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測功機簡介 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。         測功機種類 （一）、 磁滯測功機 1、 組成及原理： 磁滯測功機是由帶齒極定子、 空心磁滯杯轉子、 激磁線圈、 底板等組成， 當磁滯測功機內部線圈通過電流時則產生磁力線， 并形成磁回路而產生轉矩， 改變激磁電流即可改變測功機滯動轉矩從而達到控制負載轉矩的目的完成對負載特性的測試。 2、 產品特點：（1） 轉子為空心杯形結構， 適用于低速和中高速電機（2） 測試精度高， 靈敏度高， 負載轉矩穩定性和測試重復性好（3） 無電刷滑環結構， 氣隙中無磁粉摩擦,使用壽命超長。 3、 適用場合： 適用于中小功率電機的型式試驗， 如起動電機恒力矩帶載起動、 異步電動機、單相異步電機（洗衣機電機、 油煙機電機、 風扇電機、 空調電機、 壓縮機電機）、罩極電機、 直流電機、 串極電機、 步進電機、 摩托車起動電機、 小功率直流電機、串激電機及電動工具行業等.尤其適合于測試各種微特電機的動態特性曲線。 4、 產品規格及選型： 磁滯測功機 型號 轉矩(N.m)轉速(rpm)測試范圍 運行功率(W) 連續 Operation ≤10 ≤10 ≤20 ≤40 ≤60 ≤100 ≤200 ≤250 ≤400 ≤600 ≤600 ≤1200 短時 Operation ≤30 ≤40 ≤80 ≤100 ≤150 ≤300 ≤600 ≤800 ≤1500 ≤2000 ≤2000 ≤6000 ZC01KB ZC02KB ZC05KB ZC1KB ZC2KB ZC5KB ZC10KB ZC20KB ZC50KB ZC100KB ZC150KB ZC200KB （二）、 磁粉測功機 1、 組成及原理 磁粉測功機是由定子、 實心轉子、 激磁線圈、 磁粉介質、 支架、 底板等組成，≤0.01 ≤0.02 ≤0.05 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.5 ≤1 ≤2 ≤5 ≤10 ≤15 ≤20 ≤30000 ≤30000 ≤30000 ≤25000 ≤25000 ≤20000 ≤15000 ≤15000 ≤8000 ≤6000 ≤6000 ≤4000 當磁粉測功機內部線圈通過電流時產生磁場， 使內部磁粉按磁力線排成磁鏈， 由磁粉鏈產生拉力變為阻止轉子旋轉的阻力， 該力即為負載力矩。 改變激磁電流即可改變負載力矩。 2、 產品特點： （1） 轉子為空心鼓形轉子， 慣性小， 承受離心力大。（2） 測功機的力矩產生是由磁粉鏈的拉力形成， 力矩變化具有緩沖性。（3） 靜態轉矩力矩平滑， 沒有齒槽波動轉矩， 無剩磁轉矩。（4） 無摩擦結構， 使用壽命長。（5） 操作方便,只需調節激磁電流即可改變測功機的力矩大小。 3、 應用場合： 用于中大力矩而轉速低的電機測試， 如起動電機恒力矩帶載起動、 異步電動機、直流減速電機、 單相異步電機、 洗衣機電機、 油煙機電機、 風扇電機、 空調電機、壓縮機電機、 罩極電機、 直流電機、 電動工具、 三相電機、 同步電機、 調速電機、步進電機、 雨刮器電機、 搖窗電機、 汽車暖風電機、 電動車電機及造紙、 紡織等行業使用的恒張力控制等。 4、 產品規格及選型： 型 號 轉矩 (N.m) 轉速(r/min)連續運行 功率(W) 外形尺寸 長-寬-高(mm) 中心高 (mm) 量(Kg) 風冷連續運 行功率(W) ZF10 ≤10 0-5000 1000 700-320-310 150 5 180 0 180 0 180 10 200 30 2000ZF20 ≤20 0-5000 2000 750-340-340 4000ZF50 ≤50 1-3000 3000 800-360-350 6000ZF100 ≤100 0-3000 4000 800-370-370 8000ZF200 （三）、 電渦流測功機 1、 組成及原理 （1） 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。 （2） 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≤200 0-1500 5000 1000-450-400 10000 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。 2、 產品特點： （1） 對渦流測功機進行定電流、 定速度、 定轉矩 （2） 最高轉速約為最大功率的 2.5% （3） 突加負載與突減負載適應性 0.5-1s （4） 結構簡單、 運行穩定、 價格低廉、 使用維護方便；（5） 采用水冷卻， 噪音低、 振動小；（6） 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 3、 使用場合： （1） 適用于高轉速、 大功率動力機械的轉矩和功率測量， 尤其適用于動力機械的仿真壽命試驗及溫升試驗， 如串激電機、 三相電機、 同步電機、 調速電機、 電動工具及大功率電機。 （2） 電渦流測功機做性能試驗、 型式試驗、 研究試驗。 4、 產品規格及選型： 型 號 額定吸收功率 (kW) 額定扭矩 N.m 最高轉速 r/min 額定扭矩轉速范圍 r/min 轉動慣量 kg.m2 DW6 6 25 14000 2000-2800 0.01 DW10 10 50 13000 2000-2800 0.01 DW16 16 70 13000 2000-2800 0.01 DW25 25 120 11000 2000-2800 0.025 DW40 40 160 10000 2000-2800 0.025 DW63 63 250 90002000-2800 0.06 DW100 100 400 85002000-2800 0.14 DW160 160 600 80002000-2800 0.42 DW250 250 110070002000-2800 0.88 DW400 400 220050002000-2800 2.6 （四）、 電力測功機 1、 工作原理 （1） 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。 電力測功機分直流電力測功機和交流電力測功機， 目前用得較多的是交流電力測功機。 （2） 直流電回饋加載器是利用直流發電機作為負載并將發出的電能通過其加載及回饋控制器（逆變器） 回饋給輸入端的一種先進的加載設備， 它和扭矩傳感器配接， 即組成性能優良的直流電力測功機。 （3） 交流變頻電回饋加載器是利用交流變頻電機作為負載電機， 通過一臺專門的矢量工程變頻裝置調節負載并進行能量回饋。 它和扭矩傳感器配接， 即組成性能優良的交流電力測功機。 2、 產品特點 (1) 作為測功機， 必須完成加載和測功（測扭） 兩項功能。 跟傳統的測功機構不一樣， 我們沒有專門去制造外殼浮動的特制的測功機本體， 而是選用市場上成熟的批量生產的電機和扭矩傳感器去組合成一臺測功機， 無可置疑， 這樣的測功機成本低， 可靠性好。 至于扭矩傳感器， 我們可以根據用戶需要， 選用我們的底座式型扭矩傳感器， 也可以選用我們的法蘭式的扭矩傳感器。 （2)可以四象限運轉， 即既可以作發電機運轉， 也可以作電動機運轉； 既可以正向加載， 也可以反向加載。 這對于類似于發動機試驗需要倒拖、 變速箱試驗需要正反加載等試驗是非常理想的。 （3） 節能： 由于采用發電回饋加載， 具有節能效果好的特點。 尤其是對于采用母線回饋式的疲勞壽命試驗來說， 節能效果就非常可觀了。（節能效率主要取決于試驗臺傳動的效率。） （4） 加載特性非常好： 在額定轉速以下可以保持恒扭矩加載（0 轉速甚至反轉），額定轉速以上可以恒功率加載。 （5） 由于加載器本身并不消耗加載功率(回饋電網或輸入端)， 所以加載器無需類似水力測功機那樣需要大量用水作為介質和類似電渦流測功機那樣需要用水進行冷卻的裝置。 （6） 響應快： 特別適合例如路譜試驗等動態加載試驗。 （7） 可以恒扭矩(加載)/恒轉速（倒拖） 兩種工作方式以適應不同測試需要。 （8） 結構簡單， 穩定性、 可靠性好， 使用方便。 （9） 恒扭矩和恒轉速控制穩定度是其他加載器無可比擬的， 它可以在全程轉速(甚至在零轉速下） 和扭矩范圍內保持極高的穩定性（0.1％－0.3%）。 （10） 可以很方便的實現零扭矩和零轉速啟動， 以完成真正的對電網和機械的無沖擊軟啟動。 (11) 根據用戶要求， 加載器可以根據要求提供計算機程序控制接口， 接口方式可以模擬信號輸入， 也可以 RS232、 485 等接口輸入， 用戶可以通過計算機接口對加載器進行控制， 以實現對各種實際工況的模擬試驗。 3、 技術性能： （1） 加載功率范圍： 0－500 Kw （不同量程分檔） （2） 加載扭矩范圍: 0-×××× N.m （不同量程分檔） （3） 轉速范圍： 0-××××r/min。（不同規格轉速范圍不同） （4） 扭矩測量精度:±0.2％F.S （帶扭矩測量品種， 取決于扭矩傳感器精度） （5） 轉速測量精度:0.1％±1r/min。（帶轉速傳感器品種） （6） 恒扭矩控制穩定度： 0.2％ （7） 恒轉速控制穩定度： 0.1％ （8） 過載能力： 136％ 60 秒 額定扭矩， 周期 300 秒 說明： 選擇測功機設備， 首先要知道受試對象的基本情況， 比如， 需要測試的功率范圍， 轉速范圍， 試驗需求， 然后可以對測功機進行選型。 就電力測功機而言， 國外的設備， 西門子的牌子是比較老的， 申克是老牌的測功機廠家，他們的控制， 也是以西門子的技術為主導的， 一脈相承。 ABB 的控制， 在測功機行業并不多見。 現在， 許多國外的品牌都可以做測功機的控制， 但是前提條件是， 應該是具有轉矩控制功能的測功機控制系統， 奧地利的 AVL 公司， 生產測功機產品也比較有名， 他們的控制器也是用西門子的。 國內的電力測功機，牌子很多， 很雜。 真正有些生產歷史的， 并不多。 以下為主要提供電力測功器的供應商。       產品優勢在于測試精度高， 傳輸速度快， 重復性好， 再現性好。 除了可以測電機的扭力、 轉速、 功率外， 其還配備了高速電力分析儀， 所以電流、 電壓、 頻率、振幅因子、 電壓電流峰值和功率因數等參數均可以測。 magtrol 的測功機分為磁滯式、渦電流式和磁粉式測功機， 如需要做電機從空載到加載到堵轉的全程測試，可以選擇磁滯式和磁粉式測功機， 如果只做 100 轉以上的測試且扭力和功率包括轉速均很高的情況下就可以選擇渦電流測功機。 另外磁滯式測功機有一款微型測功機， 可測得扭力為 2nmm 或 4nmm， 功率可測到 4w， 非常適合微型電機測試用。 如果電機扭力功率轉速都比較大， 也可以采用扭力傳感器， 它的額定扭力可測到 50000nm， 您可搭配電機進行對托來測試電機的扭力和轉速， 并且我們配有扭力轉速功率顯示器及配套的軟件。 主要產品為： 磁滯式測功機， 磁粉式測功機， 渦流式測功機， 扭力傳感器，磁滯式制動器， 離合器， 各種聯軸器， 以及過載保護器， 稱重傳感器， 位移傳感器。