Artikel: Messen des Pendelmoments in elektrischen Maschinen

Effektive Pendelmomentmessungen erfordern eine Ausstattung mit einigen unverzichtbaren Geräten. Ein Drehmomentsensor mit sehr hoher Genauigkeit und Bandbreite ist unerlässlich, ebenso wichtig ist die rauscharme Drehmomentübermittlung. Analoge Signale sind extrem anfällig für Rauschen in einer PWM-Umgebung (Pulsweitenmodulation). Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass Sie bei einem 10-Volt-Signal Inverter-Schaltrauschen aufnehmen, das Signale verzerren kann, vor allem, wenn Sie das Pendelmoment durch Inverter-Schaltvorgänge betrachten.

Die Drehmomentaufnehmer von HBM nutzen einen Frequenzausgang und Frequenzmodulation. Damit geben sie ein Rechtecksignal mit einer bestimmten Frequenz aus und modulieren Plus- und Minusfrequenz basierend auf dem Drehmoment. Dadurch sind sie auf der Sensorseite sehr störunempfindlich. Auf der Datenerfassungsseite benötigen Sie ein System, das diesen störunempfindlichen Frequenzausgang mit ausreichender Bandbreite aufzeichnen und übertragen kann. Wenn Sie das Signal nicht richtig erfassen und verarbeiten, verlieren Sie alle verfügbaren Bandbreiteninformationen. Darüber hinaus ist ein Erfassungssystem erforderlich, das dieses Drehmoment hoher Bandbreite mit elektrischen Signalen wie Spannung oder Strom, Leistungssignalen oder anderen mechanischen Signalen wie Position, Schwingung und Weg korreliert.

Um in hohem Maße effektiv zu sein, benötigen Ingenieure zwei Dinge: ein leistungsstarkes Datenerfassungssystem mit leistungsstarken Drehmomentsensoren; und das Wissen, wie diese miteinander zu kombinieren sind, um genaue Auswertungen zu erhalten.

Genauigkeit, Bandbreite und zeitlicher Abgleich bei Wirkungsgradbestimmungen

Genauigkeit, Bandbreite und der zeitliche Abgleich sind Schlüsselaspekte einer umfassenderen Thematik: des Wirkungsgrads eines Systems. Nehmen Sie einen Verbrennungsmotor, der einen Wirkungsgrad von 30% bis 40% erreicht. Ein Fehler von 3 % bedeutet ein Wirkungsgrad von 39 % statt 36 %. Beides wären zulässige, gute Werte. Bei elektrischen Maschinen, die deutlich höhere Wirkungsgrade aufweisen, ist der Ergebnisbereich wegen der Batterielebensdauer wesentlich wichtiger. Sie haben typischer Weise einen Motorwirkungsgrad von 85% bis 98%. Hier ergibt ein Fehler von 3% einen Wirkungsgrad von 101% statt 98% – völlig unmöglich!

In diesen Zusammenhang passt das Pendelmoment, weil Drehmomente hoher Genauigkeit üblicherweise für sehr kleine Störungen verantwortlich sind. Um dies genau zu verstehen, kann folgende Gleichung für eine Maschine mit eher höherer Drehzahl betrachtet werden: 80 kW @ 20k min-1→ 2093 Rad/sec x 38,22 Nm → ,25 Nm Offset entspricht 500 W → ,625%

Dieses Beispiel ergibt 0,5% Leistungseinbuße. Das Drehmoment ist eine wichtige Messgröße, die gerade bei höheren Drehzahlen präzise und genau ermittelt werden muss. Die Bandbreite für das Signal muss auch mit Spannungen und Strömen zeitlich abgeglichen werden, da für den Wirkungsgrad ein Mittelwert aus Drehmoment und Drehzahl über die Zeit genommen und durch einen Mittelwert aus Spannung und Strom über die Zeit geteilt wird.

Darüber hinaus ist ein zeitlicher Abgleich notwendig, damit ...

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EPT Pendelmoment in elektr. Maschinen

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