直線電機(jī)測試是利用儀器、儀表以及相關(guān)設(shè)備，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對直線電機(jī)制造過程中的半成品和成品，或以電機(jī)為主題的配套產(chǎn)品的電氣性能、力學(xué)性能、安全性能及可靠性能等指標(biāo)進(jìn)行檢驗。通過檢測試驗，可以獲得電機(jī)相關(guān)性能數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)就可以知道被試直線電機(jī)是否符合設(shè)計要求、品質(zhì)的優(yōu)劣以及改進(jìn)的目標(biāo)和方向。

　　直線電機(jī)測試主要是對電機(jī)的各種特性及參數(shù)進(jìn)行檢測，包括電機(jī)的工作特性、機(jī)械特性、熱、磁場、電量及電參數(shù)的測試，誤差分析和試驗數(shù)據(jù)處理。下面本文根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對直線電機(jī)測試參數(shù)及測項目進(jìn)行介紹。

一直線電機(jī)測試測量參數(shù)

　　直線電機(jī)測試系統(tǒng)主要測量直線電機(jī)輸入U、輸入電流I、輸入功率P、輸入功率因數(shù)λ、輸出推力Τ、轉(zhuǎn)速v、溫度T、冷卻水溫度t、冷卻水流量Q、冷卻水壓p等參數(shù)。

　　根據(jù)國標(biāo)要求一個較為完整的直線電機(jī)檢測測試平臺需要完成以下基本特征參數(shù)的檢測測試：

　　◆ 直流電阻R、直軸電感Ld及交軸電感Lq，電氣時間常數(shù)τ=Lq/R；

　　◆ 靜摩擦力fo；

　　◆ 空載加速度a；

　　◆ 額定狀態(tài)下：反電動勢e及反電動勢常數(shù)Ke；

　　◆ 額定電流IN，額定推力FN；

　　◆ 額定狀態(tài)下：冷卻水溫升t、流量Q、水壓p；

　　◆ 堵轉(zhuǎn)狀態(tài)：連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流I0、連續(xù)堵轉(zhuǎn)動力F0、峰值電流Imax、峰值推力Fmax、推力波動系數(shù)KTb；

二直線電機(jī)測試項目及原理

　　推重比、推力波動、電氣時間常數(shù)、推力線性度、速度一出力線等均為直線電機(jī)的重要檢測試驗項目，下面對這幾項測試項目及其原理進(jìn)行簡要介紹。

01推重比

　　推重比是指電機(jī)質(zhì)量(慣量)與電機(jī)的峰值推力的比值(次級質(zhì)量：峰值推力)，它表示單位質(zhì)量(慣量)的最大出力。在某些特殊的領(lǐng)域，如軍事領(lǐng)域，推重比是衡量飛機(jī)綜合性能的重要指標(biāo)之一，推重比越大越好。不同的推重比的電機(jī)會有不同的應(yīng)用場合。

　　試驗原理：被測直線電機(jī)處于堵動狀態(tài)，首先被測電機(jī)在額定條件(額定電流)下工作，隨后不斷的增大電流，測電機(jī)的出力情況，一直到電機(jī)的出力在電流不斷變大時保持一個固定的值(峰值出力)，這個力就是電機(jī)的峰值出力。

02推力波動

　　直線電機(jī)對外輸出的量主要是推力，這也是直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的重要的不同點之一。直線電機(jī)的很大一個特點是它的推力具有波動性，力的波動性遠(yuǎn)比選轉(zhuǎn)電機(jī)的力矩的波動性大。由于直線電機(jī)的理論、設(shè)計、制造和負(fù)載及干擾等諸多方面的原因，直線電機(jī)必然存在推力波動。推力波動對直線電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性有很大的影響。

　　試驗原理：被測直線電機(jī)的工作模式為電流模式。在行程周期內(nèi)，電機(jī)帶負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，測試在不同位置(位移)時電機(jī)的出力情況，最后得出電機(jī)的推力波動曲線。由此得到堵動狀態(tài)下推力波動，也可在被測電機(jī)由負(fù)載電機(jī)拖動勻速運(yùn)動時測量出力，得到動態(tài)推力波動。

03電氣時間常數(shù)

　　時間常數(shù)是表征電機(jī)動態(tài)性能的重要指標(biāo)。在電機(jī)輸入額定電壓后，由于其電機(jī)的電阻、電感、電容和機(jī)械方面的緣故，電機(jī)內(nèi)部不可能瞬時就達(dá)到了額定狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))，而是經(jīng)過一段時問后才能達(dá)到，這個就是時間常數(shù)。時間常數(shù)根據(jù)所反映機(jī)電系統(tǒng)動態(tài)性能固有特性的不同方面而分為電氣時間常數(shù)一c e、機(jī)電時間常數(shù)T me。電氣時間常數(shù)就是電阻和電感的比值，它反映的是作為電系統(tǒng)變化快慢的指標(biāo)。

　　試驗原理：電機(jī)在堵動狀態(tài)下，輸入額定電壓，觀察電流隨時間的變化關(guān)系，記錄電流達(dá)到額定電流時所花的時間，通?？梢杂眠@個時間來間接的反映電氣時問常數(shù)。亦可使其(在堵動狀態(tài))工作于電流模式下，記錄電流跟隨階越指令的過程得到電氣時間常數(shù)。

04推力線性度

　　由于直線電機(jī)有推力波動，電機(jī)波動較大時往往是不能工作的；推力線性度試驗是為了描述電機(jī)的有效工作區(qū)間，也就是波動相對較小的區(qū)間一線性區(qū)間。事實上，在線圈磁通飽和之前推力一電流的比值近似恒定，稱為推力系數(shù)或轉(zhuǎn)矩系數(shù)。此試驗關(guān)注的主要是這一系數(shù)隨電流上升開始下降的曲線拐點即磁通趨近飽和的地方，這也是試驗的重點；同時也是為了描述在不同的電流工作條件下，繞組的發(fā)熱情況以及溫度對電機(jī)推力的影響。

　　試驗原理：(1)電機(jī)工作在電流模式下堵動，先輸入適當(dāng)電流(小于或接近額定值)，記錄電機(jī)出力和繞組溫度的數(shù)值;然后電流適當(dāng)?shù)脑黾?，記錄推力和溫度的?shù)值，依次類推，一直達(dá)到電機(jī)可承受的最大電流(超過額定電流或最大堵動電流后，每點測量通電時間在讀數(shù)穩(wěn)定前提下越短越好，避免線圈過熱損壞)。(2)電流維持在某一固定值，電機(jī)在一個行程周期運(yùn)行，記錄推力與溫度的值；然后再調(diào)節(jié)電流，依次類推，記錄數(shù)據(jù)，用以描述推力與溫度的關(guān)系。

05速度-出力線

　　電機(jī)在不同使用場合有不同的速度要求。速度一出力線就是為了了解電機(jī)在不同速度時的推力情況(額定、峰值)。從原理上來說，速度和推力呈反比關(guān)系(其兩項乘積為定值即電機(jī)工作在恒功率區(qū))，即隨著電機(jī)運(yùn)行速度的增大，電機(jī)的出力會變小。

　　試驗原理：被測直線電機(jī)帶負(fù)載電機(jī)拖動(運(yùn)行在速度模式)在電流模式運(yùn)行。被測電機(jī)通電瞬時堵動，記錄此時電機(jī)的推力，這個力理論上是電機(jī)的最大推力；然后速度增大某一數(shù)值，測試電機(jī)運(yùn)行在一個行程周期，測試其額定推力和峰值推力；然后再增大速度，依次類推，記錄電機(jī)的推力數(shù)值(對于已知峰值電流的電機(jī)通以峰值電流，否則根據(jù)散熱情況由試驗決定峰值電流)。繪制速度一出力包線。

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