马（mǎ）达（dá）侧功（gōng）机主机结构及工作原理

概述：电机测（cè）试系统由测功（gōng）机、控制器、输入电参数仪和电源系统（直流）组成，它可以任（rèn）意改变电机的负载，直接测量出电机的、耐压、空载、负载、等特性的测试，测量电机的输入电压、电流、功率及输出转距（jù）、转速、输出功率及效率。可以进行电机的（de）自动测试、参数设定好后可以对电机进（jìn）行合格判（pàn）断。

一、 马达测功机主机结构（gòu）与工作（zuò）原（yuán）理

1. 马达测功机主机结构

马达（dá）测功机系统由控制系统（测功机智能控制仪、多（duō）功能电参数测（cè）量仪、微机（jī）、系统控制软件等）、动力（lì）系统（tǒng）、执行系（xì）统组（zǔ）成。

它可以（yǐ）任意改变被试电（diàn）机的负载，测量出电机在空载、各负载点及堵转状态下的电机电压、电流、输入功率、转矩（jǔ）、转速、输出功率及效率（交流（liú）还可测功率因数及频率）。本系统软件（jiàn）运行在（zài） Windows7环境下，用（yòng）户界面友好，操作方便，具有手（shǒu）动、自动、定（dìng）点测试（shì）方式，即负载可手（shǒu）动（dòng）、自动、定点调节，测试数据在微机上显示，可自（zì）动绘制（zhì）动态曲线、自（zì）动生成测试报告、自动（dòng）进行合格判定，可自（zì）动保存（cún）测试结果，测试结果可以表格和图形方式显示、打印，并以文件形式（shì）保存在微机（jī）中，几个不同的（de）电机特性曲线可在（zài）同一界面内比较，并可（kě）由微机直接控制被试电机运行及停止。

马（mǎ）达测功机系统组成图：
控制柜	测功机

系统接线图

注意：

①端（duān）子1和2的短路（lù）片不能断开；

②接线必须（xū）与接线图（tú）一致，否则可能损坏设备；

③取样/补偿在大电流小电压情况下补偿压降（直流），交（jiāo）流无需补偿。

2.测功机原理及特（tè）点

2.1 ZC系列磁滞（zhì）测功机

原理：

磁滞测功机（jī）是根据电磁力矩技术设计制造的制动式测功机（力矩机）是对被试电机施加转矩负载并吸收其功率（lǜ）的（de）转矩机，也是旋转力矩——静止力矩变换器。转速传感器及转矩传感器都安装在测功机上，通过测功机将被试电机的转速和转（zhuǎn）矩（jǔ）转换成脉冲信号和模拟（nǐ）信号（hào），送（sòng）至测功机（jī）控制器显示；被（bèi）试电（diàn）机拖动磁滞（zhì）测功机（jī）旋转时，电机输出（chū）的全部功率都被磁滞测功机吸收并转化为热能，借（jiè）助散（sàn）热器及外（wài）设冷却风扇将其散热。工作时，通（tōng）过控制器提（tí）供溦磁电流（liú）给磁滞测功机，磁滞测功机内部线圈通电时则帝（dì）生磁力（lì）线，通过定子齿极、气隙、转子磁滞杯（bēi），形成一闭合磁路，由于磁力线（xiàn）在齿凸极部分分布较密，齿间分布较稀，当转子旋转时磁滞杯上感应电势并生涡（wō）流，涡流和磁场相互作用而产生转矩，该转矩即为负载力矩。该力矩的大小只与控制器加在测（cè）功机线上的电流大小有关，而与被试电（diàn）机拖动测（cè）功机旋转的速度基本无关。

适（shì）用范围：

根（gēn）据磁滞测（cè）功机的结构特点可见（jiàn），该种测功机适用于中小力（lì）矩而转速较高的（de）场合。如起动电机恒力矩带载起动、异步电（diàn）动机、小功率直流（liú）电（diàn）机、串激电机及电动工具行业使（shǐ）用。尤其适合于各种（zhǒng）电机的动（dòng）态测试其特性曲线的要求（qiú）。

2.2 ZF系列磁粉测功机

工作原理：

磁粉测功机是（shì）根据磁粉力矩技术原理设（shè）计制造的制动式测功机（转矩机），是对被试（shì）电机施（shī）加转矩负（fù）载并吸收其功率的转矩机，也是旋转力矩静止力矩变换器。转速传感器及转矩传感器都安装在测功机（jī）上，通过测功机将被试电机（jī）的转速（sù）和转矩转换成（chéng）脉冲信号和模拟信号，送至测功机控制器显示，被试电机拖（tuō）动磁粉测功机旋（xuán）转（zhuǎn）时，电机输出（chū）的（de）全部功率都（dōu）被磁粉测功（gōng）机吸收并转化为热（rè）能（néng），借助散热器及外设冷却风扇或水冷将其散热。当工作时，通过控制器提供励（lì）磁电流给磁（cí）粉测功机，磁粉测功机内部线图通（tōng）电时则产生磁场，使内部磁粉（fěn）按磁力线排成磁链，由磁粉链（liàn）产生的拉力变（biàn）为阻止转子旋转的阻力，该（gāi）力即为负载力矩，该力矩的大小只与控制（zhì）器加在测功机线图上的电流大小有关，而与被试电机拖动测功机旋（xuán）转的速度基本无关。

特点：

①测功机转子为实心鼓形（xíng）转子，转子惯量小，承受离心力大，适用于（yú）大力矩快起动的特性；

②测功机的力矩产（chǎn）生是由磁粉（fěn）链的拉力形成的，力矩的变化具有缓冲性，且具有较小的力矩面能产生较大力矩的特性；

③静（jìng）态转（zhuǎn）矩（jǔ）时力矩平滑，没（méi）有齿槽波动转矩；

④无磨擦结构（gòu），使（shǐ）用寿命长；

⑤操作方便，只需调（diào）节励磁（cí）电流即可改变测功机的力矩大（dà）小；

⑥设计合理，外部结构简单，辅助设备少（shǎo）。

适用范围：

根据磁粉（fěn）测功（gōng）机的特定结构可见，该种测功机适（shì）用于大力矩而转速较低（dī）的场合。如起动电机恒力矩带载起动、异步电动（dòng）机、大功率直流减（jiǎn）速电机（jī），及造纸、纺织等行业使用的恒张（zhāng）力控制等。

2.3 ZD系列电（diàn）涡流测功机

电涡流测功机是由导电导（dǎo）磁材料制成的涡流环、铁磁材料的定子与直流磁（cí）极线圈组成（chéng）的涡流腔定子，和铁（tiě）磁材料的实心转子组合而成的旋转机。在定子上安（ān）装了转速转矩的测量部件。

电涡（wō）流测功机的工作原理是：当定（dìng）子直（zhí）流（liú）磁（cí）极线圈未施加励磁电流时，转子无力矩自由旋转（轴承摩擦力矩忽略），当定子（zǐ）直流磁极线圈通入电流时，定、转子的磁极气隙将产生磁（cí）场，在定子上的涡流环内产（chǎn）生自成（chéng）回路的涡流（liú），涡流又与磁场相互作（zuò）用而产生制动（dòng）力矩。被试电动机带动测功机旋转时（shí），测功机（jī）的定子上受到一个与转子旋转方向相同的力矩（jǔ），该力矩通过力传感器转换成电信号输送到相关的显示设（shè）备。

另电涡流测功机是靠涡流产生力矩的，所以，当转子静止时，即（jí）使对直流（liú）励磁（cí）线圈施加电流（liú），也没有涡流产（chǎn）生（磁场形成的磁拉力忽略），也就基本是没有力矩的。

电涡流测功机作负载实验时，被试电（diàn）动机输出的全部能量（liàng）都将被（bèi）测功机本身吸（xī）收，主要在涡流环（huán）上产（chǎn）生热量，因此，只要将涡流环浸泡在水里，即可解决（jué）散热问题，采用（yòng）水冷的方式比起磁滞测功机（jī）和磁粉测功机在（zài）结构上都要简单的多。

结构特点：

①结构简（jiǎn）单（dān），操作维护方便

②制（zhì）动力矩大，测（cè）试精（jīng）度高，工（gōng）作（zuò）稳定

③转动惯（guàn）量小，动态响应速（sù）度快（kuài）；

④无磨擦结构，使（shǐ）用寿命长

⑤操作方便，只需（xū）调节励磁电流即可（kě）改变测功机的力矩（jǔ）大（dà）小

⑥设计合理，外部结构（gòu）简（jiǎn）单，辅（fǔ）助设少

适用范围：

根据电磁测功机的特定结构可见，在高速方面尤为突出、该种测功机特别适用于制作高转速，大扭矩的测功机。如串激电机、大功率异步（bù）电动（dòng）机、大功率直流减速电机等。不适合（hé）低速电（diàn）机做试验，不能对电机进行堵转试验。