测试技术!""""""""""""""""""""""""""""""""""
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砂带磨削力测试装置的研制
收稿日期,-..-/0-/00
周鹏
1重庆大学2重庆3 (334)
摘要,介绍了实时测试磨削力的装置2重点阐述了本测试系统的理论基础和测试原理5
关键词,磨削力1矩46电机功率6单片机系统
中图分类号,789.:文献标识码,;文章编号,0..0/:<3<1-..94.0/..3./.-
=引言
磨削力既是影响磨削工件质量的主要因素2又是
磨床设计及技术改进的重要指标5目前2在线检测该
参量的常用方法有相位差式扭矩1仪4法5其原理是2
在扭矩力的作用下2相隔一定长度的驱动轴的两截面
会产生扭转相位差2利用相位差式扭矩仪完成对该信
号的采样2采样值输入计算机-次处理后2计算出相
应的磨削力的大小5原理如图0所示5
鉴于电机轴功率在扭矩力1负载4作用下也会变
化2本系统采样电机1三相异步电机4轴瞬时功率信
号2达到实时检测磨削力的目的5电机在工程界应用
很广2随着性价比更高的功率传感器和更好的数值算
法的出现2本测试法会有更广阔的应用前景5
>测试原理和测试方法
磨削加工过程中2砂带在一定的压力下与工件接
触产生磨削力?2电机输出功率随负载1磨削力4变化
而变化2虽然不是线性变化2但可以建立一一对应的
数值关系5
驱动电机的输出有功功率,
@A B C D EF
G0:
104
式中E HH电机驱动轴的输出扭矩
F HH驱动轴转速
由上式可知2磨削力矩可由电机轴输出功率和电机转速确定5据此2磨削测力转化为测试电机输入有功功率2电机功耗1已有成熟的算法42电机轴转速5电机输出有功功率,
@A B C D@I J/@K1-4由式104和1-4可确定磨削力1矩4的大小5
尽管在电机组中加入扭矩传感器可直接测定电机输出有功功率2但需要各种辅助测量手段和手工计算2这不适合电机的现场测试5因此2本系统利用单片机系统采样电机输入有功功率L电机损耗和转速值2并将这些值传输至上位M N机计算出瞬时磨削力1矩4值5
O电机有功功率和功耗
O P=电机输入有功功率
由电功率@
C D Q C R C
可知2如将电压和电流输入到模拟乘法器中2再将此信号进行S T U转化2能实现功率测量的数字化5而采样计算法是适合计算机的测量方法5
平均功率的计算式为,
V D
W X
7
.
Y C Z C[\
式中2Y
C L Z C
是电压L电流的瞬时值2W为电压和电流的周期5
若以]\的时间间隔对电压电流同时进行采样2且有W D]\!F2则平均功率的公式为,
V D
F
^F
_D0
Y_R_
式中2Y
_L R_
为离散的采样值5
本系统测试的电机为三相三线制2如图0所示
5
图0三相三线制电机引线的连接
三相三线制电路的总功率为,
@I J D@S;‘@N;
当电压L电流采样为离散值时,
H
.
3
H 微电机-..9年第9:卷第0期1总第09.期
a
a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a
4
万方数据