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    测功机的工作原理和功率如何计算
    已被阅读:8039次     编辑:Lisa

         测功机也称测功器,主要用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备,用于测试它们的传递功率。主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。电力测功机利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩,并结合转速以确定功率的设备。因为被测量的动力机械可能有不同转速,所以用作电力测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。目前用得较多的是直流测功机、交流测功机和涡流测功机。

    根据测功机使用电流的不同,将测功机分类为:直流测功机交流测功机涡流

    测功机

      直流测功机由直流电机、测力计和测速发电机组合而成。直流电机的定子由独立的轴承座支承,它可以在某一角度范围内自由摆动。机壳上带有测力臂,它与测力计配合,可以检测定子所受到的转矩。根据直流电机原理,电机的电磁转矩同时施加于定子和转子。定子所受到的转矩与转子所受到的转矩大小相等,方向相反,所以转轴上的转矩可以由定子上量测。运行中轴承、电刷和风致摩擦等引起的机械转矩,会使定子和转子所受的转矩不完全相等,这给测量所带来的误差需要加以考虑。

      直流测功机可作为直流发电机运行,作为被测动力机械的负载,以测量被测机械的轴上输出转矩;也可以作直流发电机运行,拖动其他机械,以测量其轴上输入转矩。转矩与测速发电机测得的转速之积即轴功率。这就是测功机一名的由来。

      交流测功机 通常由一台三相交流换向器电动机和测力计、测速发电机组合而成。它的测功原理与直流测功机相同。

      涡流测功机 利用涡流产生制动转矩来测量机械转矩的装置。它由电磁滑差离合器(见电磁调速异步电动机)、测力计和测速发电机组成。被测动力机械与电磁滑差离合器的输入轴连接,带动电枢旋转,磁极则被安装其上的测力臂掣住,只能在一定范围内摆动一角度,配合测力计就可以由此摆动角直接读出电枢与磁极间作用的电磁转矩。略去风摩损耗等测量误差时,此电磁转矩就等于被测动力机械的输出转矩。涡流测功机只能产生制动转矩,不能作为电动机运行。一般用于测量转速上升而转矩下降,或转矩变化而转速基本不变的动力机械。

    工作原理和功率计算

    1、电涡流测功机工作原理

      由电涡流测功机结构图可知,感应子主要由旋转部分和摆动部分(电枢和励磁线圈)组成。转子轴上的感应子形状犹如齿轮,与转子同轴装有一个直流励磁线圈。当励磁线圈组通以直流电流时,其周围便有磁场存在,那么围绕励磁组就产生一闭合磁通。很明显,位于绕组左侧的感应子具有一个极性,右侧具有相反的极性。

      旋转时,由于磁密值的周期性变化而产生涡流,此涡流产生的磁场同产生它的磁场相互作用,从而产生与被试机反向的制动力矩,使电枢摆动,通过电枢上的力臂,将制动力传给测量装置。

      转速测量采用非接触式磁电转速传感器和装于主轴的60齿牙盘,将转速信号转换成电信号输出。

    2、测功机功率计算

      (1)功率计算 功率 P=扭矩*转速/9550(Kw) 式中扭矩—(N.m) n—转速(rpm/min)

    电力测功机的优点

      *显著的节能效果,可使机械能转换成电能回馈电网,供其他用电设备使用;

          *良好的双向加载特性;

      *优越的低速加载能力,并且能够做到高转速的加载;

      *高速的转矩响应速度(ms级);

      *可作为电动机使用,提供反拖能力;

      *可靠性好,使用寿命长,维护方便简单;

      *基础建设简单,自身风冷,不需要外部冷却系统;

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