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測功機的原理及測功機的優點
發布時間：2010-12-22 發布人：航成機電
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測功機的原理及測功機的優點
測功機工作原理和功率計算
1、電渦流測功機工作原理
由電渦流測功機結構圖可知，感應子主要由旋轉部分和擺動部分（電樞和勵磁線圈）組成。轉子軸上的感應子形狀猶如齒輪，與轉子同軸裝有一個直流勵磁線圈。當勵磁線圈組通以直流電流時，其周圍便有磁場存在，那么圍繞勵磁組就產生一閉合磁通。很明顯，位于繞組左側的感應子具有一個極性，右側具有相反的極性。 南峰測功機旋轉時，由于磁密值的周期性變化而產生渦流，此渦流產生的磁場同產生它的磁場相互作用，從而產生與被試機反向的制動力矩，使電樞擺動，通過電樞上的力臂，將制動力傳給測量裝置。
轉速測量采用非接觸式磁電轉速傳感器和裝于主軸的60齒牙盤，將轉速信號轉換成電信號輸出。
電渦流測功機具有以下優點：
１、結構簡單、運行穩定、價格低廉、使用維護方便；
２、采用水冷卻，噪音低、振動��；
３、輸入轉速范圍寬，可用于變頻調速等各類電動機 及動力機械的型式試驗
４、控制器采用單相交流電源，控制功率小；
５、轉矩的測量可以采用電子磅秤、壓力傳感器或高精度轉矩轉速測量儀等，適用于不同測量精度的場合。
６、該裝置還能作制動器用，制動力矩大
使用環境
１、最高環境溫度不超過40℃
２、海拔高度不超過1000m
３、當環境溫度為30℃時，相對濕度不大于85%
測功機也稱測功器，主要用于測試發動機的功率，也可作為齒輪箱、減速機、變速箱的加載設備，用于測試它們的傳遞功率。主要分為水力測功機、電渦流測功機、電力測功機。電力測功機利用電機測量各種動力機械軸上輸出的轉矩，并結合轉速以確定功率的設備。因為被測量的動力機械可能有不同轉速，所以用作電力測功機的電機必須是可以平滑調速的電機。目前用得較多的是直流測功機、交流測功機和渦流測功機。
直流測功機 由直流電機、測力計和測速發電機組合而成。直流電機的定子由獨立的軸承座支承，它可以在某一角度范圍內自由擺動。機殼上帶有測力臂，它與測力計配合，可以檢測定子所受到的轉矩。根據直流電機原理，電機的電磁轉矩同時施加于定子和轉子。定子所受到的轉矩與轉子所受到的轉矩大小相等，方向相反，所以轉軸上的轉矩可以由定子上量測。運行中軸承、電刷和風致摩擦等引起的機械轉矩，會使定子和轉子所受的轉矩不完全相等，這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。
直流測功機可作為直流發電機運行，作為被測動力機械的負載，以測量被測機械的軸上輸出轉矩；也可以作直流發電機運行，拖動其他機械，以測量其軸上輸入轉矩。轉矩與測速發電機測得的轉速之積即軸功率。這就是測功機一名的由來。
交流測功機 通常由一臺三相交流換向器電動機和測力計、測速發電機組合而成。它的測功原理與直流測功機相同。
渦流測功機 利用渦流產生制動轉矩來測量機械轉矩的裝置。它由電磁滑差離合器（見電磁調速異步電動機）、測力計和測速發電機組成。被測動力機械與電磁滑差離合器的輸入軸連接，帶動電樞旋轉，磁極則被安裝其上的測力臂掣住,只能在一定范圍內擺動一角度,配合測力計就可以由此擺動角直接讀出電樞與磁極間作用的電磁轉矩。略去風摩損耗等測量誤差時，此電磁轉矩就等于被測動力機械的輸出轉矩。渦流測功機只能產生制動轉矩，不能作為電動機運行。一般用于測量轉速上升而轉矩下降，或轉矩變化而轉速基本不變的動力機械。
電力測功機
electromagnetic dynamometer
利用電機測量各種動力機械軸上輸出的轉矩，并結合轉速以確定功率的設備。因為被測量的動力機械可能有不同轉速，所以用作電力測功機的電機必須是可以平滑調速的電機。目前用得較多的是直流測功機、交流測功機和渦流測功機。
[1] 由直流電機、測力計和測速發電機組合而成。直流電機的定子由獨立的軸承座支承，它可以在某一角度范圍內自由擺動。機殼上帶有測力臂，它與測力計配合，可以檢測定子所受到的轉矩。根據直流電機原理，電機的電磁轉矩同時施加于定子和轉子。定子所受到的轉矩與轉子所受到的轉矩大小相等，方向相反，所以轉軸上的轉矩可以由定子上量測。運行中軸承、電刷和風致摩擦等引起的機械轉矩，會使定子和轉子所受的轉矩不完全相等，這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。
直流測功機可作為直流發電機運行，作為被測動力機械的負載，以測量被測機械的軸上輸出轉矩；也可以作直流發電機運行，拖動其他機械，以測量其軸上輸入轉矩。轉矩與測速發電機測得的轉速之積即軸功率。這就是測功機一名的由來。
交流測功機 通常由一臺三相交流換向器電動機和測力計、測速發電機組合而成。它的測功原理與直流測功機相同。
渦流測功機 利用渦流產生制動轉矩來測量機械轉矩的裝置。它由電磁滑差離合器（見電磁調速異步電動機）、測力計和測速發電機組成。被測動力機械與電磁滑差離合器的輸入軸連接，帶動電樞旋轉，磁極則被安裝其上的測力臂掣住,只能在一定范圍內擺動一角度,配合測力計就可以由此擺動角直接讀出電樞與磁極間作用的電磁轉矩。略去風摩損耗等測量誤差時，此電磁轉矩就等于被測動力機械的輸出轉矩。渦流測功機只能產生制動轉矩，不能作為電動機運行。一般用于測量轉速上升而轉矩下降，或轉矩變化而轉速基本不變的動力機械。
測功機的分類如下：
1、水利測功機，
2、機械摩擦式測功機，以上兩種機型是比較古老的機型，結構簡單、精度很低，適用笨重，基本已經淘汰。
3、電渦流測功機，精度較高，但成本也很高，適用于臺式作業，目前在廣泛使用。
4、電子測功機，體積小，重量輕，攜帶方便，但測量精度不理想。
電子測功機出現的原因，主要是在汽車拖拉機的快速檢測的形勢下誕生的，它體積小、重量輕、攜帶方便。適用于快速檢測，方便移動使用，檢測時間短，這對于擁有量很大的汽車拖拉機來講，是首選。
它的工作原理是利用轉動機的轉動慣量來實現的，當轉動機的轉速從零增加到額定轉速的時間被測定后，通過公式，帶入已知的轉動慣量，既可以計算出該機器的功率。核心技術是用單片機準確的測定加速曲線段的時間，
目前的研究熱點是：提高測量精度、適用于更多的轉動機械功率的測量。
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