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測功機(jī)的原理及測功機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2010-12-22 發(fā)布人:航成機(jī)電
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測功機(jī)的原理及測功機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
測功機(jī)工作原理和功率計(jì)算
1、電渦流測功機(jī)工作原理
由電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)圖可知,感應(yīng)子主要由旋轉(zhuǎn)部分和擺動(dòng)部分(電樞和勵(lì)磁線圈)組成。轉(zhuǎn)子軸上的感應(yīng)子形狀猶如齒輪,與轉(zhuǎn)子同軸裝有一個(gè)直流勵(lì)磁線圈。當(dāng)勵(lì)磁線圈組通以直流電流時(shí),其周圍便有磁場存在,那么圍繞勵(lì)磁組就產(chǎn)生一閉合磁通。很明顯,位于繞組左側(cè)的感應(yīng)子具有一個(gè)極性,右側(cè)具有相反的極性。 南峰測功機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),由于磁密值的周期性變化而產(chǎn)生渦流,此渦流產(chǎn)生的磁場同產(chǎn)生它的磁場相互作用,從而產(chǎn)生與被試機(jī)反向的制動(dòng)力矩,使電樞擺動(dòng),通過電樞上的力臂,將制動(dòng)力傳給測量裝置。
轉(zhuǎn)速測量采用非接觸式磁電轉(zhuǎn)速傳感器和裝于主軸的60齒牙盤,將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。
電渦流測功機(jī)具有以下優(yōu)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(dòng)小; 3、輸入轉(zhuǎn)速范圍寬,可用于變頻調(diào)速等各類電動(dòng)機(jī) 及動(dòng)力機(jī)械的型式試驗(yàn) 4、控制器采用單相交流電源,控制功率小; 5、轉(zhuǎn)矩的測量可以采用電子磅秤、壓力傳感器或高精度轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)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(dòng)器用,制動(dòng)力矩大 使用環(huán)境 1、最高環(huán)境溫度不超過40℃ 2、海拔高度不超過1000m 3、當(dāng)環(huán)境溫度為30℃時(shí),相對濕度不大于85%
測功機(jī)也稱測功器,主要用于測試發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,也可作為齒輪箱、減速機(jī)、變速箱的加載設(shè)備,用于測試它們的傳遞功率。主要分為水力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、電力測功機(jī)。電力測功機(jī)利用電機(jī)測量各種動(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。因?yàn)楸粶y量的動(dòng)力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速,所以用作電力測功機(jī)的電機(jī)必須是可以平滑調(diào)速的電機(jī)。目前用得較多的是直流測功機(jī)、交流測功機(jī)和渦流測功機(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)殼上帶有測力臂,它與測力計(jì)配合,可以檢測定子所受到的轉(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。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,這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。 直流測功機(jī)可作為直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行,作為被測動(dòng)力機(jī)械的負(fù)載,以測量被測機(jī)械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩;也可以作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行,拖動(dòng)其他機(jī)械,以測量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測速發(fā)電機(jī)測得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。這就是測功機(jī)一名的由來。 交流測功機(jī) 通常由一臺三相交流換向器電動(dòng)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。 渦流測功機(jī) 利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)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(dòng)機(jī))、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組成。被測動(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力臂掣住,只能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)一角度,配合測力計(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)摩損耗等測量誤差時(shí),此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測功機(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。
電力測功機(jī) electromagnetic dynamometer 利用電機(jī)測量各種動(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。因?yàn)楸粶y量的動(dòng)力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速,所以用作電力測功機(jī)的電機(jī)必須是可以平滑調(diào)速的電機(jī)。目前用得較多的是直流測功機(jī)、交流測功機(jī)和渦流測功機(jī)。 [1] 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)殼上帶有測力臂,它與測力計(jì)配合,可以檢測定子所受到的轉(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。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,這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。 直流測功機(jī)可作為直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行,作為被測動(dòng)力機(jī)械的負(fù)載,以測量被測機(jī)械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩;也可以作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行,拖動(dòng)其他機(jī)械,以測量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測速發(fā)電機(jī)測得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。這就是測功機(jī)一名的由來。 交流測功機(jī) 通常由一臺三相交流換向器電動(dòng)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。 渦流測功機(jī) 利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)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(dòng)機(jī))、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組成。被測動(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力臂掣住,只能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)一角度,配合測力計(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)摩損耗等測量誤差時(shí),此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測功機(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。
測功機(jī)的分類如下:
1、水利測功機(jī),
2、機(jī)械摩擦式測功機(jī),以上兩種機(jī)型是比較古老的機(jī)型,結(jié)構(gòu)簡單、精度很低,適用笨重,基本已經(jīng)淘汰。
3、電渦流測功機(jī),精度較高,但成本也很高,適用于臺式作業(yè),目前在廣泛使用。
4、電子測功機(jī),體積小,重量輕,攜帶方便,但測量精度不理想。
電子測功機(jī)出現(xiàn)的原因,主要是在汽車拖拉機(jī)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(dòng)使用,檢測時(shí)間短,這對于擁有量很大的汽車拖拉機(jī)來講,是首選。
它的工作原理是利用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速從零增加到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間被測定后,通過公式,帶入已知的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,既可以計(jì)算出該機(jī)器的功率。核心技術(shù)是用單片機(jī)準(zhǔn)確的測定加速曲線段的時(shí)間, 目前的研究熱點(diǎn)是:提高測量精度、適用于更多的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械功率的測量。
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