測功機
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- 發(fā)布時間:2014/10/10 11:32:38
- 作者:hb_yinhe
根據(jù)《JBT 6744-1993 小功率電動機試驗用測功機 通用技術(shù)條件》定義,測功機是指能產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩且?guī)в修D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速指示器的測量裝置。
一測功機概述
測功機也稱測功器,主要用于測試發(fā)動機的功率,也可作為齒輪箱、減速機、變速箱的加載設(shè)備,用于測試它們的傳遞功率。根據(jù)制動器工作原理的不同,主要分為水力測功機、電渦流測功機、電力測功機。測功機一般由制動器、測力機構(gòu)、測速裝置及調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)等組成。
二測功機的分類及原理
測功機為被測機的動力輸出提供負載,吸收被測機輸出的機械能,并將其轉(zhuǎn)換為其他形式的能量,并測量被測機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等動力性能參數(shù)。某些測功機還可以根據(jù)測試需要作為原動機拖動被測機運轉(zhuǎn),并對相關(guān)參數(shù)進行測量。測功機是根據(jù)作用力矩與反作用力矩大小相等方向相反的原理來測量扭矩,因此所測扭矩可以通過作用在測功機上的旋轉(zhuǎn)力矩(即制動器外殼反力矩)來指示。
根據(jù)制動器工作原理的不同,主要分為水力測功機、電渦流測功機、電力測功機。
根據(jù)測功機使用電流的不同,將測功機分類為:直流測功機、交流測功機、渦流測功機。
測功機原理
1水力測功機原理
用水作為工作介質(zhì)而產(chǎn)生制動力矩。
水力測功機的主體為水力制動器,制動器由轉(zhuǎn)子和定子外殼組成。定子外殼有滾動軸承支撐,可自由擺動,固定在外殼上的力臂可將作用在外殼上的力矩轉(zhuǎn)換為力而作用于測力裝置。轉(zhuǎn)子與發(fā)動機輸出軸相連,被封閉在外殼內(nèi),其間充以水。工作時水由轉(zhuǎn)子帶動獲得動量矩并傳給外殼。這樣由發(fā)動機加給轉(zhuǎn)子的扭矩以一個相同量作用到外殼上,發(fā)動機輸出功率經(jīng)過水分子間相互摩擦變成熱能。在改變水層厚度來調(diào)節(jié)制動力矩的測功機中,水不是始終充滿殼體內(nèi)腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,由于離心力的關(guān)系,水被甩向轉(zhuǎn)子外緣形成圓環(huán),轉(zhuǎn)子部分地浸濕在圓環(huán)水層中。
2電力測功機原理
電力測功機的工作原理和普通發(fā)電機和電動機基本相同。它主要由轉(zhuǎn)子和定子外殼組成。
當(dāng)作為測功機使用時,它是發(fā)電機,其電樞繞組所受的電磁力將產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相反的電磁力矩(制動力矩),它吸收發(fā)動機輸出功率,將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
當(dāng)作為電動機使用時,則電樞繞組所受的電磁力將產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相同的電磁力矩(驅(qū)動力矩)。它驅(qū)動發(fā)動機轉(zhuǎn)動,將電能轉(zhuǎn)換為機械能,常用于發(fā)動機起動、磨合和測量摩擦損失等場合。
工作原理與水力測功機差不多,但阻力矩非水摩擦力矩,而是電磁阻力矩。
當(dāng)定子繞組通以激磁電流產(chǎn)生定子磁場。發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)子電樞旋轉(zhuǎn)在定子磁場中,轉(zhuǎn)子線圈切割磁力線,定子磁場對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個與電樞轉(zhuǎn)向相反的電磁阻力矩,要維持電樞的旋轉(zhuǎn)速度必須克服這個阻力矩。轉(zhuǎn)子線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流及感應(yīng)磁場。若將轉(zhuǎn)子看成靜止,相當(dāng)于定子按反方向轉(zhuǎn)動,在切割感應(yīng)磁場磁力線,則感應(yīng)磁場產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)方向相同的擺動力矩,其大小與定子磁場對轉(zhuǎn)子的電磁阻力矩相等,但方向相反。
3渦流測功機
主要由轉(zhuǎn)子(包括驅(qū)動軸、感應(yīng)子)和定子(包括產(chǎn)生制動力矩的渦流環(huán)、鐵芯和激磁線圈)
當(dāng)激磁線圈通直流電時,則由感應(yīng)子、空氣隙、渦流環(huán)、定子鐵芯組成的閉合磁路中產(chǎn)生靜止磁通。轉(zhuǎn)子與鐵芯間隙處有磁力線通過,感應(yīng)子的外圓制成凹凸的齒狀。因此轉(zhuǎn)動過程中磁通會發(fā)生變化,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,渦流環(huán)表面將產(chǎn)生感應(yīng)電勢,阻止磁通變換,對轉(zhuǎn)子形成電磁阻力矩。帶有渦流環(huán)的定子在磁場中受到磁場力作用,受力方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相同,使定子轉(zhuǎn)動。
三測功機的作用
1、在發(fā)動機全部工作轉(zhuǎn)速和載荷范圍內(nèi)造成穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)工況。
2、能平順、精細地調(diào)節(jié)載荷。
3、能準(zhǔn)確地測定載荷,操作簡單、安全可靠。
四測功機功率計算
功率計算
功率 P=扭矩*轉(zhuǎn)速/9550(Kw) 式中扭矩—(N.m) n—轉(zhuǎn)速(rpm/min)
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