モータトルク計測装置...計測/制御の拡張 3 tm/tf...
TRANSCRIPT
モータトルク計測装置
- システム拡張の事例集 -
負荷装置の拡張 ・・・・・・・・・・・2
1
計測/制御の拡張 ・・・・・・・・・・・3
データ処理/レポート ・・・・・・・・・・・8
設備安全/インターロック ・・・・・・・・・・・9
負荷装置の拡張
2
ブレーキの連結
■ 特長ー トルク・ブレーキ負荷電力の拡張ー ブレーキの組替えにより、1ベンチで幅広いトルクをカバーー 小型のブレーキを連結することで回転数アップ ・ イナーシャダウン
■ 事例ー BHB-24B x3台 (72Nm 10000rpm 18kW連続)ー AHB-6 x2台 (12Nm 20000rpm 6kW連続)ー 2WB65 x2台 (40Nm 24000rpm 12kW連続)ー 4PB15 x2台 (2400Nm 2000rpm 96kW連続)ー CPB25 x4台 (100Nm 1000rpm 440W連続)
BHB-24B x3台
ギヤでトルクアップ
HB – ギヤ – TM ギヤ – PB TM – ギヤ – HD
CPB25 x4台
モータ負荷ベンチ
装置の負荷側にサーボモータを用いて力行と回生の負荷を与えるトルク試験装置
汎用ACサーボを用いた6000rpmの負荷や、特注で15000rpm,5kWなどの高速負荷ベンチも製作可能です。
ブレーキ装置の後ろにスターターモータを取り付け、エンジン始動後にブレーキを用いてトルク試験を行います。
エンジンスターター付きベンチ
ブレーキとモータの間にギヤを入れ、小型のブレーキで大トルクを出力します。大トルク・低速回転のモータ用試験ベンチ
計測/制御の拡張
3
TM/TF トルク計を用いた高精度トルク試験
■ 特長ー トルク精度±0.5%のダイナモメータに
精度±0.1%のトルク計を連結
■ 事例ー WBシリーズ+TMHS/TFHSシリーズー HDシリーズ+TM/TMHSシリーズー AHB/BHBシリーズ+TMシリーズ
TMHS WB65
TM+HD
BHB6B + TM306
HDダイナモメータの回転数アップ
■ 事例ー HD106:30000rpm ⇒ 50000rpmー HD400:25000rpm ⇒ 40000rpmー HD515:25000rpm ⇒ 35000rpmー HD715:25000rpm ⇒ 35000rpm
トルク計の特注対応
■ TFシリーズ事例ー 高速フランジ:100Nm、30000rpmー スプラインシャフトタイプ:TMシリーズに比べて高剛性ー 標準外の大トルク:TF321/S0XX (250kNm)ー IP65保護等級、 -30℃~+125℃温度対応、中空フランジ
高速フランジ 中空フランジ
■ TMシリーズ事例ー 回転数アップ:60000rpm対応 (5~20Nm)
40000rpm対応 (50~100Nm)ー 30MPa環境の高圧対応
スプラインシャフトタイプ
計測/制御の拡張
4
高速トルクリップル
コギング・低速リップル
■ 特長ー 簡単操作:サーボモータの駆動とデータ収集の自動化ー データ形式:時間、トルク、回転角度のタブ区切りテキスト (アナログ電圧も収集可)ー グラフ表示:X-Y / 極座標 / FFTー 後解析・再計算機能:測定済みのファイルから再計算、グラフ表示、ファイル保存
■ 事例ー 小型モータのコギングトルクー 電気自動車駆動用モータのコギングー モータ以外の機械部品の角度-トルク試験
■ 特長ー 負荷ノイズの少ないブレーキ採用(ヒステリシス/エディカレント)ー DSPコントローラによる自動制御ー 簡単なFFT解析機能
■ 事例ー EPS(電動パワーステアリング)用 10Nmベンチー 家電用モータ各種ー モータ制御回路の電流とトルクリップルの評価
最大5 kHzの応答性があるMagtrol社のトルク計を使い、モータの音や振動の原因となるトルクリップルを測定するベンチです。
ブレーキ トルク計 被試験モータ
TM303
被試験モータに通電せずサーボモータで被試験モータを回した場合のコギングトルク、または、通電して回した場合の低速トルクリップルを測定します。
トルク計被試験モータ
負荷側サーボモータ
計測/制御の拡張
5
角度計測
M-Test7ソフトウェアによる電力計データの収集
■ データ項目:電流(RMS)、電圧(RMS/MEAN)、入力電力、力率、効率
■ 対応機種ー Magtrol製 6510, 6530ー 横河電機製 WTシリーズ(210,230,310,330,500,1030,1600,1800,3000)ー Newtons4th製 PPAシリーズ(55xx, 25xx, 15xx)
■ 特長ー 試験方法:ダンピング特性(時間-角度)、
角度精度(静止角度誤差、ステップ角度誤差、ヒステリシス誤差)ー パルスレート:1~50ppsー サンプルレート:最速10μsec
■ 事例ー ステッピングモーター ロータリソレノイド
ロータリエンコーダ 被試験モータ
データロガー
AB相パルス モータ駆動パルス
パソコン ・ ソフトウェア
ステッピングモータ等にモータ駆動パルスを入力し、モータ軸の回転角度を計測します。
ダンピング波形
DSP7000コントローラのトルク・回転数に加えて、電力計から電流・電圧などを収集し、M-Test7ソフトウェアでモータの効率を算出します。
5軸グラフ画面
M-Test7ソフトウェアによるDSP7000のI/O操作、データロガー対応
■ I/Oオプションー リレー:被試験モータ用電源のON/OFFの自動化ー アナログ出力:外部機器の電圧比例制御(モータ駆動電圧など)ー アナログ入力:汎用の電圧計測
DSP7000コントローラのI/OオプションをM-Test7で操作すると、外部機器と連動するように試験装置の拡張が可能です。また、M-Test7にデータロガーを接続し、温度や電圧の計測も可能となります。
DSP7000 コントローラ
■ データロガー (ナショナルインスツルメンツ製DAQ対応)ー 熱伝対用ロガー:最大16chの計測ー 電圧計測用ロガー:高精度の計測が可能
時間
角度
計測/制御の拡張
6
恒温槽トルクベンチ
恒温槽 ・被試験モータ トルクベンチ コントローラ
恒温槽内に被試験モータを設置し、槽外のトルクベンチで負荷を与えてモータ特性試験をします。
■ 特長ー 恒温槽内で軸合わせが可能な
モータ固定台 ・ ベース盤ー 動作温度範囲の広いトルク計(-40~+85℃)
(回転軸から伝わる温度に強い)
TMT(Toyo Motor Test System)ソフトウェア
東陽テクニカ製のモータ特性試験用ソフトウエアです。負荷パターン(オープンループ、トルク制御、回転数制御)を作成し、モータに負荷を与えながら、計測を行います。ご要望に応じてカスタマイズも可能です。
■ 特長ー 詳細な負荷、電源パターン設定● 負荷だけでなく、電源電圧もステップ設定可能● ステップ、スイープパターン作成ウイザード
ー 豊富な対応機器● データロガー(NI DAQ)による高速サンプリング● 温度ロガー、電力計の計測データの同期計測● モータ電源の制御
ー 波形整形機能● 平均、直線近似● 無負荷時および拘束時の測定値計算
ー 値抽出機能● 時間、トルク、回転数指定により、計測値の抽出
ー 安全装置連携● インターロックボックスと連携して、異常時の試験停止や
運転準備状態検知が可能試験設定画面
試験実行/メイン画面
防音箱ベンチと音振動計測
トルクベンチ
防音箱
被試験モータ
マイクロホン
FFTアナライザ OROS
被試験モータを防音箱に入れ、トルクベンチでブレーキ負荷を加えたときの音や振動をFFTアナライザで計測します。
誘導モータ ヒステリシスブレーキ被試験インバータデータレコーダGenesis
空冷式のヒステリシスブレーキで一定のトルクを加え続け、モータ駆動用インバータの電流・電圧を計測します。高サンプルで長時間のデータ収録を行うことで、詳細な性能評価が可能です。
モータ用インバータの耐久試験
imc SPARTAN-2
データロガー imc SPARTAN とソフトウェア imc STUDIO による計測制御の自動化
imc STUDIO
モータ自動検査ライン
ー 16ch~128入力 電圧、電流、温度、ひずみ、デジタル信号、CANなどのバス計測
ー 最大500Hzサンプリングー リアルタイム演算処理
7
ー データロガーや各種計測機器の制御・設定・波形モニター
ー 試験パターンや画面のカスタマイズ
計測/制御の拡張
8
波形解析ソフトウェア imc FAMOS
設定画面
効率マップ
トルク・回転・効率グラフ
カスタムレポート
■ 特長ー 試験終了時に、自動でオフライン解析/レポート作成
モータ特性カーブ、効率マップなどの作成ー 100種類以上の関数を使ったデータ解析
(周波数解析、頻度解析なども可能)ー ドラッグ&ドロップによる直観的な操作
データ処理/レポート
自動車用モータのCAN計測
計測/制御の拡張
■ 特長ー モータ制御用ECUへのCANメッセージ送信ー トルク・回転数・温度・CAN信号を同期計測
ECU
CAN信号の送受信
トルク・回転数・温度
被試験モータ
imc データロガー
9
設備安全/インターロック
ー 非常停止:モータ駆動用電源のシャットダウン
ー 運転準備:装置の安全が確保されたらボタンを押せる(緑色点灯)
ー モータ起動/停止:運転準備ONの後、モータ起動の操作
ー 回転検出・カバー電磁ロック・カバー開閉検出:
装置の回転数がゼロになったら安全カバーの電磁ロックが解除される
ー 温度検出・温度警報:ブレーキに熱伝対を取り付け、
80℃以上になったら温度警報を出力
ー 装置異常・ブザー:上限回転数を超えるなどのアラーム時にブザーを鳴らす
非常 停
止
安全カバー 装置異常 温度異常 運転準備 停止起動
モータ出力
手動 自動
ベンチ全体カバー
回転部およびモータの端子を覆う。カバー開閉部に電磁ロック
⇒ 回転が停止するまでカバーが開かない
カバー開閉部にリミットスイッチ
⇒ 回転中にカバーを開けたらモータ電源OFF
ただしすぐに回転が停止しない(惰力回転)
お客様の設備仕様に応じて、必要な機能を組み合わせた安全装置をご提案いたします。
回転部のみカバー
カップリングの飛散防護のみ。回転部に触れることは可能。
JQA-QM8795
電子技術センターJQA-EM4908
本書に記載された商品の機能・性能は断りなく変更されることがあります。
株式会社 東陽テクニカ 機械制御計測部 Magtrol担当〒103-8284 東京都中央区八重洲 1-1-6TEL. 03-3279-0771 FAX. 03-3246-0645 Email: [email protected]://www.toyo.co.jp/magtrol/
大阪支店 〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原1-6-1 (新大阪ブリックビル) TEL. 06-6399-9771 FAX. 06-6399-9781名古屋営業所 〒465-0095 愛知県名古屋市名東区高社 1-263 (一社中央ビル) TEL. 052-772-2971 FAX. 052-776-2559宇都宮営業所 〒321-0953 栃木県宇都宮市東宿郷2-4-3 (宇都宮大塚ビル) TEL. 028-678-9117 FAX. 028-638-5380