測(cè)功機(jī)是電機(jī)性能測(cè)試臺(tái)、機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試臺(tái)等試驗(yàn)裝置中的核心設(shè)備。交流電力測(cè)功機(jī)是使用三相交流發(fā)電機(jī)作為加載設(shè)備,異步電機(jī)由變頻器提供可變頻率的驅(qū)動(dòng)電源,并精確控制其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。與其它測(cè)功機(jī)相比,交流測(cè)功機(jī)具有功率容易控制、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速控制精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短、結(jié)構(gòu)靈活多樣、高效節(jié)能和可靠性高等特點(diǎn)。
交流電力測(cè)功機(jī)有兩種工作方式,既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),測(cè)功機(jī)發(fā)出的電能,既可以消耗在負(fù)荷電阻上,在條件允許時(shí)。也可以饋入電網(wǎng)加以利用。交流電力測(cè)功機(jī)主要有三相同步電機(jī)測(cè)功機(jī)、繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)和無換向器電機(jī)測(cè)功機(jī)。
交流電力測(cè)功機(jī)由一臺(tái)交流電機(jī),轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)和交流電力測(cè)功機(jī)測(cè)控儀組成。它們的工作原理都是將交流電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)變頻器逆變?yōu)橹绷麟娙缓笤倌孀優(yōu)榻涣麟娚暇W(wǎng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)電機(jī)的上網(wǎng)電流來控制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。
電力測(cè)功機(jī)可以方便的實(shí)現(xiàn)雙向加載,同時(shí)在轉(zhuǎn)速到0r/min時(shí)依然可以提供足夠的加載能力;其加載特性為零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速為恒扭矩特性,額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率特性,完全符合動(dòng)力機(jī)械的負(fù)載特性;電力測(cè)功機(jī)可以作為動(dòng)力機(jī)械倒拖原動(dòng)機(jī) 。
圖1為交流電力測(cè)功機(jī)的工作特性曲線 。
電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)有什么區(qū)別?
電力測(cè)功機(jī)利用電機(jī)測(cè)量各種動(dòng)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。渦流測(cè)功機(jī)利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩來測(cè)量機(jī)械轉(zhuǎn)矩的裝置。希望有幫助。
電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)有什么區(qū)別?
電力測(cè)功機(jī)利用電機(jī)測(cè)量各種動(dòng)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。渦流測(cè)功機(jī)利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩來測(cè)量機(jī)械轉(zhuǎn)矩的裝置。希望有幫助。
可以,但必須考慮直流的水樹枝效應(yīng),還有就是電纜是不是純直流,諧波成分諧振可能會(huì)損壞設(shè)備。
交流電力測(cè)功機(jī)還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)是能源回饋功能,它可以將被測(cè)機(jī)械發(fā)出的能量以電能的型式回饋給電網(wǎng),供其他設(shè)備使用,而不是將能量轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉,為交流電力測(cè)功機(jī)在建成后使用經(jīng)濟(jì)性得到表現(xiàn)。
由于交流電力測(cè)功機(jī)沒有直流電力測(cè)功機(jī)的換向器問題所以與之相比結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、可靠性更高,而且隨著電控技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流電力測(cè)功機(jī)系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能上有了顯著的提高。通過大量的數(shù)據(jù)表明:與其他測(cè)功機(jī)相比較,交流電為測(cè)功器以其技術(shù)的先進(jìn)性、工作的可靠性和運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)性已越來越成為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架的優(yōu)選型式。因此交流電力測(cè)功機(jī)逐漸成為電力測(cè)功機(jī)的主流趨勢(shì) 。
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交流電力測(cè)功機(jī)(內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)使用)
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實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案 天津內(nèi)燃機(jī)研究所 天津摩托車技術(shù)中心 天津科達(dá)動(dòng)力測(cè)控技術(shù)有限公司 ACD 系列交
眾所周知,電力測(cè)功機(jī)分為交流電力測(cè)功機(jī)與直流電力測(cè)功機(jī),交流電力測(cè)功機(jī)固然就是內(nèi)燃機(jī)測(cè)功設(shè)備中最高端的測(cè)試設(shè)備,它具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高的典型的特點(diǎn)。
交流電力測(cè)功機(jī)是目前市面上最先進(jìn)的加載測(cè)功設(shè)備,尤其在中小功率以及微小功率的動(dòng)力機(jī)械加載測(cè)功試驗(yàn)中,可以兼顧各動(dòng)力機(jī)械的低速及高速加載測(cè)功試驗(yàn),相對(duì)其它類型測(cè)功加載設(shè)備而言,在性能、可靠性、維護(hù)難易程度等方面都有比較明顯的優(yōu)勢(shì);尤其在低速機(jī)械的加載測(cè)功方面,則更是其它方法無可比擬的,它幾乎可以從0轉(zhuǎn)速開始就可以提供電力測(cè)功機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩;當(dāng)然,交流電力測(cè)功機(jī)還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)是能源回饋功能,它可以將被測(cè)機(jī)械發(fā)出的能量以電能的型式回饋給電網(wǎng),供其他設(shè)備使用,而不是將能量轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉,從這一點(diǎn)來說,交流測(cè)功機(jī)在建成后使用經(jīng)濟(jì)性是其他測(cè)功機(jī)無法比擬的。
電力測(cè)功機(jī)采用交流變頻回饋加載,加載能量通過交流負(fù)載發(fā)電機(jī)回饋電網(wǎng);扭矩、轉(zhuǎn)速通過扭矩傳感器直接測(cè)量;電量綜合測(cè)量?jī)x表檢測(cè)電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等;計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、顯示并完成數(shù)據(jù)處理、報(bào)表及各種曲線。利用電機(jī)測(cè)量各種動(dòng)力機(jī)械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩,并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定設(shè)備的功率。因?yàn)楸粶y(cè)量的動(dòng)力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速,所以用作電力測(cè)功機(jī)的電機(jī)必須是可以平滑調(diào)速的電機(jī)。電力測(cè)功機(jī)分直流電力測(cè)功機(jī)和交流電力測(cè)功機(jī),目前用得較多的是交流電力測(cè)功機(jī)。
洛陽合能電氣有限公司是以動(dòng)力加載(驅(qū)動(dòng))測(cè)功機(jī)、車輛整車及零部件試驗(yàn)臺(tái)架、交流電傳動(dòng)多軸工程車輛驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)總成、電能質(zhì)量改善裝置的開發(fā)和制造為核心,以工業(yè)自動(dòng)化控制和數(shù)字化動(dòng)力測(cè)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)企業(yè)。
根據(jù)測(cè)功機(jī)使用電流的不同,將測(cè)功機(jī)分類為:直流測(cè)功機(jī)、交流測(cè)功機(jī)、渦流測(cè)功機(jī)。
直流測(cè)功機(jī)
由直流電機(jī)、測(cè)力計(jì)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組合而成。直流電機(jī)的定子由獨(dú)立的軸承座支承,它可以在某一角度范圍內(nèi)自由擺動(dòng)。機(jī)殼上帶有測(cè)力臂,它與測(cè)力計(jì)配合,可以檢測(cè)定子所受到的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)直流電機(jī)原理,電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩同時(shí)施加于定子和轉(zhuǎn)子。定子所受到的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子所受到的轉(zhuǎn)矩大小相等,方向相反,所以轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩可以由定子上量測(cè)。運(yùn)行中軸承、電刷和風(fēng)致摩擦等引起的機(jī)械轉(zhuǎn)矩,會(huì)使定子和轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩不完全相等,這給測(cè)量所帶來的誤差需要加以考慮。
直流測(cè)功機(jī)可作為直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行,作為被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的負(fù)載,以測(cè)量被測(cè)機(jī)械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩;也可以作直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,拖動(dòng)其他機(jī)械,以測(cè)量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。這就是測(cè)功機(jī)一名的由來。
交流測(cè)功機(jī)
通常由一臺(tái)三相交流換向器電動(dòng)機(jī)和測(cè)力計(jì)、測(cè)速發(fā)電機(jī)組合而成。它的測(cè)功原理與直流測(cè)功機(jī)相同。
渦流測(cè)功機(jī)
利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩來測(cè)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(dòng)機(jī))、測(cè)力計(jì)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組成。被測(cè)動(dòng)力機(jī)械與電磁滑差離合器的輸入軸連接,帶動(dòng)電樞旋轉(zhuǎn),磁極則被安裝其上的測(cè)力臂掣住,只能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)一角度,配合測(cè)力計(jì)就可以由此擺動(dòng)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(cè)量誤差時(shí),此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測(cè)功機(jī)只能產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,不能作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。一般用于測(cè)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(dòng)力機(jī)械。
在汽車,機(jī)械出廠時(shí)都需要經(jīng)過測(cè)功機(jī)的檢測(cè),因此,測(cè)功機(jī)的選擇一直是研究院,科研院所最頭疼的事,怎么才能挑選出來合適的測(cè)功機(jī)呢,測(cè)功機(jī)選擇的五大注意事項(xiàng),你知道嗎?
1、在交直流電機(jī)和電動(dòng)工具試驗(yàn)中,常常使用到測(cè)功機(jī)這種測(cè)試設(shè)備,測(cè)功機(jī)主要測(cè)試電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸出功率。
但是不是每一臺(tái)測(cè)功機(jī)都能滿足所有的電機(jī)測(cè)試要求的,主要考慮三個(gè)方面的因素:
第一,扭矩測(cè)試范圍,測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)矩通常是不能超過的最大轉(zhuǎn)矩值,如果短時(shí)內(nèi)即把試驗(yàn)全部完成,一般不會(huì)有太大的題。
第二,轉(zhuǎn)速測(cè)試范圍,測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速通常是不能超過的承受的最大轉(zhuǎn)速,如果長(zhǎng)時(shí)間超速使用會(huì)大大縮短測(cè)功機(jī)的使用壽命,特別是機(jī)械磨損。
第三,測(cè)功機(jī)上通常所標(biāo)的功率是指測(cè)功機(jī)所能吸收的功率,因?yàn)橐话愕臏y(cè)功機(jī)(磁滯、磁粉、電渦流測(cè)功機(jī)是靠吸收熱量達(dá)到能量的消耗)即被測(cè)交直流電機(jī)或電動(dòng)工具的輸出功率。嚴(yán)格地來說,這個(gè)指標(biāo)也是不能超過的,否則測(cè)功機(jī)很容易就會(huì)因?yàn)闊崃可⒉怀鋈ケ粺龎模?/p>
2、 測(cè)功機(jī) 的選擇要不但要滿足轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率三個(gè)主要技術(shù)指標(biāo),還要看看是不是符合測(cè)試的具體要求,一般電機(jī)都需要測(cè)試空載轉(zhuǎn)速、空載損耗、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等參數(shù),也是需要著重考慮的!
3、在測(cè)功機(jī)的選擇時(shí),最好電機(jī)所有的測(cè)試數(shù)據(jù)都在測(cè)功機(jī)性能參數(shù)的30%~90%之間。因?yàn)闇y(cè)功機(jī)在這個(gè)區(qū)間的測(cè)試精度是最有保證的,主要分三個(gè)部分:測(cè)功機(jī)機(jī)械部分、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器精度范圍、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩功率測(cè)量?jī)x顯示精度。
4、通常用到的測(cè)功機(jī)主要有以下的分類:磁滯測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)、異步測(cè)功機(jī)(電力測(cè)功機(jī))、渦流測(cè)功機(jī)及不太常用的測(cè)功機(jī)(永磁同步電機(jī)、伺服電機(jī)等)。
測(cè)功機(jī)按能達(dá)到的轉(zhuǎn)速高低排序?yàn)椋簻u流測(cè)功機(jī)、異步測(cè)功機(jī)、磁滯測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī);
(1)渦流測(cè)功機(jī)、異步測(cè)功機(jī)不能將電機(jī)或電動(dòng)工具做到堵轉(zhuǎn),但其轉(zhuǎn)速上限卻很高,通常20000~30000RPM;轉(zhuǎn)矩也可以做到很大。電渦流測(cè)功機(jī)由感應(yīng)子(轉(zhuǎn)子)、電樞及勵(lì)磁繞組、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳感器、底板等組成,當(dāng)感應(yīng)子被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),氣隙磁通密度隨感應(yīng)子的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生周期性變化。因此,在渦流環(huán)表面及一定深度內(nèi)感生渦流電動(dòng)勢(shì),并產(chǎn)生渦流,該渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)又與氣隙磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生制動(dòng)力矩。改變定子的勵(lì)磁電流,可以調(diào)節(jié)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的轉(zhuǎn)矩。適用于高轉(zhuǎn)速、大功率動(dòng)力機(jī)械的轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量,尤其適用于動(dòng)力機(jī)械的仿真壽命試驗(yàn)及溫升試驗(yàn),如串激電機(jī)、電動(dòng)工具及大功率電機(jī)。
(2)磁滯測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速一般為20000轉(zhuǎn)以下,但其可以做到堵轉(zhuǎn),不過功率不太大;轉(zhuǎn)矩一般為20Nm以下。磁滯測(cè)功機(jī)由帶齒極定子、空心磁滯杯轉(zhuǎn)子、激磁線圖、支架、底板等組成,當(dāng)磁滯測(cè)功機(jī)內(nèi)部線圈通過電流時(shí)產(chǎn)生磁力線,并形成磁回路二產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,改變勵(lì)磁電流即可改變負(fù)載力矩。適用于中小力矩而轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)測(cè)試,如異步電機(jī)、小功率直流電機(jī)、串激電機(jī)及電動(dòng)工具行業(yè)等。
(3)磁粉測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,通常1500~5000RPM,但轉(zhuǎn)矩可以做大,電機(jī)也可以做到堵轉(zhuǎn)。磁粉測(cè)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(cè)功機(jī)內(nèi)部線圈通過電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),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。適用于大力矩而轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。
5、通常異步測(cè)功機(jī)不需要水冷卻,僅風(fēng)冷即可;渦流測(cè)功機(jī)、磁滯測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)則需要水冷和風(fēng)冷同時(shí)進(jìn)行,也有些小功率的磁滯測(cè)功機(jī)不需要水冷也能滿足測(cè)試要求;測(cè)功機(jī)在使用過程中,一定要開啟冷卻功能。