电力测功机的优势
测功机
测功机测功机也称测功器，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。
主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。
电力测功机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，所以用作电力测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。
目前用得较多的是直流测功机、交流测功机和涡流测功机。
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涡流直流测功机由直流电机、测力计和测速发电机组合而成。
直流电机的定子由独立的轴承座支承，它可以在某一角度范围内自由摆动。
机壳上带有测力臂，它与测力计配合，可以检测定子所受到的转矩。
根据直流电机原理，电机的电磁转矩同时施加于定子和转子。
定子所受到的转矩与转子所受到的转矩大小相等，方向相反，所以转轴上的转矩可以由定子上量测。
运行中轴承、电刷和风致摩擦等引起的机械转矩，会使定子和转子所受的转矩不完全相等，这给测量所带来的误差需要加以考虑。
直流测功机可作为直流发电机运行，作为被测动力机械的负载，以测量被测机械的轴上输出转矩；也可以作直流发电机运行，拖动其他机械，以测量其轴上输入转矩。
转矩与测速发电机测得的转速之积即轴功率。
这就是测功机一名的由来。
交流测功机通常由一台三相交流换向器电动机和测力计、测速发电机组合而成。
它的测功原理与直流测功机相同。
涡流测功机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。
PLC技术在交流电力测功机中的运用
PLC技术在交流电力测功机中的运用测功机是动力传动系统试验台（包括发动机以及电机性能测试平台等）中的核心装置。
传统的水力测功机、机械摩擦测功机以及电涡流测功机都会在工作过程中产生大量的热量并耗散，造成能量浪费，而且需在测功机系统中配置散热装置。
与传统测功机相比，交流电力测功机在实现机械功率测量功能的同时，还可以实现能量回收，因此，交流电力测功机的应用日趋普遍。
交流电力测功机的运行状态检测在交流电力测功机管理与维修中具有重要地位，对提高交流电力测功机工作效率和可靠性、高效性、可维修性和经济性等方面起着极其重要的作用。
交流电力测功机的运行状态检测是通过测量反映其运行特征的参数信号并提取其征兆信息来预测和判定运行状态。
标签：PLC技术;交流电力;测功机引言：在汽车发动机的研发、测试和生产中，发动机动力性能是极为重要的检测项目，测功机是实现此测试要求的必需仪器。
可供选用的测功机类型较多，而合理的测功机选型是复杂的系统工程与极为重要的课题。
本文通过介绍交流电力测功机的优势，提出了在发动机实验室建设规划过程中，对交流电力测功机的关键部件、参数确定的建议，以便给发动机实验室规划者提供参考。
1PLC技术1.1技术基本情况PLC技术，即可编辑逻辑控制器，会通过与计算机技术、自动化技术以及通信技术的科学融合，达到不断提升工业自动化生产质量的效果，可实现对原有产品控制模式的切实优化与完善，能够为自动化产品生产创造出更加有利的环境。
目前PLC技术已经在工业领域得到大规模运用，该项技术不仅在自动化产品中发挥出了良好效果，同时在其他控制问题方面也有着较为优质的表现，为工业领域控制功能提升提供了有利技术支持。
就技术总体应用情况来看，技术应用安全性能极高，可实现对设备结构的模块化控制。
随着社会对于工业自动化产品要求的不断提升，控制技术应用也被提出了更高的要求。
在此环境下需要进一步加强对该项技术的研究与开发力度，要通过对技术的不断优化，达到满足各项需求变化的效果。
电机测功机
电机测功机电机测功机是一种用于测量电机性能的设备，也被称为电机测试台或电动机测量设备。
它是电机研究和开发过程中必不可少的工具，用于评估电机的功率、效率、扭矩和速度等特性。
本文将介绍电机测功机的原理、应用和优势。
一、电机测功机的原理电机测功机的工作原理基于电机转矩-转速特性曲线。
它通过对电机施加负载并测量转速和负载扭矩的变化来确定电机的性能。
电机测功机通常由一个电动机和一个测力仪或负载装置组成。
电动机作为被测试电机的负载，通过施加电动机所需的扭矩，来模拟实际工作中的应用场景。
测力仪或负载装置则用于测量负载扭矩和转速。
二、电机测功机的应用1. 功率评估：电机测功机可以用于评估电机的输出功率。
在测试过程中，通过测量电机的转速和负载扭矩，可以计算出电机的输出功率，从而确定电机的性能和效率。
2. 效率测试：电机测功机能够通过对电机施加不同负载来评估其效率。
通过测量转速和负载扭矩的变化，可以计算出电机在不同负载下的效率曲线。
这有助于改进电机设计和优化电机控制系统。
3. 扭矩测量：电机测功机可以用于准确测量电机的扭矩输出。
通过施加不同负载并测量负载扭矩的变化，可以得到电机的扭矩-转速特性曲线。
这对于了解电机在不同工作条件下的性能非常重要。
4. 速度调节：电机测功机可以模拟不同工作条件下的转速变化，从而对电机的速度调节性能进行评估。
通过施加不同负载并测量转速的变化，可以确定电机的速度调节能力和响应特性。
三、电机测功机的优势1. 精确度高：电机测功机采用先进的传感器和测量技术，能够提供高精度的测量结果。
这对于评估电机性能和进行精确控制非常重要。
2. 可重复性好：电机测功机能够提供稳定和可重复的测试结果。
这有助于在不同条件下对电机进行准确的比较和评估。
3. 多功能性：电机测功机可以用于测试不同类型和规格的电机，包括直流电机、交流电机和步进电机等。
它还可以评估电机在不同工况下的性能表现。
4. 高效率：电机测功机能够快速进行测试，并提供实时的测量结果。
交流测功机调研与方案设计
交流测功机调研与方案设计1.电力测功机是什么？基本原理？随着我国电动汽车、航空以及军工等工业的发展。
对电动机、发动机、内燃机、齿轮箱等动力机械的测试要求也越来越高,为了对这些设备的转速、转矩、功率以及效率等性能进行测试,作为测功机系统必须具备高动态性能、高稳定性等特点,而电力测功机正是一种可以满足上述要求的新型测功机。
电力测功机不仅能够用作测功电机实现对被测电机的加载,还可以作为拖动电机来拖动其他动力机械,这是其它测功机所不具备的。
电力测功机中的交流电力测功机不仅能够满足上述要求,除此之外还能够实现能量的再生利用,具有广泛的应用价值。
测功电机可以釆用同步电机也可以采用感应电机,进行测功的同时能够做到能量的回馈,但是同步电力测功机运行在电动状态时,测功区的最高转速受到同步转速的限制,而采用感应电机的交流变频方案的测功机不仅能够实现能量的双向流动,且动、静态性能比同步方案更优。
基本原理：电力测功机就是利用直流电机或者交流电机作为转换元件,将电能转换成电机转子的机械能,以转矩形式为承载电机加载; 并通过对加载转矩的控制,实现对承载电机所带机械负载的模拟。
2.理论研究现状交流电力测功机系统主要有三种结构分别为:能量外电路消耗型电力测功机结构、独立式能量回馈型电力测功机结构和电封闭式电力测功机结构,测功电机中所使用的控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制两种。
目前交流电力测功机应用比较广泛,对测功机的要求也越来越高,研制一种高性能的全功能型电力测功机非常必要。
三种测功机结构介绍：2.1能量外电路消耗型电力测功机能量外电路消耗型电力测功机的结构框图如图1-1所示。
该测功机结构中,Ml为测功电机,M2为被测电机,两合电机同轴相连,测功电机在被动力机械拖动旋转后运行在发电状态,通过与逆变器相连接,将发出的电能输给外界电阻性负载。
可以通过调节逆变器输出电压和频率的大小来调节测功电机的输出功率,从而实现对被测电机的加载。
常用的测功机有哪几种方法
常用的测功机有哪几种方法
常用的测功机主要有以下几种方法:
1. 转速表测功机
原理是通过测量转动机轴的转速,并结合机械参数计算功率。
优点是仪表简单,使用方便。
缺点是需要事先知道测功机的参数。
2. 转矩测功机
通过测量转动轴上作用的扭矩,并结合转速计算功率。
优点是精度较高。
缺点是需要装配转矩传感器。
3. 流量测功机
通过测量流体的流量和压力变化计算传递的功率。
常见的有流量计、扳手等。
适用于水轮机、风机等流体功机。
精度受流量计限制。
4. 电功率计测功机
用电功率计测量马达或发电机的输入/输出电功率。
简单直接,但只适用于电能转换的功机。
5. 热量测功机
测量工作介质入口与出口的热量变化,计算传递的功率。
仅适用于热机,如内燃机。
6. 测量扭矩和转速
这是最通用也最精确的方法,通过高精度扭矩计和转速计同时测量扭矩和转速,并相乘计算功率。
选择何种测功机方法,要根据实际情况和精度需求来决定。
电功率计测量方法使用最广泛。
交流电力测功机
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。它们 的工作原理都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。交流变频调速系统通过 调节电机的上电流来控制原动机的转速和扭矩。
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电力测功机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 。
工作特性
图1交流电测功机工作特性曲线图1为交流电力测功机的工作特性曲线 。
交流电力测功机
电机性能测试台等试验装置中的设备
01 简介
03 工作特性
目录
02 工作原理 04 优缺点
交流电力测功机是电机性能测试台、机械传动试验台和发动机性能测试台等试验装置中的核心设备，对于大 功率动力机械的功率的测量，多采用交流电力测功机。
简介
测功机是电机性能测试台、机械传动试验台和发动机性能测试台等试验装置中的核心设备。交流电力测功机 是使用三相交流发电机作为加载设备，异步电机由变频器提供可变频率的驱动电源，并精确控制其转矩和转速。 与其它测功机相比，交流测功机具有功率容易控制、转矩和转速控制精度高、动态响应时间短、结构灵活多样、 高效节能和可靠性高等特点。
优缺点
交流电力测功机还有一个最大的优点是能源回馈功能，它可以将被测机械发出的能量以电能的型式回馈给电， 供其他设备使用，而不是将能量转换成热能消耗掉，为交流电力测功机在建成后使用经济性得到表现。
电涡流测功机原理
电涡流测功机原理
电涡流测功机作为一种负载主要是用来测量动力机械各种特性的试验设备。
本机适用于内燃机、中、小型功率电机、汽车传动部件、燃气轮机、水轮机、工程机械、林业、矿山、石油钻采等机械的性能试验，也可作为其它动力设备的吸功装置。
电涡流测功机主要特点：
1、结构简单，操作维护方便；
2、制动力矩大，测试精度高，工作稳定；
3、转动惯量小，动态响应速度快；
4、与测控系统配套，可实现自动化操作。
电涡流测功机原理（以普莱德GW系列电涡流测功机为例说明）：
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器上的旋转力矩（即制动器外壳反力矩）来指示。
电涡流测功机由制动器、测力机构和测速装置等几部分组成。
制动器调节原动机的载荷，并同时把所吸收的原动机功率转换为热能，经水冷却后带走热量。
具体来说，电涡流测功机主要由旋转部分（感应体）、摆动部分（电枢和励磁部分）、测力部分和校正部分组成。
GW系列其结构简图见下图。
由结构简图可知，感应体形状犹如直齿轮，产生涡流地方在导磁涡流环的孔壁上。
励磁绕组通上直流电后，
则围绕励磁绕组产生一个闭合磁通。
当感应体被原动机带动旋转时，气隙磁密随感应体的旋转而发生周期性变化，在涡流环孔壁表面及一定深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动转矩。
该转矩通过外环及传力臂传至测力装置上，由力传感器将力的大小转换成电信号输出，从而达到测转矩的目的。
测功机原理及应用
测功机可用于测试火箭发动机和其他 推进系统的性能，以评估其推力和效 率。
船舶行业
船舶动力测试
测功机用于测试船舶发动机的功 率、扭矩等性能参数，以确保船
舶动力系统正常工作。
船舶推进系统测试
测功机可用于测试船舶推进系统的 效率、推力等参数，以提高船舶的 航行性能。
船舶控制系统测试
通过测功机测试船舶控制系统的性 能，如舵机、推进器等设备的控制 精度和稳定性。
03
在测试过程中，应实时监控测功机的运行状态，如发现异常应
及时处理。
使用后的维护保养
清洁设备
使用后，应清洁测功机表面灰尘和杂物，保持设备清洁。
检查传感器
检查传感器是否完好，如发现损坏应及时更换。
定期保养
定期对测功机进行全面保养，包括润滑、检查电气线路等，以确 保设备正常运行。
05 测功机未来展望
负载模拟
测功机可用于模拟电机在 实际工作过程中所承受的 负载，以评估电机的耐久 性和可靠性。
航空航天
发动机测试
材料与结构测试
在航空航天领域，测功机用于测试航 空发动机的性能参数，以确保发动机 满足飞行要求。
通过测功机测试航空航天材料和结构 的力学性能，以确保其能够承受极端 的工作条件。
推进系统测试
智能化测功机的发展
智能化测功机能够自动识别和调 整测试参数，提高测试精度和效
率。
智能化测பைடு நூலகம்机具备数据分析和处 理功能，能够为产品研发和优化
提供有力支持。
智能化测功机能够实现远程监控 和故障诊断，降低维护成本和时
间。
测功机与其他设备的集成化发展
测功机将与机器人、传感器等 设备集成，实现自动化、智能 化的测试系统。
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电力测功机的优势
电力测功机接纳交换变频回馈加载，加载能量议决交换负载发电机回馈电网。
扭矩、转速议决扭矩传感器直接测量；电量综合测量仪表检测电流、电压、频率、功率因数等。
谋略机自动检测、表现并完成数据处理惩罚、报表及种种曲线。
由一台交换电机，NJ 型转矩转速传感器、底座及与动力呆板连接的法兰，可四象限运行的ACS800系列交换变频调速体系和交换电力测功机测控仪组成。
水力、电涡流测功机的基源头根本理是将原动机孕育产生的呆板能转化为热能由水冷却后把热量带走，原动机发出的能量不能采取，转换进程中亦需淹灭能量。
而普莱德电力测功机却可以把原动机孕育产生的呆板能转换为电能回馈到内部电网，供其他配置利用。
节能优势：
1、节能
水力、电涡流测功机的基本原理是将原动机产生的机械能转化为热能由水冷却后把热量带走，原动机发出的能量不能回收，转换过程中亦需耗费能量。
而电力测功机却可以把原动机产生的机械能转换为电能回馈到内部电网，供其他设备使用。
2、双向加载及拖动特性
水力测功机只能在一个方向加载，同时转速低于一定值时加载性能变差；不能作为反拖设备，在需要做发动机机械效率试验时需要另外配置拖动设备。
电涡流测功机可以双向加载，但在低速时加载性能比水力测功机还差，不能作为反拖设备，电力测功机在需要做发动机机械效率试验时需要另外配置拖动设备。
电力测功机却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；而且，电力测功机可以作为动力机械倒拖原动机，可以作为机械效率试验的动力和发动机启动动力使用。
3、瞬态加载特性
水力测功机的加载反应时间基本上在秒级，合能电气电力测功机的加载反应主时间为ms级，这主要取决与变频器的阶跃响应和系统的惯性；就ACS800本身而言，控制信号的阶跃响应时间小于5ms 。
4、反拖特性
水力测功机和电涡流测功机本身只消耗原动机能量，不能提供驱动动力，因此不能作为反拖设备。
电力测功机可以方便的转换成电机拖动模式，从电网吸收能量，作为动力机械倒拖原动机。
5、可靠性
DL系列交流电力测功机的主机由国内著名品牌配套，转矩转速传感器由四川诚邦测控技术有限公司或HBM公司制造，交流变频调速器由ABB公司配套。
负载电机、转矩转速传感器、变频器均经国家权威部门严格检测，完全符合相关的行业标准。
6、可维护性
由于采用了完全符合行业标准/国家标准的配套件，用户在维护时不必依赖制造商，完全可以自行进行日常的维护保养，甚至在需要更换主机和传感器时亦可独立完成，降低维护
保养费用。
7、基建费用低
DL系列交流测功机本身带有风机冷却，无需水冷装置（包括水池和循环管道），节省基建费。
8、紧急保护特性
测功机本身具有过流，断相等保护功能，配合控制系统的超速保护功能，有效的避免了因原动机故障而引起的测功机损坏和原动机故障的扩大。
正是由于DLC系列交流电力测功机具有结构简单免维护，卓越的调速控制性能之外，还有显著的节能作用，所以被越来越多的企业测试设备技术改造选择为最理想的换代产品。