測(cè)功機(jī)易登百科
一、測(cè)功機(jī)概述:
測(cè)功機(jī)也稱測(cè)功器,主要用于測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,也可作為齒輪箱、減速機(jī)、變速箱的加載設(shè)備,用于測(cè)試它們的傳遞功率。根據(jù)制動(dòng)器工作原理的不同,主要分為水力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)。測(cè)功機(jī)按照負(fù)載不同,分為電力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)、磁滯測(cè)功機(jī);測(cè)功機(jī)一般由制動(dòng)器、測(cè)力機(jī)構(gòu)、測(cè)速裝置及調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)等組成。
二、測(cè)功機(jī)分類及原理
測(cè)功機(jī)為被測(cè)機(jī)的動(dòng)力輸出提供負(fù)載,吸收被測(cè)機(jī)輸出的機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)換為其他形式的能量,并測(cè)量被測(cè)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等動(dòng)力性能參數(shù)。某些測(cè)功機(jī)還可以根據(jù)測(cè)試需要作為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)被測(cè)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)功機(jī)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(lái)測(cè)量扭矩,因此所測(cè)扭矩可以通過(guò)作用在測(cè)功機(jī)上的旋轉(zhuǎn)力矩(即制動(dòng)器外殼反力矩)來(lái)指示。
根據(jù)制動(dòng)器工作原理的不同,主要分為水力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)。
根據(jù)測(cè)功機(jī)使用電流的不同,將測(cè)功機(jī)分類為:直流測(cè)功機(jī)、交流測(cè)功機(jī)
測(cè)功機(jī)按照負(fù)載不同,分為電力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)、磁滯測(cè)功機(jī)
1、水力測(cè)功機(jī)工作原理流電力測(cè)功機(jī)測(cè)控儀組成。工作制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。可以方便的實(shí)現(xiàn)雙向加載,同時(shí)在轉(zhuǎn)速到0r/min時(shí)依時(shí)是將交流電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)變頻器逆變?yōu)橹?/span>
用水作為工作介質(zhì)而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。水力測(cè)功機(jī)的主體為水力制動(dòng)器,制動(dòng)器由轉(zhuǎn)子和定子外殼組成。定子外殼有滾動(dòng)軸承支撐,可自由擺動(dòng),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(cè)力裝置。轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連,被封閉在外殼內(nèi),其間充以水。工作時(shí)水由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)獲得動(dòng)量矩并傳給外殼。這樣由發(fā)動(dòng)機(jī)加給轉(zhuǎn)子的扭矩以一個(gè)相同量作用到外殼上,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率經(jīng)過(guò)水分子間相互摩擦變成熱能。在改變水層厚度來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的測(cè)功機(jī)中,水不是始終充滿殼體內(nèi)腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),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、電渦流測(cè)功機(jī)工作原理
1.由電渦流測(cè)功機(jī)結(jié)構(gòu)圖可知,感應(yīng)子主要由旋轉(zhuǎn)部分和擺動(dòng)部分(電樞和勵(lì)磁線圈)組成。轉(zhuǎn)子軸上的感應(yīng)子形狀猶如齒輪,與轉(zhuǎn)子同軸裝有一個(gè)直流勵(lì)磁線圈。當(dāng)勵(lì)磁線圈組通以直流電流時(shí),其周圍便有磁場(chǎng)存在,那么圍繞勵(lì)磁組就產(chǎn)生一閉合磁通。很明顯,位于繞組左側(cè)的感應(yīng)子具有一個(gè)極性,右側(cè)具有相反的極性。 測(cè)功機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),由于磁密值的周期性變化而產(chǎn)生渦流,此渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)同產(chǎn)生它的磁場(chǎng)相互作用,從而產(chǎn)生與被試機(jī)反向的制動(dòng)力矩,使電樞擺動(dòng),通過(guò)電樞上的力臂,將制動(dòng)力傳給測(cè)量裝置。
2.利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)測(cè)量機(jī)械轉(zhuǎn)矩的裝置。它由電磁滑差離合器(見(jiàn)電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī))、測(cè)力計(jì)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組成。被測(cè)動(dòng)力機(jī)械與電磁滑差離合器的輸入軸連接,帶動(dòng)電樞旋轉(zhuǎn),磁極則被安裝其上的測(cè)力臂掣住,只能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)一角度,配合測(cè)力計(jì)就可以由此擺動(dòng)角直接讀出電樞與磁極間作用的電磁轉(zhuǎn)矩。略去風(fēng)摩損耗等測(cè)量誤差時(shí),此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測(cè)功機(jī)只能產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,不能作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。一般用于測(cè)量轉(zhuǎn)速上升而轉(zhuǎn)矩下降,或轉(zhuǎn)矩變化而轉(zhuǎn)速基本不變的動(dòng)力機(jī)械。
3、電力測(cè)功機(jī)工作原理
(1)利用電機(jī)測(cè)量各種動(dòng)力機(jī)械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩,并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定功率的設(shè)備。因?yàn)楸粶y(cè)量的動(dòng)力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速,所以用作電力
(2)直流電回饋加載器是利用直流發(fā)電機(jī)作為負(fù)載并將發(fā)出的電能通過(guò)其加載及回饋控制器(逆變器)回饋給輸入端的一種先進(jìn)的加載設(shè)備,它和扭矩傳感器配接,即組成性能優(yōu)良的直流電力
(3)交流變頻電回饋加載器是利用交流變頻電機(jī)作為負(fù)載電機(jī),通過(guò)一臺(tái)專門的矢量工程變頻裝置調(diào)節(jié)負(fù)載并進(jìn)行能量回饋。它和扭矩傳感器配接,即組成性能優(yōu)良的交流電力測(cè)功機(jī)。
4、直流測(cè)功機(jī)工作原理
直流測(cè)功機(jī)是一種測(cè)試設(shè)備,用于測(cè)量電機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池等的功率輸出和電流電壓等參數(shù)。其工作原理是利用電學(xué)定律,將被測(cè)試設(shè)備的電源與測(cè)功機(jī)的負(fù)載進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián),通過(guò)測(cè)量電壓和電流的變化,計(jì)算出被測(cè)試設(shè)備的功率輸出。
5、交流測(cè)功機(jī)工作原理
交流電力測(cè)功機(jī)由一臺(tái)交流電機(jī),轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)和交流電力測(cè)功機(jī)測(cè)控儀組成。工作時(shí)是將交流電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)變頻器逆變?yōu)橹绷麟娙缓笤倌孀優(yōu)榻涣麟娚暇W(wǎng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的上網(wǎng)電流來(lái)控制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩??梢苑奖愕膶?shí)現(xiàn)雙向加載,同時(shí)在轉(zhuǎn)速到0r/min時(shí)依然可以提供足夠的加載能力。其加載特性為零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速為恒扭矩特性,額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率特性,完全符合動(dòng)力機(jī)械的負(fù)載特性, 電力測(cè)功機(jī)可以作為動(dòng)力機(jī)械倒拖原動(dòng)機(jī)。
6、磁粉測(cè)功機(jī)工作原理
磁粉測(cè)功機(jī)是由定子、實(shí)心轉(zhuǎn)子、激磁線圈、磁粉介質(zhì)、支架、底板等組成,當(dāng)磁粉測(cè)功機(jī)內(nèi)部線圈通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),使內(nèi)部磁粉按磁力線排成磁鏈,由磁粉鏈產(chǎn)生拉力變?yōu)樽柚罐D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的阻力,該力即為負(fù)載力矩。改變激磁電流即可改變負(fù)載力矩。
7、磁滯測(cè)功機(jī)工作原理
磁滯測(cè)功機(jī)由帶齒極定子、空心磁滯杯轉(zhuǎn)子、激磁線圈、支架、底板等組成,當(dāng)磁滯測(cè)功機(jī)內(nèi)部線圈通過(guò)電流時(shí)則產(chǎn)生磁力線,并形成磁回路而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,改變勵(lì)磁電流即可改變測(cè)功機(jī)滯動(dòng)轉(zhuǎn)矩從而達(dá)到控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩的目的完成對(duì)負(fù)載特性的測(cè)試。
三、測(cè)功機(jī)作用
1、在發(fā)動(dòng)機(jī)全部工作轉(zhuǎn)速和載荷范圍內(nèi)造成穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)工況。
2、能平順、精細(xì)地調(diào)節(jié)載荷。
3、能準(zhǔn)確地測(cè)定載荷,操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
四、測(cè)功機(jī)的功率計(jì)算
功率 P=扭矩*轉(zhuǎn)速/9550(Kw) 式中扭矩—(N.m) n—轉(zhuǎn)速(rpm/min)
五、測(cè)功機(jī)技術(shù)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(zhuǎn)速范圍:0-××××r/min。(不同規(guī)格轉(zhuǎn)速范圍不同)
4、扭矩測(cè)量精度:±0.2%F.S (帶扭矩測(cè)量品種,取決于扭矩傳感器精度)
5、轉(zhuǎn)速測(cè)量精度:0.1%±1r/min。(帶轉(zhuǎn)速傳感器品種)
6、恒扭矩控制穩(wěn)定度:0.2%
7、 恒轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定度:0.1%
8、過(guò)載能力:136% 60秒 額定扭矩,周期300秒
六、測(cè)功機(jī)應(yīng)用范圍
測(cè)功機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣,檢驗(yàn)產(chǎn)品包含液壓馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、減速機(jī)、齒輪箱、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)推桿等??梢哉f(shuō)只要會(huì)動(dòng)的(轉(zhuǎn)動(dòng)也行移動(dòng)也行)產(chǎn)品都可以采用測(cè)功機(jī)檢驗(yàn)(針對(duì)不能動(dòng)的產(chǎn)品測(cè)功機(jī)也能測(cè),僅僅一般大多數(shù)直接采用傳感器測(cè)試不配測(cè)功機(jī))。與測(cè)功機(jī)相近的是測(cè)試系統(tǒng),它是在測(cè)試測(cè)功機(jī)基礎(chǔ)上附加了諸如電參數(shù)、液壓參數(shù)等參數(shù)檢驗(yàn)。同樣一邊加載,一邊檢驗(yàn),但是檢驗(yàn)參數(shù)更全,常結(jié)合計(jì)算機(jī)控制,同步生成檢驗(yàn)參數(shù)曲線,生成產(chǎn)品報(bào)表。能檢驗(yàn)產(chǎn)品綜合性能。