测功机易登百科

一、测功机概述：

测功机也称测功器，主要用于测试发动机的功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备，用于测试它们的传递功率。根据制动器工作原理的不同，主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。测功机按照负载不同，分为电力测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁滞测功机；测功机一般由制动器、测力机构、测速装置及调节和控制系统等组成。

二、测功机分类及原理

测功机为被测机的动力输出提供负载，吸收被测机输出的机械能，并将其转换为其他形式的能量，并测量被测机的转矩、转速等动力性能参数。某些测功机还可以根据测试需要作为原动机拖动被测机运转，并对相关参数进行测量。测功机是根据作用力矩与反作用力矩大小相等方向相反的原理来测量扭矩，因此所测扭矩可以通过作用在测功机上的旋转力矩（即制动器外壳反力矩）来指示。

根据制动器工作原理的不同，主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。

根据测功机使用电流的不同，将测功机分类为：直流测功机、交流测功机

测功机按照负载不同，分为电力测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁滞测功机

1、水力测功机工作原理流电力测功机测控仪组成。工作制原动机的转速和扭矩。可以方便的实现双向加载,同时在转速到0r/min时依时是将交流电机发出的交流电经变频器逆变为直

用水作为工作介质而产生制动力矩。水力测功机的主体为水力制动器，制动器由转子和定子外壳组成。定子外壳有滚动轴承支撑，可自由摆动，固定在外壳上的力臂可将作用在外壳上的力矩转换为力而作用于测力装置。转子与发动机输出轴相连，被封闭在外壳内，其间充以水。工作时水由转子带动获得动量矩并传给外壳。这样由发动机加给转子的扭矩以一个相同量作用到外壳上，发动机输出功率经过水分子间相互摩擦变成热能。在改变水层厚度来调节制动力矩的测功机中，水不是始终充满壳体内腔。转子旋转时，由于离心力的关系，水被甩向转子外缘形成圆环，转子部分地浸湿在圆环水层中。

2、电涡流测功机工作原理

1.由电涡流测功机结构图可知，感应子主要由旋转部分和摆动部分（电枢和励磁线圈）组成。转子轴上的感应子形状犹如齿轮，与转子同轴装有一个直流励磁线圈。当励磁线圈组通以直流电流时，其周围便有磁场存在，那么围绕励磁组就产生一闭合磁通。很明显，位于绕组左侧的感应子具有一个极性，右侧具有相反的极性。 测功机旋转时，由于磁密值的周期性变化而产生涡流，此涡流产生的磁场同产生它的磁场相互作用，从而产生与被试机反向的制动力矩，使电枢摆动，通过电枢上的力臂，将制动力传给测量装置。
2.利用涡流产生制动转矩来测量机械转矩的装置。它由电磁滑差离合器（见电磁调速异步电动机）、测力计和测速发电机组成。被测动力机械与电磁滑差离合器的输入轴连接，带动电枢旋转，磁极则被安装其上的测力臂掣住,只能在一定范围内摆动一角度,配合测力计就可以由此摆动角直接读出电枢与磁极间作用的电磁转矩。略去风摩损耗等测量误差时，此电磁转矩就等于被测动力机械的输出转矩。涡流测功机只能产生制动转矩，不能作为电动机运行。一般用于测量转速上升而转矩下降，或转矩变化而转速基本不变的动力机械。

3、电力测功机工作原理

（1）利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定功率的设备。因为被测量的动力机械可能有不同转速，所以用作电力

（2）直流电回馈加载器是利用直流发电机作为负载并将发出的电能通过其加载及回馈控制器（逆变器）回馈给输入端的一种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的直流电力

（3）交流变频电回馈加载器是利用交流变频电机作为负载电机，通过一台专门的矢量工程变频装置调节负载并进行能量回馈。它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流电力测功机。

4、直流测功机工作原理

直流测功机是一种测试设备，用于测量电机、发电机、电池等的功率输出和电流电压等参数。其工作原理是利用电学定律，将被测试设备的电源与测功机的负载进行串联或并联，通过测量电压和电流的变化，计算出被测试设备的功率输出。

5、交流测功机工作原理

交流电力测功机由一台交流电机,转矩转速传感器、交流变频调速系统和交流电力测功机测控仪组成。工作时是将交流电机发出的交流电经变频器逆变为直流电然后再逆变为交流电上网。交流变频调速系统通过调节电机的上网电流来控制原动机的转速和扭矩。可以方便的实现双向加载,同时在转速到0r/min时依然可以提供足够的加载能力。其加载特性为零转速至额定转速为恒扭矩特性,额定转速至最高转速为恒功率特性,完全符合动力机械的负载特性, 电力测功机可以作为动力机械倒拖原动机。

6、磁粉测功机工作原理

磁粉测功机是由定子、实心转子、激磁线圈、磁粉介质、支架、底板等组成，当磁粉测功机内部线圈通过电流时产生磁场，使内部磁粉按磁力线排成磁链，由磁粉链产生拉力变为阻止转子旋转的阻力，该力即为负载力矩。改变激磁电流即可改变负载力矩。

7、磁滞测功机工作原理

磁滞测功机由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线圈、支架、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时则产生磁力线，并形成磁回路而产生转矩，改变励磁电流即可改变测功机滞动转矩从而达到控制负载转矩的目的完成对负载特性的测试。

三、测功机作用

1、在发动机全部工作转速和载荷范围内造成稳定的运转工况。

2、能平顺、精细地调节载荷。

3、能准确地测定载荷，操作简单、安全可靠。

四、测功机的功率计算

功率 P=扭矩*转速/9550(Kw) 式中扭矩—(N.m) n—转速(rpm/min)

五、测功机技术性能：

1、加载功率范围：0－500 Kw   （不同量程分档）
2、加载扭矩范围: 0-×××× N.m （不同量程分档）
3、转速范围：0-××××r/min。（不同规格转速范围不同）
4、扭矩测量精度:±0.2％F.S  （带扭矩测量品种，取决于扭矩传感器精度）
5、转速测量精度:0.1％±1r/min。（带转速传感器品种）
6、恒扭矩控制稳定度：0.2％
7、 恒转速控制稳定度：0.1％
8、过载能力：136％ 60秒 额定扭矩，周期300秒

六、测功机应用范围

测功机的应用范围非常广，检验产品包含液压马达、发动机、电机、减速机、齿轮箱、传动机构、电动推杆等。可以说只要会动的（转动也行移动也行）产品都可以采用测功机检验（针对不能动的产品测功机也能测，仅仅一般大多数直接采用传感器测试不配测功机）。与测功机相近的是测试系统，它是在测试测功机基础上附加了诸如电参数、液压参数等参数检验。同样一边加载，一边检验，但是检验参数更全，常结合计算机控制，同步生成检验参数曲线，生成产品报表。能检验产品综合性能。