一測功機(jī)概述

　　測功機(jī)是電機(jī)試驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備之一，隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，測功機(jī)技術(shù)從最早的水力和機(jī)械式測功機(jī)發(fā)展到現(xiàn)代的電力測功機(jī)。常用的測功機(jī)有水力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、磁粉測功機(jī)、磁滯測功機(jī)、直流測功機(jī)和交流測功機(jī)，直流測功機(jī)和交流測功機(jī)又被稱為電力測功機(jī)。

二測功機(jī)分類

01磁滯測功機(jī)

　　1、組成及原理

　　磁滯測功機(jī)是由帶齒極定子、空心磁滯杯轉(zhuǎn)子、激磁線圈、底板等組成，當(dāng)磁滯測功機(jī)內(nèi)部線圈通過電流時(shí)則產(chǎn)生磁力線，并形成磁回路而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，改變激磁電流即可改變測功機(jī)滯動轉(zhuǎn)矩從而達(dá)到控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩的目的完成對負(fù)載特性的測試。

　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　(1)轉(zhuǎn)子為空心杯形結(jié)構(gòu)，適用于低速和中高速電機(jī)。(2)測試精度高，靈敏度高，負(fù)載轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性和測試重復(fù)性好。(3)無電刷滑環(huán)結(jié)構(gòu)，氣隙中無磁粉摩擦,使用壽命超長。

　　3、應(yīng)用場合

　　適用于中小功率電機(jī)的型式試驗(yàn)，如起動電機(jī)恒力矩帶載起動、異步電動機(jī)、單相異步電機(jī)(洗衣機(jī)電機(jī)、油煙機(jī)電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、壓縮機(jī)電機(jī))、罩極電機(jī)、直流電機(jī)、串極電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、摩托車起動電機(jī)、小功率直流電機(jī)、串激電機(jī)及電動工具行業(yè)等。尤其適合于測試各種微特電機(jī)的動態(tài)特性曲線。

02磁粉測功機(jī)

　　1、組成及原理

　　磁粉測功機(jī)是由定子、實(shí)心轉(zhuǎn)子、激磁線圈、磁粉介質(zhì)、支架、底板等組成，當(dāng)磁粉測功機(jī)內(nèi)部線圈通過電流時(shí)產(chǎn)生磁場，使內(nèi)部磁粉按磁力線排成磁鏈，由磁粉鏈產(chǎn)生拉力變?yōu)樽柚罐D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的阻力，該力即為負(fù)載力矩。改變激磁電流即可改變負(fù)載力矩。

　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　(1)轉(zhuǎn)子為空心鼓形轉(zhuǎn)子，慣性小，承受離心力大。(2)測功機(jī)的力矩產(chǎn)生是由磁粉鏈的拉力形成，力矩變化具有緩沖性。(3)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩力矩平滑，沒有齒槽波動轉(zhuǎn)矩，無剩磁轉(zhuǎn)矩。(4)無摩擦結(jié)構(gòu)，使用壽命長。(5)操作方便,只需調(diào)節(jié)激磁電流即可改變測功機(jī)的力矩大小。

　　3、應(yīng)用場合

　　用于中大力矩而轉(zhuǎn)速低的電機(jī)測試，如起動電機(jī)恒力矩帶載起動、異步電動機(jī)、直流減速電機(jī)、單相異步電機(jī)、洗衣機(jī)電機(jī)、油煙機(jī)電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、壓縮機(jī)電機(jī)、罩極電機(jī)、直流電機(jī)、電動工具、三相電機(jī)、同步電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、雨刮器電機(jī)、搖窗電機(jī)、汽車暖風(fēng)電機(jī)、電動車電機(jī)及造紙、紡織等行業(yè)使用的恒張力控制等。

03電渦流測功機(jī)

　　1、組成及原理

　　利用渦流產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩來測量機(jī)械轉(zhuǎn)矩的裝置。它由電磁滑差離合器(見電磁調(diào)速異步電動機(jī))、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組成。被測動力機(jī)械與電磁滑差離合器的輸入軸連接，帶動電樞旋轉(zhuǎn)，磁極則被安裝其上的測力臂掣住，只能在一定范圍內(nèi)擺動一角度，配合測力計(jì)就可以由此擺動角直接讀出電樞與磁極間作用的電磁轉(zhuǎn)矩。略去風(fēng)摩損耗等測量誤差時(shí)，此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測動力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測功機(jī)只能產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，不能作為電動機(jī)運(yùn)行。一般用于測量轉(zhuǎn)速上升而轉(zhuǎn)矩下降，或轉(zhuǎn)矩變化而轉(zhuǎn)速基本不變的動力機(jī)械。

　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　(1)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、價(jià)格低廉、使用維護(hù)方便。(2)采用水冷卻，噪音低、振動小。(3)輸入轉(zhuǎn)速范圍寬，可用于變頻調(diào)速等各類電動機(jī)及動力機(jī)械的型式試驗(yàn)。

　　3、應(yīng)用場合

　　(1)適用于高轉(zhuǎn)速、大功率動力機(jī)械的轉(zhuǎn)矩和功率測量，尤其適用于動力機(jī)械的仿真壽命試驗(yàn)及溫升試驗(yàn)，如串激電機(jī)、三相電機(jī)、同步電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、電動工具及大功率電機(jī)。 (2)電渦流測功機(jī)做性能試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、研究試驗(yàn)。

04電力測功機(jī)

　　1、組成及原理

　　利用電機(jī)測量各種動力機(jī)械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定功率的設(shè)備。電力測功機(jī)分直流電力測功機(jī)和交流電力測功機(jī)，目前用得較多的是交流電力測功機(jī)。

　　直流測功機(jī)：由直流電機(jī)、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組合而成。直流電機(jī)的定子由獨(dú)立的軸承座支撐，它可以在某一角度范圍內(nèi)自由擺動。機(jī)殼上帶有測力臂，它與測力計(jì)配合，可以檢測定子所受到的轉(zhuǎn)矩。

　　交流測功機(jī)：通常由一臺三相交流換向器電動機(jī)和測力計(jì)、測速發(fā)電機(jī)組合而成。它的測功原理與直流測功機(jī)相同。

　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　(1)節(jié)能：由于采用發(fā)電回饋加載，具有節(jié)能效果好的特點(diǎn)。(2)加載特性非常好：在額定轉(zhuǎn)速以下可以保持恒扭矩加載(零轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn))，額定轉(zhuǎn)速以上可以恒功率加載。(3)恒扭矩和恒轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定度是其他加載器無可比擬的，它可以在全程轉(zhuǎn)速(甚至在零轉(zhuǎn)速下)和扭矩范圍內(nèi)保持極高的穩(wěn)定性。(4)可以很方便的實(shí)現(xiàn)零扭矩和零轉(zhuǎn)速啟動，以完成真正的對電網(wǎng)和機(jī)械的無沖擊軟啟動。

05水力測功機(jī)

　　1、組成及原理

　　水力測功機(jī)是利用物體在水中運(yùn)動產(chǎn)生摩擦阻力吸收發(fā)動機(jī)的功率的一種測功裝置。由制動器、測力機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)和指示控制部分組成。制動器是吸收功率的部件，由轉(zhuǎn)子及殼體組成。水通過進(jìn)水孔進(jìn)入渦流中心，轉(zhuǎn)子使水在渦流室中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過與外殼的摩擦，使外殼擺動。控制閥控制出水量以調(diào)節(jié)水層厚度，水層越厚，水與外殼的摩擦力矩越大，吸收功越多，外殼擺動角度也越大，測力計(jì)上的讀數(shù)相應(yīng)的增加。

　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、高速吸收功率大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);缺點(diǎn)是控制不便，測量精度差，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱及自動調(diào)節(jié)。

　　3、應(yīng)用場合

　　(1)主要用于功率300kW以上的汽油和柴油發(fā)動機(jī)(可高達(dá)30MW)。(2)以低轉(zhuǎn)速下高功率和高扭矩的為主的柴油機(jī)研究開發(fā)試驗(yàn)臺和無快速反應(yīng)特性要求的耐久試驗(yàn)。(3)重型發(fā)動機(jī)、機(jī)車和輪船發(fā)動機(jī)的質(zhì)量控制試驗(yàn)臺。(4)有特殊性價(jià)比要求(用海水作為工作介質(zhì)以降低成本)

三測功機(jī)特點(diǎn)比較

　　水力測功機(jī)只能單向加載，而電渦流測功機(jī)可以雙向加載，但是電渦流測功機(jī)低速加載性能差，甚至?xí)霈F(xiàn)低速無法加載的情況。磁粉制動器無法用于高速場合，磁滯測功機(jī)不適用于大功率的場合。電力測功機(jī)具有饋電功能，因此在實(shí)驗(yàn)中節(jié)約能源。

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