由于電動機齒槽結構以及電樞效應的緣故，電機運行中會出現轉矩波動的現象。轉矩波動受受齒槽力矩、電磁波動力矩、電樞反應和機械工藝等因素的影響較大，也正是因為這些變化因素均是由于電機本身機械結構引起，因此轉矩波動測試較為困難，并且精度不高。

　　在規定的條件下，電機一轉內輸出轉矩的變化，通常表示為轉矩變化的峰-峰值的1/2與平均轉矩之比。根據控制電機術語解釋，這個比值我們稱為轉矩波動系數Krt，用下式1所示百分數表示為：

……1

　　式中：

　　Krt——轉矩波動系數，%;

　　Tmax——瞬態轉矩的最大值，單位為牛米(N.m)；

　　Tmin——瞬態轉矩的最小值，單位為牛米(N.m)。

　　摘錄：GB/T 2900.26-2008電工術語控制電機5.1.15

一轉矩波動的影響

　　電動機作為傳動機械裝置，輸出直接用于驅動負載。在電動機傳動系統運轉過程中，由于齒槽力矩、電磁效應和加工裝配工藝等產生的轉矩波動將直接作用到負載上，從而對系統速度平穩性及控制精度產生影響。尤其在輕載和低轉速狀態下，轉矩波動值占電機輸出力矩比例明顯增大，這種影響更加不能忽略，因而準確測量轉矩波動是電動機實際應用研究中亟待解決的問題。

二轉矩波動測試方法

01間接測試方法

圖1：電機工作狀況平臺示意圖

　　按照動力學原理，角位移的微分是角速度，角速度的微分是角加速度，轉動慣量一定時，角加速度與轉矩大小成正比。按照這一原理，對電動機運行時的波動現象進行分析(參見圖示1)，電動機通過聯軸器與一恒定負載相連組成工作系統。轉矩出現波動時，其運動平衡方程如下式2所示：

……2

　　式中：

　　Te——為電動機電磁轉矩；

　　T1——為恒定負載轉矩；

　　J1——為電動機轉動慣量；

　　J2——為恒定負載轉動慣量；

　　θ——為電動機旋轉時的角位移。

　　式1表示，工作系統中電動機轉矩Te與恒定負載轉矩T1之差和角加速度

　　成正比。只要測量出系統的角加速度，就可以測出電動機轉矩波動值。測量角速度的問題則可以轉換成測量系統角位移的問題。也就是說，只要測量出系統在旋轉時的角位移就可以通過計算求出電動機轉矩波動值，進而計算出轉矩波動系數。由式2可得：

……3

　　由式1及式3可得：

圖2：間接法轉矩波動測試示意圖

　　轉矩波動測試如圖上2所示。將被測電動機與角位移傳感器以及恒定負載同軸連接，角位移傳感器輸出接微分運算及結果輸出裝置。角位移傳感器可使用旋轉變壓器發送機，使用旋轉變壓器發送機時，其輸出信號要通過R/D轉換器。接入微分運算及結果輸出裝置。微分運算及結果輸出裝置主要靠編程實現。恒定負載裝置可使用磁粉制動器。檢測時，使被測電動機在規定轉速下旋轉，并保持其電流恒定。可以給被測電動機施加恒定轉矩，也可空載。空載情況比負載情況編程簡單，理論上通過編程補償可得到相同的測量結果。

02直接測試方法

　　轉矩波動系數的測量可以按照定義通過直接檢測轉矩變化量然后通過計算的方法得出。根據國標《GB/T30549-2014交流伺服電機通用技術條件》介紹，主要采用以下測試方式獲取轉矩波動系數：

　　在穩定工作溫度下，電機施加額定轉矩，并在產品專用技術條件規定的最低轉速下運行，用轉矩測試儀測量并記錄電機在一轉中的輸出轉矩，找出最大轉矩和最小轉矩，按照下式4計算電機的轉矩波動系數。

……4

　　式中：

　　KTb——轉矩波動系數，%；

　　Tmax——最大轉矩，單位為牛頓米(N.m)；

　　Tmin——最小轉矩，單位為牛頓米(N.m)。

　　這種方法清晰、直觀，但是負載設備動態運行狀態下容易引入誤差。在此基礎上現在測試方式以改進的堵轉測試法為最優：用磁粉制動器作為負載，測量電機在額定電流時，轉子在360/(2p)(p為電機極對數)范圍內均分10點上的堵轉轉矩，分別找出堵轉轉矩最大值和最小值，即可利用公式1計算出轉矩波動。

　　堵轉測試時，在電機和負載之間接入動態扭矩轉速傳感器，隨著技術發展，新型的扭矩轉速傳感器滿足高精度、快響應的測量需求，可以很好的完成轉矩波動測試。

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