一款新型的扭矩電測儀器-TN4000電子式扭矩儀
一TN4000電子式扭矩儀概述
TN4000電子式扭矩儀是一款新型的一種扭矩電測儀器,它改變了傳統(tǒng)的扭矩測量方法,測量扭矩就如功率表測量電功率一樣簡單,廣泛適用于風機、水泵等電機系統(tǒng)的扭矩測量。
傳統(tǒng)扭矩儀通過測量扭矩和轉速計算電機輸出功率,具有安裝復雜,通用性差等不足:
◆ 需要專用的聯(lián)接工裝,電機不同或扭矩儀不同都可能導致需要重新制作聯(lián)接工裝;
◆ 安裝不當會加大扭矩測量誤差甚至損壞扭矩儀;
◆ 扭矩儀的扭矩和轉速測量范圍較窄,過大的扭矩,過高的轉速可能導致扭矩儀損壞,而過小的扭矩和過低的轉速又會導致扭矩儀測量不準確;
◆ 某些風機、水泵與電機采取固定連接,由于電機和風機、水泵的轉軸不能分離,無法安裝傳統(tǒng)扭矩儀。
電子式扭矩儀改變了傳統(tǒng)的扭矩測量方法,通過測量電機輸入電參量及轉速等相關參數(shù)計算出電機的輸出軸功率,再根據(jù)電機軸功率和轉速計算出電機的扭矩。
圖1 TN4000電子式扭矩儀主機
二TN4000電子式扭矩儀構成原理
TN4000電子式扭矩儀是是指免機械聯(lián)接,而電氣連接采用了與電能表極其相似的非常簡單的方式。
TN4000電子式扭矩儀的測試原理依據(jù)是能量守恒定理。即:
電機的輸入電能=電機輸出機械能+電能與機械能轉變過程中產(chǎn)生的損耗能量。
電能與機械能轉變過程中的損耗包括:鐵耗、機械耗、定子銅耗、轉子銅耗和雜散損耗。
TN4000電子式扭矩儀正是通過測量電機運行過程中的電參量及溫度、轉速等參量,計算出上述各種損耗,進而得出電機的輸出軸功率。
免安裝電子式扭矩儀由電參數(shù)測試單元、轉速測試單元、溫度測試單元、顯示儀表等構成。顯示儀表包括專家數(shù)據(jù)庫、運算單元及人機界面等。
TN4000電子式扭矩儀電參數(shù)測試單元用于測量電機的輸入功率,鐵損耗相關的電壓、頻率、諧波等參數(shù),定子銅損相關的電流參數(shù)。
TN4000電子式扭矩儀轉速測試單元用于測試轉速,轉速和鐵損、定子銅損等是轉子銅損的重要參數(shù)。根據(jù)需要,轉速測試單元可采用免安裝的感應式轉速計,測速時無需安裝,只需擺放(或固定)在電機附近即可。
TN4000電子式扭矩儀溫度測試單元用于測試定轉子繞組的溫度,用于補償由于溫度變化引起的定轉子銅損等相關參數(shù)。
TN4000電子式扭矩儀運算單元完成上述損耗計算,結合輸入電功率計算出軸功率,再根據(jù)轉速計算出電機扭矩。
專家數(shù)據(jù)庫保存各種型號電機的特性參數(shù),若能人工輸入電機的出廠試驗相關參數(shù),將可有效提高TN4000電子式扭矩儀的測量精度。
TN4000電子式扭矩儀人機界面顯示電機輸入電功率和輸出軸功率等參數(shù)。
圖2 TN4000電子式扭矩儀構成原理
三TN4000電子式扭矩儀主要特點
1使用便捷
用戶無需花費大量資金來購買各種不同型號的扭矩傳感器及聯(lián)軸器以滿足不同型號電機的試驗需要,也無需花費大量時間和人力來安裝、耦合扭矩傳感器。
TN4000電子式扭矩儀只需一個操作人員花幾分鐘時間即可完成安裝、調校工作。
2寬范圍測量
TN4000電子式扭矩儀采用寬測量范圍的SP系列變頻功率傳感器測量電機電參量、采用寬范圍的DM系列頻率測試子站測量轉速,一臺扭矩儀可實現(xiàn)0.005%~100%額定軸功率的準確測量,對于大多數(shù)電機系統(tǒng)的檢試驗實驗室,只需按照最大電機功率配置一臺扭矩儀即可實現(xiàn)所有型號電機的扭矩測試。
3多參量測量
測量電機輸出扭矩、轉速的同時,還可測量電機的電壓、電流、頻率、功率、諧波等輸入電參量及電機轉速、運行溫度等其它參量,采用同一套裝置可同時實現(xiàn)電機和電機系統(tǒng)的試驗。
選型及應用
一功率單元選型
TN4000電子式扭矩儀適用范圍與電機轉矩轉速無直接關系,只需根據(jù)被測電機的電壓和電流選擇功率單元即可(電參數(shù)測試單元)。功率單元主要有SP系列變頻功率傳感器和DT系列數(shù)字變送器,為了使其具有較寬的適用范圍,功率單元推薦采用具有寬范圍高精度測量能力的SP系列變頻功率傳感器。
二TN4000電子式扭矩儀購置信息
名稱 | 配置說明 | 備注 |
電量測量模塊 | 1. SP 系列變頻功率傳感器 2. DT 系列數(shù)字變送器(1280V、128A 以內) 3. DT 系列數(shù)字變送器+電壓、電流傳感器 | 三選一 |
轉速測量模塊 | 1. DM4022感應轉速計 2. DM4022轉速模塊+光電式轉速傳感器 | 二選一 |
溫度測量模塊 | DM4031 | 必選件 |
電子式扭矩儀軟件 | TN4000 | 必選件 |
三TN4000電子式扭矩儀的應用
● 不能或不易安裝傳統(tǒng)扭矩儀的電機或電機系統(tǒng)試驗;
● 風機、水泵型式試驗和出廠試驗;
● 風機、水泵等電機系統(tǒng)實時運行能效監(jiān)測。
● 電機系統(tǒng)節(jié)能研究。
性能參數(shù)
一TN4000電子式扭矩儀主要技術指標
● 轉速精度:0.05%
● 輸入電壓精度:0.75%-150%額定范圍之內,讀數(shù)的0.2%;
● 輸入電流精度:1%-200%額定范圍之內,讀數(shù)的0.2%;
● 輸入功率精度:功率因數(shù)在0.2-1范圍之內,讀數(shù)的0.5%;
● 輸出功率精度:0.2%-0.5%(與電機空載試驗數(shù)據(jù)精度有關);
● 轉矩精度:0.2%-0.5%(與電機空載試驗數(shù)據(jù)精度有關)。