記事:モータのトルクリップル測定

トルクリップルを効果的に測定するためには、いくつかの重要な装置が必要です。本当に高い精度と帯域幅を持つトルクセンサが必要であり、ノイズの影響を受けないトルク通信も同様に重要です。アナログ信号はパルス幅変調(PWM)環境では非常にノイズが発生しやすく、10ボルトの信号を持っている場合、特にインバータスイッチングによるトルクリップルを測定する場合、信号を歪ませるインバータスイッチングノイズを拾う可能性が非常に高くなります。

HBMのトルクセンサは、周波数出力と周波数変調を使用しています。与えられた周波数で矩形波を出力し、トルクに基づいてプラスとマイナスの周波数を変調します。これにより、センサ側ではノイズの影響を非常に受けにくくなっています。データ取得側では、ノイズ耐性のある周波数出力を十分な帯域幅で記録・変換できるシステムが必要になります。信号を取得して正しくコンディショニングしていないと、利用可能な帯域幅の情報をすべて失うことになります。さらに、高帯域幅のトルクを電圧や電流などの電気信号、電力信号、または位置、振動、変位などの他の機械信号と相関させるための取得システムが必要です。

エンジニアが高い効果を得るためには次の2つが必要となります。-一つ目はハイエンドのトルクセンサを搭載したハイエンドのデータ収集システム、二つ目はそれらを組み合わせて詳細な分析を行うための知識です。

効率化のための精度、帯域幅、時間アライメント

精度、帯域幅、および時間の調整は、システム効率においてより大きな問題の重要な見地です。30%から40%の効率を持つ内燃機関を考えてみましょう。3%の誤差では、36%の効率ではなく39%の効率になります。これは素晴らしいことです。効率がとても高いモータを見ると、バッテリの寿命のために航続距離が非常に重要になります。モータ効率は85%から98%です。ここで3%の誤差があると98%ではなく101%になりますが、これは不可能です。

トルクリップルは、高精度のトルクが平均値の本当に小さな外乱を占めるため、この文脈に適合します。これを真に理解するには、やや高速な機械の方程式を見てみましょう。80 kW @ 20k RPM → 2093 Rad/sec x 38.22 Nm → .25 Nmのオフセットは500 W → .625%です。

この例では、0.5%の非効率で出てきます。トルクは、特に高速では正確に正確に得なければならない重要な測定値です。効率のためには、時間経過に伴うトルクと速度の平均値を取り、時間経過に伴う電圧と電流の平均値で割る必要があるため、信号の帯域幅も電圧と電流の位相に時間的に合わせる必要があります。

さらに、タイムアライメントが必要とされています。