モータトルクリップル計測システム

モータトルクリップル計測システム - 騒音・振動に影響するリップルの実回転領域で計測 - 5N･mモータトルクリップル試験ベンチ 1回転中のトルク変動 トルク-回転数-周波数 システム概要 …… 2 FFTアナライザ …… 5 システム構成 …… 3 ソフトウェア …… 7 システム構成品 …… 4 1

システム概要 モータのトルクリップルとは、通電しているモータから発生 する1回転中のトルクの変動で、モータの騒音や振動の原因と なります。本システムは、最大5kHzの高速応答のMagtrol社 のトルク計(TMシリーズ)と高性能なOROS社のFFTアナライ ザを使用し、トルクリップルを計測するシステムです。 試験仕様に合わせて、トルク計や負荷ブレーキ、ベンチ治具、 ソフトウェア、FFTアナライザなどを含めたモータトルク リップル計測システムをご提案いたします。 お気軽にご相談ください。 特長 高速トルクリップル計測：モータ常用回転域(数千rpm)での計測が可能 高速応答のトルク計採用：トルク信号の応答性は、5kHz(-3dB) 負荷ノイズの少ないブレーキ採用：ヒステリシスブレーキ 高性能FFTアナライザ採用：トルクや騒音・振動の総合的な解析が可能 システムの拡張性：試験仕様に併せて拡張性のあるシステムのご提案 モータT-N特性、T-I特性 モータ効率、インバータ効率、効率マップ描画 モータ温度上昇試験 モーダル解析 回転(トルク)変動、回転ねじれ分析 電磁気加振力による音振動解析 サウンドデザイン 用途 EPS(電動パワーステアリング)用モータの評価 家電用モータの評価 モータ制御回路の電流とトルクリップル評価 2

システム構成 システム接続例 ヒステリシスブレーキ トルク計 モータ電源・ 被試験モータ HB/AHB/BHBシリーズ TMシリーズ ドライバ トルク電圧信号 加速度センサなど 信号分岐ボックス FFTアナライザー SBB14 OROS 回転パルス信号 ダイナモメータコントローラ DSP7000シリーズ USB LAN パソコン TMTソフトウェア・NVGate トルク計TMシリーズのトルク電圧信号は定格トルク±5V(最大トルク±10V) トルク計TMシリーズの回転パルスは60パルス/回転 FFTアナライザーで加速度計センサやマイクロフォンの信号も同時に計測可能 TMTソフトウェアで負荷制御(オープンループ/トルク制御/回転数制御)が可能 • トルクリップル計測時は、ブレーキの制御はオープンループモードを 使用して、ブレーキの制御によるトルク変動が発生しないようにします。 システム外観図 5N･mモータトルクリップル試験ベンチ トルクリップル解析用 FFTアナライザ 3

トルク計、ヒステリシスブレーキ 両軸型回転式トルク計 TMシリーズ 豊富なラインアップ：定格0.1N･m ～ 10,000 N･mまでの全17機種 高精度：定格トルクの±0.1% 高速応答：トルク信号の応答性5kHz(-3dB) 高速回転：最大回転数60,000rpm 広い動作温度範囲：-40℃ ～ ＋85℃ 堅牢：高安定で長寿命 ヒステリシスブレーキ HB/AHB/BHBシリーズ 豊富なラインアップ：コンプレッサー空冷/ブロワ空冷モデルあり トルク範囲：定格数十mN･m～数十N･m 高安定性：回転数によらず安定なトルクを発生 低ノイズ：ノイズが少なく滑らかなブレーキ力 広い動作範囲：無負荷から拘束まで使用可能 長寿命：メンテナンスフリー(非接触ブレーキ) ダイナモメータコントローラ DSP7000シリーズ 負荷制御方式：オープンループ、トルク制御、回転数制御 外部入出力：トルク、回転数、アナログ入出力、デジタル入出力、リレー 表示項目：トルク、回転数、電力 通信：USB(オプションでGPIBまたはRS-232C) 4

トルクリップル解析用FFTアナライザ “O4” プラグアンドプレイ 4ch FFTアナライザ 1回転中のトルク変動を極座標表示 FFT分析及び次数比分析によりトルク変動周波数を特定 回転数毎のトルク変動をカラーマップでわかりやすく表示 トルク-回転数-周波数 トルク-回転数-次数 最大サンプリング周波数256kHz、24bitAD変換で高精度な計測を実現 回転バルス計測用カウンタチャンネルは最大32.8MHz。高速回転にも対応 超小型設計。重さ534gで、給電およびPCとのデータ通信をUSB-Cケーブ ル1本で実現。配線系をシンプルに。 トルクおよび回転パルスの他に3ch分、加速度センサやマイクロフォンを 接続可能。アンプ内蔵型ICPセンサにも対応 ビュワーモードはライセンスフリー。メンバー間のデータ共有を手軽に その他の解析機能例（追加有料オプションが必要な場合があります） FFT、伝達関数（ハンマリング）、カラースペクトラム、次数比、オーダトラッキング、 スパシオグラム、エンベロープ、バランシング、オクターブ(1/1~1/24)、サウンドデザイン、 APIによるカスタマイズ、遠隔モニタリング 等 5

FFTアナライザ ラインナップ 4ch以上の同時周波数分析にも対応する多彩なラインナップ 10ch、16ch、32chを用意。数珠繋ぎによる多チャンネル化が可能 解析はリアルタイム。即座に結果を表示 加速度センサでの多点同時測定により、モータステータ振動の円環モード を即座にアニメーション化 O4と共通のソフトウェアで制御。データ共有が可能 専用のひずみゲージアンプ、熱電対用アンプを接続すれば、ひずみ/温度を 同時に収録、解析可能 モータからの音を収録し、任意の周波数を増減（イコライザ機能）しての 聴感試験が可能。異音の特定に効果的 6

TMTソフトウェア(負荷制御/計測) 特長 指定したトルクや回転数になるようにフィードバック負荷制御が可能。 （負荷制御：オープンループ、トルク制御、回転数制御が可能） 電力計の計測値(電流・電圧・効率など)や温度ロガーの計測値 (温度・電圧)の取得が可能。モータ・インバータの効率測定や 温度上昇試験にも活用可能。 TMTソフトウェアの対応機種(*詳細は営業担当へお問い合わせください) • ダイナモメータコントローラDSP7000シリーズ(Magtrol) • パワーアナライザ PW8001(日置電機) • パワーアナライザ PW6001(日置電機) • パワーアナライザ PW3390(日置電機) • パワーメータ PW3337(日置電機) • パワーメータ PW3335(日置電機) • プレシジョンパワーアナライザ WT5000(横河電機) • プレシジョンパワーアナライザ WT1800E(横河電機) • ディジタルパワーメータ WT333E(横河電機) • ディジタルパワーメータ WT332E(横河電機) • ディジタルパワーメータ WT310E(横河電機) • 多チャンネルハンディロガー GL-840(グラフテック) • マルチファンクションI/Oデバイス NI-USB-6341(National Instruments) • メモリハイコーダMR8875(日置電機) • メモリーハイロガーLR8450(日置電機) • ワイヤレスロギングステーションLR8410(日置電機) • コンパクト・ワイドレンジ直流電源PWR-01(菊水電子工業) • コンパクト直流安定化電源PMX-A(菊水電子工業) • インテリジェントバイポーラ電源PBZ(菊水電子工業) • マルチファンクションジェネレータWF1947 (NF回路設計ブロック) • HOT LINE巻線抵抗測定器DAC-HRI-3 TYPE 700(総研電気) 7

NVGate(トルクリップル計測/解析) NVGateの計測/解析画面 トルク-次数 回転数 トルク-角度 トルク-周波数 1回転中のトルク変動 トルク-回転数-次数 トルク-回転数-周波数 (極座標表示) モータのトルクリップルを正しく評価するために、トルク のFFT信号の中には、モータが発生しているトルクリップ ルだけでなく、ブレーキのリップル、トルク計のリップル、 回転機械のねじれ共振による影響も含まれています。これ ら様々な影響の中から、モータのリップルを適切に抽出し て評価することが重要です。 下記の技術資料に具体的な評価方法を掲載しております。 https://www.toyo.co.jp/mecha/solution/detail/id=8073 機械計測部 Magtrol担当 〒103-8284 東京都中央区八重洲1-1-6 TEL.03-3279-0771 FAX.03-3246-0645 E-Mail : web-car@toyo.co.jp www.toyo.co.jp/mecha/maker/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 支 店 〒460-0008 愛知県名古屋市中区栄2-3-1（名古屋広小路ビルヂング）TEL.052-253-6271 FAX.052-253-6448 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 技 術 セ ン タ ー 〒103-8284 東京都中央区八重洲1-1-6 TEL.03-3279-0771 FAX.03-3246-0645 JQA-EM4908 JQA-QM8795 技術センター 本カタログ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。 8