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螺線管測試

電磁促動器功能性測試

螺線管測試用於電磁促動器的研發與生產過程或客戶現場的進貨檢驗。

電磁元件測試的國際標準並沒有規定電磁元件特性測試的性能和評估。德國 DINVDE 0580 標準描述了對這些組件的典型測試。該測試還包括了絕緣測試、線圈電阻測量和電導率測試。

什麼是電磁促動器? 測試 力-行程特徵曲線 力-電流特徵曲線 電流-行程特徵曲線 試驗機

什麼是電磁促動器?

電磁促動器是將電能轉換為機械能的裝置。電流流過電磁鐵的勵磁線圈,從而產生磁場。這種吸引力作用於移動的核心並啟動機械運動。

由於其簡單的設計和較長的使用壽命,電磁促動器為不同的技術要求提供了廣泛的解決方案。它的應用範圍從汽車技術
與一般機械工程,到油壓和氣動控制單元、精密工程以及外殼技術和醫療技術。

主要特點包括操作安全性高、使用壽命長、高效率和良好的體積/性能比。許多限制約束構成了電磁促動器的開發規範:力和運動行為取決於應用和環境條件(溫度、氣候、防爆)、電源(電壓、最大電流)和能量耗散(關閉能量)以及可用的安裝空間。

電磁促動器測試

電磁促動器針對不同目的進行測試。

  • 研發領域的測試
    在開發實驗室中,使用原型機和樣品系列驗證電腦上模擬的電磁促動器特性(特徵曲線)並進行優化,直到磁體的特性值滿足要求。這也是通常測定用於品保目的的測試序列和參數之處。
  • 由電磁促動器製造商生產 100% 整合的測試
    在生產中,每個生產過程的質量、每個安裝的組件(例如勵磁線圈)和最終產品的質量決定特性都必須通過標準化測試來驗證。
  • 螺線管製造商在客戶現場進貨檢驗
    隨機測試所需的特性值以及驗收初始試樣。

力-行程特徵曲線測試

力-行程特徵曲線 (F/s)可確保在指定行程和固定額定勵磁電流(加上或減去公差)下達到標稱電磁力。

使用比例電磁鐵或開關電磁鐵時測定力-行程特徵曲線。該曲線可展現電磁促動器的功能測試,通常被用於終端測試的一部分。基本的功能特性可以從特徵曲線中得到。力-行程特徵曲線可提供相應資訊,例如促動器是否在固定的電流水平操作範圍內施加要求的力。而遲滯現象顯示了機械部件的摩擦資訊。

測試程序

  • 組件被插入夾具中並通電連接。
  • 勵磁線圈以其額定電流通電。電樞移動到其終端位置。
  • 試驗機以 Vv速度將模具移動到預定義的預緊力以找到行程零點。行程測量通道被設置為零且開始採集測量值。記錄力值、行程和時間(或亦可選擇電流)測量值。
  • 然後電樞以指定的測試速度被推出其終端位置並移回終端位置。如果在測試序列中選擇了“行程測量”選項,則電樞將在最後階段以蠕變(潛變)速度移動到阻斷力,直至後端停止。
  • 可以選擇多種的測試行程。每個測試行程都分配有一個激勵電流值,該值是透過我們的testXpert 測試軟體自動設置或由操作員手動設置的。由相應的智能軟體對話框引導操作員。

力-行程圖上的特徵值

對於參考值行程 S1 to Sn,力值 F1 至 Fn在電樞的兩個作動方向上測定 。為了獲得行程參考值的遲滯,測定位於相同行程參考的兩個力的差值。可選地測定指定範圍內的最大遲滯後 Hmax和行程長度。

透過設置最多四個公差範圍,可以為電磁力特徵曲線設置上限和下限。例如,這可以用於生產控管過程中的良/不良判斷。

力-電流(F/I)特徵曲線測試

力-電流特徵曲線測試確保在指定電流下達到固定行程所需的力。

力-電流特徵曲線主要用於比例電磁鐵的測試,並提供關於促動器是否在規定電樞位置的現有範圍內施加了所規定力的資訊。在操作點周圍,理想的特徵曲線為負荷與電流呈線性關係。

測試程序

  • 組件被插入夾具中並通電連接。
  • 勵磁線圈以低電流通電,使電樞移動到其末端位置。
  • 試驗機以 V 速度將模具移動到預定義的預荷重以找到行程的零點。 行程測量通道被設定為零。電源已被關閉。
  • 試驗機將未勵磁螺線管的電樞移動到定義的行程位置。儲存測量值功能被開啟。記錄力值 、電流、行程和時間測量值。
  • 電流以定義的電流增加率上升到標稱電流,並以相同的速率下降回零電流。

力-電流圖上的特徵值

對於電流 I1 至 In 的參考值,力值 F1至 Fn在電流運動的兩個方向上測定。對於參考值 F1至 Fn,電流 I1 至 In被測定。為了獲得在電流參考值處的滯後,測定位於相同電流參考處的兩個力差值。

透過設置最多四個公差範圍,可以為電磁力特徵曲線設置上限和下限。例如,這可以用於生產控管過程中的好或壞判斷。

電流-行程特徵曲線測試

使用比例電磁鐵或開關電磁鐵時,須測定力-行程特徵曲線。提供給定電流的螺線管壓在具有線性特性的精密彈簧或重物上,並且必須產生規定的行程。

您想了解更多有關螺線管測試的資訊嗎?

歡迎聯繫我們的產業專家。我們期待根據您的需求進行討論。

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適用於螺線管測試的相關試驗機

  • 機電伺服測試促動器特別適合作為線上或終端測試模組在全自動、混合和手動裝配線中整合的電磁閥測試
  • zwickiLine(單柱機架)在開發領域以及手動或混合型裝配線中用作獨立測試台。
  • AllroundLine為雙柱機架的機台,用於在電磁閥測試的開發和生產過程中承受較大的力。

電流控制器

為了用勵磁電流控制螺線管,ZwickRoell 使用PWM 或直流電流控制器。客戶提供的電流控制器或帶控制電壓輸入的控制卡也可以整合到測試系統中,由材料試驗機的 PC 所控制。

控制過程通常使用模擬訊號 (0-10 V),該訊號透過 I/O 模組輸出。此 I/O 模組還可以生成電流斜坡。參數化在testXpert 測試軟體中產生。

用於螺線管測試的測試軟體 testXpert

有了testXpert,您可以借助經驗證的測試軟體輕鬆執行複雜的力-行程和力-電流特徵曲線測試。客戶可以免費地獲取測試序列參數,包括循環次數、工作行程、速度、保持時間、阻擋力、螺線管電流及上限與下限公差範圍。

透過可額外擴充的“自由階段定義”選項,用戶可以自由地參數化測試序列。

testXpert 測試軟體

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