實際機械扭矩與計算扭矩

關于無線扭矩傳感器，我們遇到的最常見問題之一是：為什么在我的驅動器（例如發動機或交流電動機）已經提供扭矩（或功率）測量值的情況下，我需要進行機械扭矩測量？

簡短的答案是，機械扭矩測量（通常通過直接應變計測量和扭矩遙測）可  顯著提高扭矩和馬力測量的準確性，從而節省了時間和成本。

為了更好地解釋這一點，有必要確切地討論每個系統如何測量扭矩（或功率）。 內燃機通常從燃料架或發動機制造商建立的發動機性能曲線數據中計算發動機負荷（馬力）。 電動馬達依賴于馬達負載測量值（電壓x電流）–然后從馬達負載數據中推斷出扭矩數據。兩種方法都依賴于計算出的扭矩值。 在大多數情況下，這些方法可以很好地指示出軸上的扭矩，但扭矩的“良好指示”肯定不同于使用應變計傳感器測得的真實機械扭矩。以下是機械扭矩測量比計算出的扭矩更準確的三種方式：

1、捕捉扭矩數據的快速變化。電動機負載扭矩指示器通常無法檢測到軸上持續時間短的機械扭矩峰值，這通常是造成機器損壞的原因。眾所周知，在工作負載突然變化時（例如，在啟動時或當鋼坯碰到輥子時），電動機負載扭矩指示器不準確。

2、消除傳動系統效率低下對測量的影響。電動機本身的效率低下可能會導致這種基于電動機負載的轉矩指示器報告錯誤的轉矩數據。應變計可以放置在盡可能靠近負載的位置，從而消除了傳動系統組件（包括變速箱，聯軸器和軸承）效率低下的影響。

3、考慮實時情況。 由于在軸上引起扭矩的條件發生了變化（例如船用柴油機），因此發動機性能基線通常無法準確地說明由于海上各種條件（例如風速，洋流和溫度）而引起的變化。 ）。

示例1 –發動機燃油消耗性能

有關這些方法如何在海洋工業中進行比較的簡單圖形示例，請參閱以下有關實際船舶試驗的測量結果。藍線代表基準燃油性能曲線。黑線表示實際數據的擬合曲線。您會注意到，“實際測量值”突出顯示了燃油/負載性能下降了10％，如果沒有實時測量系統就無法捕獲到。

示例2 –鋼廠的電動機負載與機械負載

為了進一步說明兩種方法之間的精度有何不同，下面顯示了一家鋼鐵廠客戶的案例研究，該案例將北京銘翰亞誠無線扭矩測量系統的測量結果與電動機負載計算結果進行了比較。

第一個數據峰值是鋼坯撞擊輥子的位置–電動機速度降低，轉矩增加。但是請看計算出的扭矩（綠色）和真實扭矩（紫色）之間的差異。我們懷疑軋機設備具有某種慣性機制，可能是飛輪，會導致電動機負載“計算出的轉矩”產生誤差，與RPM成反比。請記住，銘翰亞誠無線扭矩傳感器輸入是連接到軸上的應變計-非常簡單明了。銘翰亞誠無線扭矩傳感器輸出是軸上的“真實機械扭矩”，由應變計傳感器測量。

北京銘翰亞誠的無線扭矩傳感器測量了旋轉驅動軸上的真實機械扭矩，而與電機狀況無關。檢測并報告每個扭矩事件，包括持續時間短的破壞性扭矩峰值。扭矩數據是真實的，準確的，并且被證明是無可爭議的！

那么，測量如何節省時間和成本呢？

通過更準確地測量扭矩和功率，所有者，經理和工程師都可以做出更明智的基于數據的決策，從而減少停機時間，提高效率并節省資金。例如，在海洋工業中，馬力測量精度變化2％可能意味著數萬的燃料成本。監控性能下降（通過直接扭矩測量）還可以突出顯示何時需要更換關鍵組件，因此僅在需要時進行維護。