Drehmomentmessung für Elektromotoren mit sehr hoher Geschwindigkeit mit OPTEL THEVON…

3 hochfliegende französische KMU, die die innovative Anwendung eines von ihnen bedienenCSTM, das einen eigenen Hochgeschwindigkeits-Elektromotor entwickelt, ist bei der Drehmomentmessung auf einen schwierigen Punkt gestoßen. Es muss berührungslos, präzise, ohne zusätzliche Trägheit, ohne Einschränkungen und zusätzlich mit sehr hoher Geschwindigkeit (100.000 U / min) sein.

Drehmomentmessung ohne Drehmomentmesser: Oxymorone oder Paradoxe?

François Dugué, Direktor von CSTM, erklärt ausführlich seinen Motor und seine Anforderungen:
Wir befassen uns stark mit rotierenden Hochgeschwindigkeitsmaschinen, insbesondere für die Luft- und Raumfahrt, sei es für Prüfstände oder für Prototypen von Bordgeräten. In diesem Zusammenhang entwickeln wir einen Elektromotor mit einer mechanischen Leistung von 52 kW bei 100.000 U / min, der auf dem Markt nicht vorhanden ist und die Anforderungen mehrerer unserer Kunden erfüllen kann. Für seine Entwicklung mussten wir Drehzahl und Drehmoment messen. Über 25.000 U / min gab es jedoch keinen Drehmomentmesser auf dem Markt.

Um bei diesen hohen Geschwindigkeiten zu messen, brauchen wir dafür natürlich einen sehr schnellen und präzisen Referenzgeschwindigkeitssensor: Die Weltreferenz ist OPTEL THEVON, der seine Sensoren in Paris entwirft. Wir haben das 152M-Modell von OPTEL THEVON gewählt, siehe Abbildung 4, das mit TTL- und Analogausgängen auf wissenschaftlicher und praktischer Ebene viele Vorteile bietet. Dieses Standardprodukt bietet eine wirklich außergewöhnliche Dynamik sowie eine einfache Montage und Verwendung. (Die Installation erfordert lediglich für jeden Sensor eine Markierung auf der Welle, die eine reflektierende Oberfläche und eine matte Oberfläche abwechselt eine Glasfaserhalterung Die Installation und Einstellung des optischen Sensors liegt dann in der Größenordnung von 10 Minuten. Die Vorteile dieser optischen Sonden sind ihre Präzision, die es ermöglicht, viele Markierungen auf einem kleinen Durchmesser anzubringen, sowie ihre Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Verschmutzung. Kein Wunder, dass Porsche, Toyota und alle anderen Majors weltweit OPTEL THEVON-Produkte einsetzen.
Dank der VIB 360-Anwendung von French Impédance mit dem von Dr. Hamid SAIAH entwickelten Algorithmus zur Extraktion des Azyklismus können wir die Geschwindigkeit, das Drehmoment, die Azyklismen und Eigenmodi der Wellenlinie messen und Mit zwei Sensoren 152M, die sich jeweils auf einem Tonrad auf jeder Seite eines Wellenabschnitts mit bekannter Steifheit befinden, wird der Hochgeschwindigkeits-Drehmomentmesser hergestellt.

Hamid Sahia und sein Team entwickeln und verwenden seit vielen Jahren in Verbindung mit CSTM Algorithmen für die Maschinenvibrationsdiagnose. Die Algorithmen sind wirklich beeindruckend, wie Validierungstests mit einem handelsüblichen Drehmomentmesser zeigen, die bei Supélec durchgeführt wurden und bei denen eine Genauigkeit von mehr als 10-3 Winkelgraden beobachtet wurde, dh 0,021 TP1T des bei niedriger Geschwindigkeit berücksichtigten Drehmoments.
Die Stärke dieses Drehmomentmessers unter Verwendung sehr hochdynamischer OPTEL THEVON-Sensoren besteht darin, dass die Messung bei großen Drehzahlen mit niedriger Drehzahl und theoretisch bei Drehzahlen von mehr als 200.000 Umdrehungen pro Minute mit derselben Winkelgenauigkeit durchgeführt werden kann, wenn Die Erfassungsfrequenz ist geeignet.
Artikelvorschlag / große Premiere
Unsere jüngsten Tests mit bis zu 85.000 U / min mit zwei 152-M-Sensoren auf einem von CSTM entwickelten und hergestellten Prüfstand für Elektromotoren (siehe Abbildung 1) haben zu außergewöhnlichen Ergebnissen geführt. Tatsächlich folgen die Drehmomentmessungen perfekt den Vorhersagen der Berechnung. Durch Vergleichen des gemessenen Drehmoments mit dem Bremsmoment der aerodynamischen Bremse, das wir in der digitalen Strömungsmechanik (CFD) berechnet haben, validieren wir bei hoher Geschwindigkeit sowohl die Berechnungen als auch den Drehmomentmesser, der natürlich der genauere von beiden ist, wie z Dies zeigt sich in der geringen Streuung der Messpunkte im Vergleich zu ihrer Trendkurve.

Weitere Informationen erhalten Sie an unserem Stand C10 während der Messe MEASUREMENT WORLD…

 

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