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实际机械扭矩与计算扭矩

摘要:通过更准确的测量扭矩和功率,所有的都可以根据测量数据来做任何决策,从而减少停机时间,提高效率并节省成本。

关于无线扭矩传感器,我们遇到的最常见问题之一是:为什么在我的驱动器(例如发动机或交流电动机)已经提供扭矩(或功率)测量值的情况下,我需要进行机械扭矩测量?

简短的答案是,机械扭矩测量(通常通过直接应变计测量和扭矩遥测)可  显着提高扭矩和马力测量的准确性,从而节省了时间和成本。

为了更好地解释这一点,有必要确切地讨论每个系统如何测量扭矩(或功率)。 内燃机通常从燃料架或发动机制造商建立的发动机性能曲线数据中计算发动机负荷(马力)。 电动马达依赖于马达负载测量值(电压x电流)–然后从马达负载数据中推断出扭矩数据。两种方法都依赖于计算出的扭矩值。 在大多数情况下,这些方法可以很好地指示出轴上的扭矩,但扭矩的“良好指示”肯定不同于使用应变计传感器测得的真实机械扭矩。以下是机械扭矩测量比计算出的扭矩更准确的三种最佳方式:

1、捕捉扭矩数据的快速变化。电动机负载扭矩指示器通常无法检测到轴上持续时间短的机械扭矩峰值,这通常是造成机器损坏的原因。众所周知,在工作负载突然变化时(例如,在启动时或当钢坯碰到辊子时),电动机负载扭矩指示器不准确。

2、消除传动系统效率低下对测量的影响。电动机本身的效率低下可能会导致这种基于电动机负载的转矩指示器报告错误的转矩数据。应变计可以放置在尽可能靠近负载的位置,从而消除了传动系统组件(包括变速箱,联轴器和轴承)效率低下的影响。

3、考虑实时情况。 由于在轴上引起扭矩的条件发生了变化(例如船用柴油机),因此发动机性能基线通常无法准确地说明由于海上各种条件(例如风速,洋流和温度)而引起的变化。 )。

示例1 –发动机燃油消耗性能

有关这些方法如何在海洋工业中进行比较的简单图形示例,请参阅以下有关实际船舶试验的测量结果。蓝线代表基准燃油性能曲线。黑线表示实际数据的最佳拟合曲线。您会注意到,“实际测量值”突出显示了燃油/负载性能下降了10%,如果没有实时测量系统就无法捕获到。

示例2 –钢厂的电动机负载与机械负载

为了进一步说明两种方法之间的精度有何不同,下面显示了一家钢铁厂客户的案例研究,该案例将北京铭翰亚诚无线扭矩测量系统的测量结果与电动机负载计算结果进行了比较。

第一个数据峰值是钢坯撞击辊子的位置–电动机速度降低,转矩增加。但是请看计算出的扭矩(绿色)和真实扭矩(紫色)之间的差异。我们怀疑轧机设备具有某种惯性机制,可能是飞轮,会导致电动机负载“计算出的转矩”产生误差,与RPM成反比。请记住,铭翰亚诚无线扭矩传感器输入是连接到轴上的应变计-非常简单明了。铭翰亚诚无线扭矩传感器输出是轴上的“真实机械扭矩”,由应变计传感器测量。

北京铭翰亚诚的无线扭矩传感器测量了旋转驱动轴上的真实机械扭矩,而与电机状况无关。检测并报告每个扭矩事件,包括持续时间短的破坏性扭矩峰值。扭矩数据是真实的,准确的,并且被证明是无可争议的!

那么,更精确的测量如何节省时间和成本呢?

通过更准确地测量扭矩和功率,所有者,经理和工程师都可以做出更明智的基于数据的决策,从而减少停机时间,提高效率并节省资金。例如,在海洋工业中,马力测量精度变化2%可能意味着数万的燃料成本。监控性能下降(通过直接扭矩测量)还可以突出显示何时需要更换关键组件,因此仅在需要时进行维护。


         
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