電力測功機

01直流測功機原理

　　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；也可以作直流電動機運行，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。

02交流測功機原理

　　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。

　　交流電力測功機還有一個最大的優點是能源回饋功能，它可以將被測機械發出的能量以電能的型式回饋給電網，供其他設備使用，而不是將能量轉換成熱能消耗掉，從這一點來說，交流測功機在建成后使用經濟性是其他測功機無法比擬的，因為節約了能源，也就等于產生了經濟效益。

電力測功機典型應用系統

　　總體而言，概括起來電力測功機工作原理就是：電力測功機采用交流變頻回饋加載，加載能量通過交流負載發電機回饋電網，扭矩、轉速通過扭矩傳感器直接測量，電量綜合測量儀表檢測電流、電壓、頻率、功率因數等，計算機自動檢測、顯示并完成數據處理、報表及各種曲線。利用電機測量各種動力機械軸上輸出的轉矩，并結合轉速以確定設備的功率。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。

01節能

　　水力、電渦流是將動力機械設備發出的機械能轉換為水的熱能以達到測功的目的，雖然水在經過水循環后可以重復利用，但是熱能無法回收，只能白白浪費。電力測功機卻可以把產生的機械能轉換為電能回饋到內部電網，供其他電氣設備使用，其電能回饋效率可達92%以上，使節能的一種好選擇。

02高精度

　　電力測功機無論是直接轉矩還是矢量變頻控制方式都可以實現對轉速和扭矩的良好控制，配合高性能的扭矩傳感器和轉速傳感器的使用，可以保證測功器控制扭矩和轉速在±1到2之間。這樣的精度，滿足了我們對電機等驅動設備測試精確控制以及測量范圍較大的要求。

03高性能

　　電力測功機的加載特性在0到額定轉速時為恒轉速扭矩特性，在額定轉速到最高轉速時為恒功率特性，這滿足了驅動設備啟動和測試的動力要求。水力測功器僅能一個方向加載，電渦流測功器雖然可以兩個方向加載但是不能實現倒拖功能，而電力測功機可以雙向加載還可實現倒拖功能。

04高穩定

　　作為測功器的電機技術極為成熟，其工作的穩定性成為測功器運行的基礎，從使用過程來看，使用的穩定性和可對比性相對于其他測功器有明顯的優勢。

05可維護性

　　目前電機的技術相對成熟，相對維護時間較長，一般為5000到10000小時才需要維護一次。

　　電力測功機以往大都采用直流測功電機，這是因為直流電機的調速性能好，控制簡單。但直流電機由于換向器的影響，不能適用于高速運行，因此在轉速很高的情況下，往往采用機械減速裝置，使系統復雜且噪聲增大。

　　交流測功機是一種新型的機電一體化測功機，適合各種不同類型的電機性能測試。交流電力測功機由于不存在換向器問題，因而結構簡單、可靠性高，且近幾年來隨著電機控制技術和電力電子技術的發展，交流傳動系統在動、靜態性能上得到了顯著提高，因此對于交流測功機的研究成為主流趨勢。

　　將現代交流測功機技術應用于電機性能測試領域，可以充分發揮其優異的轉速和轉矩控制特性，以及動態響應快、結構靈活多樣、高效節能、可靠性高等特點；同時，可以設計出機械測功機無法實現的控制方案，如能量回饋、電封閉測試和多路并行測試等，并可使用計算機和虛擬儀器技術實現電動機測試系統的自動化和智能化。