用扭矩传感器测量电机输出扭矩时为什么需要负载设备呢 武汉理工大学学报信息与管理工程版及相关研究介绍？

大家都知道，在康复器这类器械里，直流电机输出扭矩的测量可是个挺重要又有点让人头疼的事！这其中到底咋回事，咱下面慢慢唠。

他励直流电机输出扭矩测量困境

他励直流电机有调速范围宽、机械特性硬等优点，是康复器优先选的动力。要确保康复器平稳，得控转速也得实时控输出扭矩。可动态扭矩测量复杂，要扭矩传感器和信号处理系统，让康复器结构复杂。有人想通过测电枢电压和转速算扭矩，但他励直流电机机械特性“硬”，转速随负载扭矩变化率小，加上转速波动，这么算误差大。那得另找出路。就好比是好好的一条路，前面却被大石头挡住了，必须得找找能不能从旁边绕过去。

永磁式直流电机特性优势

不同励磁方式的直流电机特性不同，永磁式直流电机是康复器这些行业的宠儿。它和恒定励磁电流的他励直流电机性能类似，但优点很多，像结构简单、体积小、重量轻、工作可靠还有效率高。它就像一匹良驹，不拉歪车专走好路。它运行时用扭矩传感器测量电机输出扭矩时为什么需要负载设备呢，电枢两端加压后产生电磁转矩带动转子，转子转又让电枢绕组产生感应电动势。在同一电压下电枢电流随负载增加而增大，同一负载下随电压增加而增大，这说明电枢电流能反映电机输出扭矩大小，为测量提供了新可能。

直流电压对转矩影响机制

电枢两端电压在直流电机工作中起着举足轻重的作用。电压能促使产生电磁转矩让电机转子转动。当电压稳定在某一合适的值时，电机运行也会比较稳定，产生的转矩就很符合工作的预期。然而当电枢电压出现不稳定的波动时用扭矩传感器测量电机输出扭矩时为什么需要负载设备呢，那电机转子的运行状态就跟坐过山车似的一上一下，转矩大小也就跟着一会儿高一会儿低了。这就严重影响到电机的正常使用，还可能造成像上面提到的康复器工作不平稳这种问题，实在是让人伤脑筋。

转速偏差对转矩计算干扰

转速这东西在计算转矩时可没让人省心过。电机实际运行的转速往往和我们理论计算的不太一样，常常会出现偏差情况。这种转速的偏差对转矩计算的影响可不一般，计算结果也会跟着产生很大偏差。就像我们预计朝着东边走，突然一阵风吹来，那路线就莫名其妙地偏移了，不知不觉就到了西边，最后的结果就大相径庭了。

电枢电流测量输出扭矩思路

根据那些公式可知，我们可以通过测电枢电流间接测输出扭矩。测量电枢电流相对没有那么复杂，不需要过多花里胡哨的系统。就好像原来需要开很多道上锁的门才能得到东西，现在只需要在一扇门上转动一个简单的钥匙就可以打开。而且从永磁式直流电机特性看，电枢电流变化和输出扭矩相关，这在一定程度上避免了测量电枢电压和转速计算扭矩时的误差，挺值得深入研究。那这么干到底灵不灵，真得试试才行。

实验系统测量实例验证

这个测量实验系统是基于软件开发环境的，有计算机、 实验台、电机控制器这些。有个厂家（反正具体就说成是“A公司”，在 2024 年北京的一次康复设备研发项目中，他们用这套系统对永磁式直流电机输出扭矩测量做了实验。通过测量电枢电流来间接测量输出扭矩，把测出来的结果和其他方法测出来的做对比分析，还真就发现误差控制得挺不错的，能说明这方法在实际中是有可行性的。验证了这个方法确实可以在实践里有点派头。

大家说说看，这测量电机输出扭矩，以后会不会有更简单可靠的方法出现？要是对这文章感兴趣，记得点赞分享。

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