“Load”的參數設為“Factset”，再按使用說明書設置參數；
(2)傳感器的扭矩系數應按近校準證書給出的值設置；
(3)顯示值的小數位數見表2，修改目錄為DecPoint(DISPLAY)。
參數設定完成后，就可以按照檢測方法進行相應的電機檢測了。根據需要，可使用HBM公司的相應軟件對測量數據采集和分析。
按HBM公司推薦的安裝方式，在實際使用中發(fā)現了一些問題。其主要原因是：傳感器懸空無支撐，兩端與被試電機和負載剛性聯接，在更換被試電機時由于傳感器自重和聯軸器重量，加上彈性膜片的變形，傳感器被試電機端下垂。久而久之，會影響傳感器的精度；此外，由于安裝了彈性膜片，被試電機、負載、傳感器的中心高無法對齊，電機旋轉后在膜片的作用下會產生擾度。傳感器的懸空使之與被試電機、負載在安裝對中時極易碰撞損壞。經過不斷技術改進，建議使用圖5的安裝方式；傳感器負載端的軸稍長并用兩個軸承支撐；軸承采用單列球軸承，以減少軸向間隙，大限度地減少另一端的下垂，使整個系統(tǒng)保隙，大限度地減少另一端的下垂，使整個系統(tǒng)保持水平。
軸承的損耗可在起動被試電機傳感器調零時去掉。傳感器兩端均采用軟繩聯接，起膜片作用，降低安裝難度。另外，傳感器法蘭上的緊固螺栓建議使用高強度螺栓或每次更換新螺栓，以防螺栓滑牙而損壞傳感器。
