直線電機測試是利用儀器、儀表以及相關(guān)設(shè)備，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對直線電機制造過程中的半成品和成品，或以電機為主題的配套產(chǎn)品的電氣性能、力學(xué)性能、安全性能及可靠性能等指標(biāo)進(jìn)行檢驗。通過檢測試驗，可以獲得電機相關(guān)性能數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)就可以知道被試直線電機是否符合設(shè)計要求、品質(zhì)的優(yōu)劣以及改進(jìn)的目標(biāo)和方向。

　　直線電機測試主要是對電機的各種特性及參數(shù)進(jìn)行檢測，包括電機的工作特性、機械特性、熱、磁場、電量及電參數(shù)的測試，誤差分析和試驗數(shù)據(jù)處理。下面本文根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對直線電機測試參數(shù)及測項目進(jìn)行介紹。

一直線電機測試測量參數(shù)

　　直線電機測試系統(tǒng)主要測量直線電機輸入U、輸入電流I、輸入功率P、輸入功率因數(shù)λ、輸出推力Τ、轉(zhuǎn)速v、溫度T、冷卻水溫度t、冷卻水流量Q、冷卻水壓p等參數(shù)。

　　根據(jù)國標(biāo)要求一個較為完整的直線電機檢測測試平臺需要完成以下基本特征參數(shù)的檢測測試：

　　◆ 直流電阻R、直軸電感Ld及交軸電感Lq，電氣時間常數(shù)τ=Lq/R；

　　◆ 靜摩擦力fo；

　　◆ 空載加速度a；

　　◆ 額定狀態(tài)下：反電動勢e及反電動勢常數(shù)Ke；

　　◆ 額定電流IN，額定推力FN；

　　◆ 額定狀態(tài)下：冷卻水溫升t、流量Q、水壓p；

　　◆ 堵轉(zhuǎn)狀態(tài)：連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流I0、連續(xù)堵轉(zhuǎn)動力F0、峰值電流Imax、峰值推力Fmax、推力波動系數(shù)KTb；

二直線電機測試項目及原理

　　推重比、推力波動、電氣時間常數(shù)、推力線性度、速度一出力線等均為直線電機的重要檢測試驗項目，下面對這幾項測試項目及其原理進(jìn)行簡要介紹。

01推重比

　　推重比是指電機質(zhì)量(慣量)與電機的峰值推力的比值(次級質(zhì)量：峰值推力)，它表示單位質(zhì)量(慣量)的最大出力。在某些特殊的領(lǐng)域，如軍事領(lǐng)域，推重比是衡量飛機綜合性能的重要指標(biāo)之一，推重比越大越好。不同的推重比的電機會有不同的應(yīng)用場合。

　　試驗原理：被測直線電機處于堵動狀態(tài)，首先被測電機在額定條件(額定電流)下工作，隨后不斷的增大電流，測電機的出力情況，一直到電機的出力在電流不斷變大時保持一個固定的值(峰值出力)，這個力就是電機的峰值出力。

02推力波動

　　直線電機對外輸出的量主要是推力，這也是直線電機和旋轉(zhuǎn)電機的重要的不同點之一。直線電機的很大一個特點是它的推力具有波動性，力的波動性遠(yuǎn)比選轉(zhuǎn)電機的力矩的波動性大。由于直線電機的理論、設(shè)計、制造和負(fù)載及干擾等諸多方面的原因，直線電機必然存在推力波動。推力波動對直線電機的運行平穩(wěn)性有很大的影響。

　　試驗原理：被測直線電機的工作模式為電流模式。在行程周期內(nèi)，電機帶負(fù)載狀態(tài)下運行，測試在不同位置(位移)時電機的出力情況，最后得出電機的推力波動曲線。由此得到堵動狀態(tài)下推力波動，也可在被測電機由負(fù)載電機拖動勻速運動時測量出力，得到動態(tài)推力波動。

03電氣時間常數(shù)

　　時間常數(shù)是表征電機動態(tài)性能的重要指標(biāo)。在電機輸入額定電壓后，由于其電機的電阻、電感、電容和機械方面的緣故，電機內(nèi)部不可能瞬時就達(dá)到了額定狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))，而是經(jīng)過一段時問后才能達(dá)到，這個就是時間常數(shù)。時間常數(shù)根據(jù)所反映機電系統(tǒng)動態(tài)性能固有特性的不同方面而分為電氣時間常數(shù)一c e、機電時間常數(shù)T me。電氣時間常數(shù)就是電阻和電感的比值，它反映的是作為電系統(tǒng)變化快慢的指標(biāo)。

　　試驗原理：電機在堵動狀態(tài)下，輸入額定電壓，觀察電流隨時間的變化關(guān)系，記錄電流達(dá)到額定電流時所花的時間，通常可以用這個時間來間接的反映電氣時問常數(shù)。亦可使其(在堵動狀態(tài))工作于電流模式下，記錄電流跟隨階越指令的過程得到電氣時間常數(shù)。

04推力線性度

　　由于直線電機有推力波動，電機波動較大時往往是不能工作的；推力線性度試驗是為了描述電機的有效工作區(qū)間，也就是波動相對較小的區(qū)間一線性區(qū)間。事實上，在線圈磁通飽和之前推力一電流的比值近似恒定，稱為推力系數(shù)或轉(zhuǎn)矩系數(shù)。此試驗關(guān)注的主要是這一系數(shù)隨電流上升開始下降的曲線拐點即磁通趨近飽和的地方，這也是試驗的重點；同時也是為了描述在不同的電流工作條件下，繞組的發(fā)熱情況以及溫度對電機推力的影響。

　　試驗原理：(1)電機工作在電流模式下堵動，先輸入適當(dāng)電流(小于或接近額定值)，記錄電機出力和繞組溫度的數(shù)值;然后電流適當(dāng)?shù)脑黾樱涗浲屏蜏囟鹊臄?shù)值，依次類推，一直達(dá)到電機可承受的最大電流(超過額定電流或最大堵動電流后，每點測量通電時間在讀數(shù)穩(wěn)定前提下越短越好，避免線圈過熱損壞)。(2)電流維持在某一固定值，電機在一個行程周期運行，記錄推力與溫度的值；然后再調(diào)節(jié)電流，依次類推，記錄數(shù)據(jù)，用以描述推力與溫度的關(guān)系。

05速度-出力線

　　電機在不同使用場合有不同的速度要求。速度一出力線就是為了了解電機在不同速度時的推力情況(額定、峰值)。從原理上來說，速度和推力呈反比關(guān)系(其兩項乘積為定值即電機工作在恒功率區(qū))，即隨著電機運行速度的增大，電機的出力會變小。

　　試驗原理：被測直線電機帶負(fù)載電機拖動(運行在速度模式)在電流模式運行。被測電機通電瞬時堵動，記錄此時電機的推力，這個力理論上是電機的最大推力；然后速度增大某一數(shù)值，測試電機運行在一個行程周期，測試其額定推力和峰值推力；然后再增大速度，依次類推，記錄電機的推力數(shù)值(對于已知峰值電流的電機通以峰值電流，否則根據(jù)散熱情況由試驗決定峰值電流)。繪制速度一出力包線。

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