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一、電力測功機概述:
電力測功機測試系統(tǒng)采用交流變頻回饋加載,加載能量通過交流負載發(fā)電機回饋電網(wǎng);扭矩、轉(zhuǎn)速通過扭矩傳感器直接測量;電量
綜合測量儀表檢測電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等;計算機自動檢測、顯示并完成數(shù)據(jù)處理、報表及各種曲線。利用電機測量各種
動力機械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩,并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定功率的設(shè)備。因為被測量的動力機械可能有不同轉(zhuǎn)速,所以用作電力測功機的電機必
須是可以平滑調(diào)速的電機。電力測功機分直流電力測功機和交流電力測功機,目前用得較多的是交流電力測功機。
二、電力測功機的工作原理:
1、直流測功機:由直流電機、測力計和測速發(fā)電機組合而成。直流電機的定子由獨立的軸承座支承,它可以在某一角度范圍內(nèi)自
由擺動。機殼上帶有測力臂,它與測力計配合,可以檢測定子所受到的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)直流電機原理,電機的電磁轉(zhuǎn)矩同時施加于定子
和轉(zhuǎn)子。定子所受到的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子所受到的轉(zhuǎn)矩大小相等,方向相反,所以轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩可以由定子上量測。運行中軸承、電刷和
風(fēng)致摩擦等引起的機械轉(zhuǎn)矩,會使定子和轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩不完全相等,這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。
直流測功機可作為直流發(fā)電機運行,作為被測動力機械的負載,以測量被測機械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩;也可以作直流發(fā)電機運行,拖動
其他機械,以測量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測速發(fā)電機測得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。這就是測功機一名的由來。
2、交流測功機:通常由一臺三相交流換向器電動機和測力計、測速發(fā)電機組合而成。它的測功原理與直流測功機相同。
三、電力測功機的特點:
1、節(jié)能:采電力回饋,大大節(jié)約能源消耗。-般可以節(jié)能70%以 上(主要取決于被測系統(tǒng)損耗),這對于需要長時間工作的試驗系統(tǒng),節(jié)能效益就非常可觀了。
2、正向加載(發(fā)電機運轉(zhuǎn))、反轉(zhuǎn)倒拖(電動機運轉(zhuǎn)),無環(huán)流任意切換。這對于那些既需要加載又需要倒拖的試驗就非常方便了。
3、進口全數(shù)字化機芯,全數(shù)字化調(diào)節(jié),精度高,穩(wěn)定性好,可靠性好。
4、使用方便:無需水冷油冷裝置:調(diào)節(jié)方便;設(shè)備簡單,占地少,響應(yīng)快。
5、加載特性:具有額定轉(zhuǎn)速以下直至零轉(zhuǎn)速,恒扭矩特性,額定轉(zhuǎn)速以上恒功率特性。我們知道,電渦流測功機、水力測功機等加載器的低速性能不好,在一個相對低轉(zhuǎn)速下甚至無法加上扭矩(負載)。
四、電力測功機測試方法:
電力測功機測試方法主要有扭矩測試、轉(zhuǎn)速測試、功率測試
1、扭矩測試
在扭矩測試范圍內(nèi),測功機扭矩通常不超過大的扭矩值。
2.轉(zhuǎn)速測試
在轉(zhuǎn)速測試范圍內(nèi),測功機扭矩傳感器的轉(zhuǎn)速通常不超過大轉(zhuǎn)速,如果長時間超速使用會大大縮短測功機的使用壽命,特別是機械磨損。
3.功率測試
測力計上通常標注的功率是指測力計能夠吸收的功率,因為交流/DC電機或電動工具的輸出功率是由通用測力計測量的(磁滯、磁粉、渦流測力計利用熱量來實現(xiàn)能量消耗)。嚴格來說,不能超過該指標,否則測力計將很容易燒毀,因為熱量無法消散。
五、電力測功機的優(yōu)勢:
1、節(jié)能電渦流測功機的基本原理是將原動機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為熱能由水冷卻后把熱量帶走,原動機發(fā)出的能量不能回收,轉(zhuǎn)換過程中亦需耗費能量。而電力測功機卻可以把原動機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為電能回饋到內(nèi)部電網(wǎng),供其他設(shè)備使用。這也是電力測功機顯著的技術(shù)優(yōu)點。
2、加載方式水力測功機只能在一一個方向加載。同時轉(zhuǎn)速低于- -定值時加載性能變差:不能作為反拖設(shè)備,在需要做發(fā)動機機械效率試驗時雷嬰另外配置拖動設(shè)備。電渦流測功機可以雙向加載,但在低速時加載性能比水力測功機還差。不能作為反拖設(shè)備,在需要做發(fā)動機機械效率試驗時需要另外配置拖動設(shè)備。電力測功機可以方便的實現(xiàn)雙向加載,同時在轉(zhuǎn)速到0r/min時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zui高轉(zhuǎn)速為恒功率特性,完全符合動力機械的負載特性:而且,電力測功機可以作為動力機械倒拖原動機,可以作為機械效率試驗的動力和發(fā)動機啟動動力使用。
3、瞬態(tài)加載特性水力測功機的加載反應(yīng)時間基本.上在秒級,電力測功機的加載反應(yīng)主時間為ms級,這主要取決與變頻器的階躍響應(yīng)和系統(tǒng)的慣性;就ACS800本身而言,控制信號的階躍響應(yīng)時間小于5ms,
4、反拖特性水力測功機和電渦流測功機本身只消耗原動機能量,不能提供驅(qū)動動力,因此不能作為反拖設(shè)備。電力測功機可以方便的轉(zhuǎn)換成電機拖動模式,從電網(wǎng)吸收能量,作為動力機械倒拖原動機。
5、可靠性電力測功機的主機由國內(nèi)著名品牌配套,負載電機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、變頻器均經(jīng)國家權(quán)威部門嚴格檢測,完全符合相關(guān)的行業(yè)標準。
6、可維護性由于采用了完全符合行業(yè)標準/國家標準的配套件,用戶在維護時不必依賴制造商,完全可以自行進行日常的維護保養(yǎng),甚至在需要更換主機和傳感器時亦可獨立完成,降低維護保養(yǎng)費用。
7、基建費用低電力測功機本身帶有風(fēng)機冷卻,無需水冷裝置( 包括水池和循環(huán)管道),節(jié)省基建費。
8、緊急保護特性電力測功機本身具有過流,斷相等保護功能,配合控制系統(tǒng)的超速保護功能,有效的避免了因原動機故障。
六、電力測功機的主要功能:
1、繞組在實際冷卻狀態(tài)下直流電阻的測定
2、空載特性試驗:空載電流和空載損耗的測定,鐵耗、機械耗等的測定,空載特性曲線繪制
3、堵轉(zhuǎn)特性試驗:堵轉(zhuǎn)電流、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和功率的測定,堵轉(zhuǎn)特性曲線繪制
4、負載試驗:額定電壓頻率下,定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗和負載雜散損耗(直接/間接法),總損耗及輸出功率的測定,負載特性曲線繪制。
5、效率的確定:效率試驗方法,A、B、C、E、F五種
6、發(fā)熱試驗(電阻溫升/溫度試驗)
7、大轉(zhuǎn)矩測定:可檢測M-S曲線
8、小轉(zhuǎn)矩測定:可檢測M-S曲線
9、離心開關(guān)斷開速度測定
10、其它試驗:超速試驗、電容端電壓的測定、過轉(zhuǎn)矩、過電流試驗