近年來,電動汽車等車輛對高質(zhì)量電機(jī)的要求越來越高。比如,電動助力轉(zhuǎn)向電機(jī)中的扭矩紋波會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向時方向盤振動,引起駕駛員不適。如此,電機(jī)中的扭矩紋波是造成噪聲和振動的原因之一,目前正在采取各種措施和研究來減少扭矩紋波。扭矩紋波的成因很多,通過電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制技術(shù)抑制扭矩紋波的方法多有提出,但無論如何,測量和評估扭矩紋波是解決問題的關(guān)鍵。
一、在解決電機(jī)振動和噪聲問題的過程中,您是否遇到過下述困難?
1 、雖然控制住了扭矩,但仍然不確定是否有效減少振動和噪聲
2 、除振動和扭矩,還想同時測量電氣信號(相電流和感應(yīng)電壓)
3 、需要多個測量設(shè)備,測量之前的準(zhǔn)備工作非常繁瑣
二、解決方案
存儲記錄儀:提供電機(jī)噪聲和振動的有效測量方法
存儲記錄儀有各種類型的單元,可同時觀測振動、扭矩紋波、相電流和感應(yīng)電壓等多種現(xiàn)象。通過同時測量多種現(xiàn)象,可以確認(rèn)每種現(xiàn)象的相關(guān)性,并通過 FFT 分析來研究電機(jī)振動和噪聲的原因。
1、IPSM 扭矩紋波、相電流的波形觀測
旋轉(zhuǎn)變壓器和旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的旋轉(zhuǎn)角測量和 X-Y 圖形功能可用于評估電機(jī)的扭矩紋波、振動與電氣參數(shù)(如相電流、感應(yīng)電壓和電機(jī)效率等)之間的相關(guān)性。
【可測量和評估的項目】
(1)測量和評估電角度、機(jī)械角度一個周期內(nèi)的扭矩、振動、相電流、感應(yīng)電壓
(2)使用波形運(yùn)算功能評估扭矩紋波率
2、振動 - 扭矩和相電流的相關(guān)性評估 FFT 分析
(轉(zhuǎn)速: 400 rpm、載波頻率 :10 kHz)
電機(jī)通電后(基波頻率20 Hz),可發(fā)現(xiàn)扭矩在12次諧波的240 Hz處達(dá)到峰值。此外,因扭矩而產(chǎn)生的振動在240 Hz處也出現(xiàn)了峰值。僅需一臺存儲記錄儀便可評估由相電流引起的扭矩紋波、以及振動發(fā)生的情況。
在考慮通過施加諧波電流等方法降低扭矩紋波時,同時分析相電流、扭矩紋波和振動的功能將會大有作用。
【可測量和評估的項目】
(1)評估線圈通電引起的扭矩紋波和振動的相關(guān)性
(2)同時分析振動和噪聲的狀態(tài)、以及作為其原因的扭矩紋波、相電流
三、存儲記錄儀在馬達(dá)測試臺架中的應(yīng)用
存儲記錄儀的采樣速度高為200MS/s,是可以多通道、長時間記錄的波形記錄儀。電機(jī)測試臺架以往要由多個測量儀器組合進(jìn)行測量分析,而存儲記錄儀配備了豐富的輸入單元,通過輸入單元的搭配,僅需1臺存儲記錄儀便可同時測量相電流、扭矩和振動等。并且,還可通過FFT運(yùn)算功能對輸入的信號進(jìn)行頻率分析。
【測量項目及功能】
(1)測量旋轉(zhuǎn)角
(2)使用電荷放大器測量振動
(3)多通道同時測量扭矩紋波、感應(yīng)電壓、相電流等
(4)通過波形運(yùn)算功能算出扭矩紋波
(5)FFT分析功能
(6)X-Y 圖形功能