Почему это измерение сложно выполнить правильно
Испытания электродвигателя и привода сравнивают потребляемую электрическую мощность с механической или тепловой отдачей, поэтому КПД и есть главный результат, и в него переходит каждая погрешность измерения. Обе стороны отношения должны быть достоверны одновременно, потому что небольшая ошибка с любой из них смещает ответ напрямую, а не усредняется.
Частотный преобразователь добавляет осложнение, которого нет при питании от сети постоянной частоты. Форма его выходного сигнала не синусоидальна, и частота не постоянна: это импульсная кривая, основная гармоника которой меняется вместе с частотой вращения. Отсюда практическое требование - полоса пропускания измерений. Прибор, который интегрирует за интервал длиннее периода коммутации привода, даёт устойчивое, но неверное значение, и погрешность растёт, чем сильнее искажён выход, а сильнее всего это сказывается на нижней границе диапазона оборотов, где привод работает чаще всего.
Тепловая часть испытаний усугубляет обе проблемы, потому что идёт часами. Температуры обмотки и подшипников, расход охлаждающей жидкости и электрические показания нужно получить за один и тот же интервал и согласовать по времени, поэтому возможность регистрировать и выгружать данные - пункт спецификации, а не удобное дополнение.
Что нужно измерить
- Трёхфазная и однофазная мощность на входе привода, а когда двигатель запитан напрямую от сети - на входе двигателя.
- Напряжение и ток на стороне выхода, когда двигатель питается от привода.
- Коэффициент мощности и частота во всём рабочем диапазоне, включая работу на низких оборотах.
- Температура обмотки и подшипников, а также расход охлаждающей жидкости, когда машина имеет жидкостное охлаждение.
- Крутящий момент на валу и частота вращения, когда механическую отдачу нужно сравнить с электрическим потреблением.
Какой прибор что измеряет
| Область измерений | Что должно подтвердить показание | Какие приборы обычно задают |
| Электрическая мощность на входе и на выходе, КПД | Достигает ли машина заявленного КПД во всём диапазоне оборотов, а не только в номинальной точке | Цифровые измерители мощности с многофазным измерением и входами AC/DC |
| Измерение тока без разрыва цепи | Нагрузка на машину, которая уже установлена и не может быть выведена из работы ради врезки в цепь | Клещи токоизмерительные |
| Температура обмотки и подшипников | Достигается ли тепловой предел в длительном режиме и как быстро | Измерение температуры и передатчики |
| Расход охлаждающей жидкости и смазки | Обеспечивается ли отвод тепла, заложенный в расчёт КПД | Измерение расхода |
| Момент и частота вращения на валу | Механическая сторона отношения КПД, которую нельзя вывести только из тока | Промышленные датчики и тензодатчики |
Когда машина питается от привода, важны значения мощности по обе стороны привода, а не только на клеммах двигателя.
Сужаем выбор: испытания привода
- Определите наибольшую частоту коммутации, которую выдаёт привод: она задаёт минимальную полосу пропускания, которая должна быть у прибора.
- Сравнивайте её с поведением прибора при дискретизации и интегрировании, а не с частотой обновления показаний на дисплее.
- Уточните конфигурацию фаз. Для трёхфазных измерений нужны либо три измерительных элемента, либо задокументированный способ получить результат из меньшего их числа.
- Решите, измеряется ли механическая отдача на валу или выводится, - от этого зависит, входят ли в задачу приборы для момента и частоты вращения.
- Тепловую часть планируйте одновременно с электрической: значение КПД требует, чтобы обе были сняты за один и тот же цикл.
- Проверьте, нужно ли записывать показания часами, - тогда регистрация и выгрузка становятся обязательными, а не дополнительными.
- Определите нагрузку, при которой испытывают машину, и можно ли подать её и удержать на всё время.
- Уточните, нужно ли соотносить результат с заявленным классом энергоэффективности, - тогда в задачу входит документ о калибровке.
Где это применение переходит в следующее
| Смежное применение | Что отличает его от испытаний электродвигателей и приводов |
| Испытания электрических параметров | Та задача решается на стабильном питании в одной рабочей точке, поэтому полоса пропускания там никогда не становится решающим фактором. |
| Испытания источников питания | Там форма сигнала постоянна и трудность лежит в нижней части диапазона, а здесь диапазон широкий, но проблемой является сама форма сигнала. |
| Испытания энергоэффективности | Там потребление накапливается за стандартный цикл, а здесь машину нагружают по всему её диапазону оборотов, и результатом является кривая, а не одно число. |
| Промышленные стенды и калибровка | Стенд проверяет, добросовестен ли измерительный прибор; испытание привода проверяет, как работает машина, и делает это приборами, чья добросовестность предполагается. |
| Контроль качества продукции | Контроль качества - это решение «годен или не годен» по готовому изделию, а здесь получают данные о характеристиках, которые идут в расчёт или в декларацию. |
Что приложить к запросу
- Тип машины, её номинальные данные и то, питается ли она от привода или напрямую от сети.
- Наибольшая частота коммутации или модель привода, чтобы можно было судить о полосе пропускания.
- Конфигурация фаз и схема электропитания.
- Нужно ли измерять мощность по обе стороны привода.
- Измеряется ли механическая отдача на валу или выводится.
- Какие тепловые величины важны и в каких точках они измеряются.
- Сколько должен длиться цикл и нужен ли на нём дежурный оператор.
- Нужно ли выгружать показания и через какой интерфейс.
- Требуемое количество и дата, к которой прибор должен быть в работе.
- Нужен ли к приборам документ о калибровке.
