馬達側功機主機（jī）結構及工作原理

概述：電（diàn）機測試係統（tǒng）由測功（gōng）機（jī）、控製器、輸入電參數儀和電源係統（直流）組成，它可以任意改變電機的負載，直接測量出電機的、耐壓（yā）、空載、負載、等特性的測試，測（cè）量（liàng）電機的輸入電（diàn）壓、電流、功率及輸出轉距、轉速、輸出功率及效（xiào）率。可以進（jìn）行（háng）電機的自動測（cè）試、參數設定好後可以對電（diàn）機進行（háng）合格判斷。

一、 馬達測功機主機結構與工作原理

1. 馬（mǎ）達測功機主機結構

馬達測功機係統由控製係統（測功機智能控製儀、多功能電參數測量儀、微機、係統控製軟件等）、動力係統、執行係統組成。

它（tā）可以任意改變（biàn）被試電機的負載（zǎi），測（cè）量出電（diàn）機在空載、各負載點及堵轉狀態下的電機電壓、電流、輸入功率、轉矩、轉速、輸出功率及效（xiào）率（交流還可測功率因數及頻率）。本係（xì）統軟（ruǎn）件運行（háng）在 Windows7環境（jìng）下，用戶界（jiè）麵（miàn）友好，操（cāo）作方便，具有手（shǒu）動、自動、定點（diǎn）測試方式，即（jí）負載可手動、自動、定點調（diào）節，測試數據在微機上顯示，可自動繪（huì）製動態（tài）曲線、自動生成測試報（bào）告、自動進行合格判定，可自動保存測（cè）試結果，測（cè）試結果可以表格和圖形方式顯示、打印，並以文件形式保（bǎo）存在微機中，幾個不同的電機特性曲線（xiàn）可在同一界麵內比較，並可由微機直接控製被試電機運行及停止。

馬達（dá）測功機係統組成圖：
控製櫃	測（cè）功機

係統接線圖

注意：

①端子1和2的短路片不能斷開；

②接線必（bì）須與接線（xiàn）圖一致，否則可能損（sǔn）壞設備；

③取樣/補償在大電流小電壓情況下補償（cháng）壓降（直流），交流無需補償。

2.測功機原理及特點

2.1 ZC係列磁滯測功機

原理：

磁滯測功機是根據電磁力矩技術設（shè）計製造的製動式測（cè）功機（力矩機）是對被試電機施加轉矩負載並吸收其功率的轉（zhuǎn）矩機（jī），也是旋轉力矩——靜止力矩變換器（qì）。轉速傳感器及轉矩（jǔ）傳感器（qì）都安裝在測功機上，通（tōng）過測功機將被（bèi）試電機的轉速和轉矩轉換成脈衝信號和模擬信（xìn）號，送至測（cè）功機控製器顯示；被試電（diàn）機（jī）拖動磁滯測功機旋轉時，電機輸（shū）出的全（quán）部功率都（dōu）被磁滯測功機吸收並轉化為熱能，借助散熱器及外設冷卻風扇將其（qí）散熱。工作時，通過控製器提供溦磁電流給磁滯測功機（jī），磁（cí）滯測功機內部線圈通電（diàn）時則（zé）帝生磁力線，通過定子齒極、氣隙、轉子磁滯杯，形成一（yī）閉合磁路，由於磁力線在齒凸（tū）極部分分布較密，齒間（jiān）分布較稀，當轉子旋轉時磁滯杯上感應電勢並生渦流，渦流和磁場相互作用而產生轉矩，該（gāi）轉矩即為負（fù）載力矩。該力矩的大小隻與控製器加在測（cè）功機線（xiàn）上的電流大小有關，而與（yǔ）被試電機拖動測功機旋轉的速度基本無（wú）關（guān）。

適用範（fàn）圍：

根據（jù）磁滯測功機的結構特點可見，該種測功機適用於中小力矩而（ér）轉速（sù）較高的（de）場合（hé）。如起動電機恒力矩帶載起動、異步電動機、小功率直（zhí）流電機、串激電機及電動工具行業使（shǐ）用。尤其適合於各種電機的動態測試其特性曲（qǔ）線的要求。

2.2 ZF係列磁（cí）粉測功機

工作原理：

磁粉（fěn）測（cè）功機是根據磁粉力矩技術原理設計製造的製動式測功機（轉矩機），是對被試電機施加轉矩負載並吸收其功（gōng）率的（de）轉矩機，也是旋轉力矩靜止力矩變換（huàn）器（qì）。轉速傳感器及轉矩傳感器都安裝在測功機上，通過測功機將被（bèi）試電機的轉速和轉矩（jǔ）轉換（huàn）成脈衝信號和模擬信（xìn）號，送至測功機控製器顯示，被試電機拖（tuō）動磁粉測功（gōng）機旋轉時（shí），電機輸出的全部（bù）功率都被磁（cí）粉測功機吸收（shōu）並（bìng）轉（zhuǎn）化為熱能，借助散熱器及外設冷卻風扇（shàn）或水冷將其散熱。當工（gōng）作時，通過控製器提（tí）供勵磁電（diàn）流給磁粉測功機，磁粉測功機內（nèi）部線圖通電時則產生磁場，使內部磁粉按磁力線排（pái）成磁（cí）鏈，由（yóu）磁粉鏈產生的拉力變為阻止轉子旋轉的阻力，該力即為負載力矩，該力矩的大小隻與控製器（qì）加在測功機線圖上（shàng）的電流大小有關，而與被試電機拖動（dòng）測功機旋轉的速度基本無關。

特點：

①測功機轉子（zǐ）為實心鼓（gǔ）形轉子，轉子慣量小，承受離心力大，適用於大力矩（jǔ）快起動的特性；

②測功機的力矩產生是由磁（cí）粉鏈的拉力形成的，力矩的變化具有（yǒu）緩衝性（xìng），且具有（yǒu）較小的力矩麵能產生較大（dà）力矩的特性；

③靜態轉矩時力矩平滑，沒有齒槽波動轉矩；

④無磨擦結構，使用壽命長（zhǎng）；

⑤操作方便，隻（zhī）需調節勵磁電流即可（kě）改變測功機（jī）的力矩大小；

⑥設（shè）計合理，外部結構簡單，輔助設備少。

適用範圍：

根據磁（cí）粉測功機（jī）的特定結構可見，該種測功機適用（yòng）於大力矩而轉速較低的場合。如起動電機恒力矩帶載起動、異步電動機、大功率直流（liú）減（jiǎn）速電機，及造紙、紡織等行業使用的恒張力控製等。

2.3 ZD係列電渦流測功機

電渦流（liú）測功機是由導電（diàn）導磁材料製成的渦流（liú）環、鐵磁（cí）材料的定子與直流磁極線圈組成的渦流腔定（dìng）子，和鐵磁材料的實心轉子組合而成（chéng）的旋轉機。在定子（zǐ）上（shàng）安裝了轉速轉矩的測量部（bù）件。

電渦流測功機的工作原理是：當定子直流磁極線（xiàn）圈未施加勵磁電流時，轉子無力矩自由（yóu）旋轉（軸承摩擦力矩忽略），當定子直流磁極線圈通入電流（liú）時，定、轉子的磁極氣隙將產生磁場，在定子上的渦流環內產生自成回路的渦流，渦流又與磁場相互作（zuò）用而產生製動力矩。被試（shì）電動機帶動測（cè）功機旋轉時，測（cè）功機的定子（zǐ）上受到一個與轉子旋轉方向相同的力矩，該力矩（jǔ）通過力傳感器轉換成電信號輸送到相關的顯（xiǎn）示設備（bèi）。

另電（diàn）渦流測功機是靠渦流產生力矩的，所以，當轉子靜止時，即使對直流勵磁線圈施加電（diàn）流，也沒有渦流產生（磁場（chǎng）形成的磁拉（lā）力忽略），也就基本是沒有（yǒu）力（lì）矩的。

電（diàn）渦（wō）流測功機作負載實驗時，被試電動機輸出的全部能量都將被測功機本身吸收，主要在渦流環上產生熱量，因此，隻要將渦流環浸泡在水裏，即可解決散（sàn）熱問題（tí），采用水（shuǐ）冷的方式比起磁滯測功機和（hé）磁粉（fěn）測功機在（zài）結構上都要簡單的多（duō）。

結構特（tè）點：

①結構簡單（dān），操作維護方便

②製動力矩大（dà），測試精度高，工作（zuò）穩定

③轉動慣量（liàng）小，動態響應速（sù）度快；

④無磨（mó）擦結構（gòu），使用壽命長

⑤操作方便，隻需調節勵磁電流即可改變（biàn）測功機的力矩大小

⑥設計合理，外（wài）部結構簡單，輔助設少

適用範圍：

根據電磁測功機（jī）的特定（dìng）結構可見（jiàn），在高速方麵尤（yóu）為突出、該種測功機特（tè）別適（shì）用於製作高轉速，大扭（niǔ）矩的測功機。如串激電機、大功率異步電（diàn）動（dòng）機、大功率直流減速電機等。不適合低速電機做試驗，不能對電機進行堵轉試驗。