一測功機概述

　　測功機是電機試驗的基本實驗設備之一，隨著技術的進步與發展，測功機技術從最早的水力和機械式測功機發展到現代的電力測功機。常用的測功機有水力測功機、電渦流測功機、磁粉測功機、磁滯測功機、直流測功機和交流測功機，直流測功機和交流測功機又被稱為電力測功機。

二測功機分類

01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、應用場合

　　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。

02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，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。

03電渦流測功機

　　1、組成及原理

　　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。

　　2、產品特點

　　(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、振動小。(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。

　　3、應用場合

　　(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。

04電力測功機

　　1、組成及原理

　　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。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。

　　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撐，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。

　　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。

　　2、產品特點

　　(1)節能：由于采用發電回饋加載，具有節能效果好的特點。(2)加載特性非常好：在額定轉速以下可以保持恒扭矩加載(零轉速甚至反轉)，額定轉速以上可以恒功率加載。(3)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。(4)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。

05水力測功機

　　1、組成及原理

　　水力測功機是利用物體在水中運動產生摩擦阻力吸收發動機的功率的一種測功裝置。由制動器、測力機構、供水系統和指示控制部分組成。制動器是吸收功率的部件，由轉子及殼體組成。水通過進水孔進入渦流中心，轉子使水在渦流室中做旋轉運動，通過與外殼的摩擦，使外殼擺動。控制閥控制出水量以調節水層厚度，水層越厚，水與外殼的摩擦力矩越大，吸收功越多，外殼擺動角度也越大，測力計上的讀數相應的增加。

　　2、產品特點

　　結構簡單、造價低廉、高速吸收功率大，運轉平穩;缺點是控制不便，測量精度差，難以實現遠距離操縱及自動調節。

　　3、應用場合

　　(1)主要用于功率300kW以上的汽油和柴油發動機(可高達30MW)。(2)以低轉速下高功率和高扭矩的為主的柴油機研究開發試驗臺和無快速反應特性要求的耐久試驗。(3)重型發動機、機車和輪船發動機的質量控制試驗臺。(4)有特殊性價比要求(用海水作為工作介質以降低成本)

三測功機特點比較

　　水力測功機只能單向加載，而電渦流測功機可以雙向加載，但是電渦流測功機低速加載性能差，甚至會出現低速無法加載的情況。磁粉制動器無法用于高速場合，磁滯測功機不適用于大功率的場合。電力測功機具有饋電功能，因此在實驗中節約能源。

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