电涡流测功机与电力测功机比较
汽车发动机试验学第二章发动机台架试验系统
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2.2 实验室环境系统
实验室消声与隔声系统
实验室一般只是在实验室墙壁周围装用吸音材料。另 外为降低发动机控制间的噪声，在控制台前面的观察窗 是双层、加厚、高强度的玻璃窗。
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2.1 测试系统 测功机的选配
1. 被测发动机的工况范围应在测功机允许运行的工作范围 内，并处于性能较佳的位置 2. 测功机的响应速度和动态特性应满足被试发动机的要求 3. 在满足性能要求的前提下，应具有良好的性价比
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2.1 测试系统
测功机、发动机机组安装 1. 台架基础
汽车发动机试验
第二章 发动机台架试验系统
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发动机试验系统介绍
发动机试验系统主要组成 1. 试验测试系统——对发动机进行加载与测量装置， 包括测功机、燃料供应系统、空气供给系统、冷却 系统、控制系统和数据采集系统。 2. 实验室环境系统——保证发动机在正常环境中运行 ，避免室内外噪声和排放物的污染，包括通风系统 、发动机排气系统、消声与隔声以及隔振系统。
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结束
谢谢
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2.1 测试系统 数据采集及处理系统 2. 数据采集处理系统的硬件
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2.1 测试系统
数据采集及处理系统 3. 数据采集处理系统的软件
主控计算机系统软 件主要任务包括传感器 及测试设备的数据采集 和计算，控制外围设备 实现法规规定的试验流 程以及原始数据及计算 结果表格的打印输出。
测功机原理及应用
测功机的原理
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,
测功机的分类
电涡流测功机
鼓式 盘式
电力测功机
直流 交流
交流变频电力测功机结构图
交流变频电力测功机工作原理
一个全功能的电力测功机,不仅要求在发电运行状 态下具有好的测功特性,而且在电动状态运行时最 大转速不受同步转速限制 交流变频控制下的鼠笼 异步电动机能满足这种要求 ,可以四象限运行,当 变频装置控制异步电机的工作频率所对应的同步 转速高于被试机的转速时,测功机工作在电动状态, 驱动被试机,当测功机的工作频率,即所控制的同步 转速低于被试机的转速时,测功机运行在发电状态, 为被试机提供负载,
动态测功机
动态测功机主机
动态测功机变频系统
动态测功机系统结构
动态测功机工作原理
扭矩测量法兰盘
低压电源模块
双臂校正系统
数字测试仪
安全监测模块
动力电源监测模块
系统接口
HT系列扭矩特性 吸收
HT系列功率特性 吸收
工况模拟软件工作原理示意
监控界面
整车及驾驶员模拟控制模式
控制模型发动机MAP图谢谢水力测功机
销钉式 凹坑式
电涡流测功机
电涡流测功机的原理
电涡流测功机的原理
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,
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 、测力部分和矫正部分组成,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 （ZHOU）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,
《船舶柴油机》复习资料广东海洋大学
《船舶柴油机》课程复习题教材：船舶柴油机. 朱建元主编.北京：人民交通出版社, 2004一．概念题（180小题）1．由于柴油的粘度大、蒸发性差、要形成可燃混合气必须采用高压喷射的方式。
2．分隔式燃烧室的经济性比直喷式燃烧室差。
3． 闭式循环冷却系统中使用的冷却水，一般的江水、河水不可以使用。
4． 冷却水通过散热器的循环称为大循环。
5．柴油机的过量空气系数一定大于1。
6． 废气涡轮增压器中的喷嘴环属于涡轮部分，而不属于压气机部分。
7． 轻柴油的牌号是以其凝点温度命名的。
8． 有效燃油消耗率为发动机单位时间所作有效功所消耗的燃油质量。
9． 低速船用主机的启动方式为压缩空气启动方式10．发动机润滑方式是压力润滑、飞溅润滑和油脂润滑相结合的润滑方式。
11．两速式调速器的作用是稳定最低转速，限制最高转速。
12．船舶柴油机正常的冷却水出口温度范围为70～80℃。
13．调速器通过调节油量来控制转速。
14．对于全速调速器，发动机的转速取决于调速手柄的位置。
15．随着转速的提高，最佳供油提前角应该增大。
16. 内燃机的排量是指所有气缸工作容积总和。
17. 已知发动机标定工况的有效功率P e =92kW 、转速n=5800r/min ，则该工况发动机的转矩Me 为 151（N •m ）。
18. 机体的底平面位于曲轴轴线平面以下为龙门式机体。
19.发动机的外特性是指发动机全负荷的速度特性。
20.四行程发动机的配气凸轮轴转速是曲轴转速的21。
21．气门间隙是指发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙。
22．发动机的标定功率有15min 功率、1h 功率、12h 功率、持续功率，其中船用主机的标定功率为持续功率。
23.设气缸工作容积为S V ，燃烧室容积为c V ，气缸总容积a V ，则压缩比 的概念是C CS V VV+=ε。
24.已知发动机的有效燃油消耗率g e=300g/(kW•h),耗油量G f=22.2kg/h,有效功率P e（kW）为74.0（kW）。
底盘测功机
底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。
同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。
由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。
底盘测功机分为两类，单滚筒底盘测功机，其滚筒直径大(1500-2500mm），制造和安装费用大，但其测试精度高，一般用于制造厂和科研单位；双滚筒式底盘测功机的滚筒直径小(180-500mm），设备成本低，使用方便，但测试精度较差，一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。
近年来因电子计算机技术的高度发展，为数据的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段，同时为模拟道路状态准备了条件，加速了底盘测功机的发展，加之各类专用软件的开发和应用，使汽车底盘测功机得到了广泛的推广。
底盘测功试验台一般由滚筒装置、功率吸收装置(即加载装置)、测量装置和辅助装置4部分组成。
一、滚筒装置滚筒相当于连续移动的路面，被检汽车的车轮在其上滚动。
滚筒有单滚筒和双滚筒等型式，如图13—1所示。
单滚筒试验台的滚筒直径较大，车轮轮胎与滚筒的接触更接近其与路面接触的实际情况，滑转率小，滚动阻力小，因而试验精度高。
但这种试验台的制造、安装、检测都比较复杂，且成本高，所以它常用于汽车制造和科研单位。
双滚筒试验台的滚筒直径较小，车轮轮胎与滚筒的接触与其在路面上的受压情况相差较大，滑转率、滚动阻力大，因此，检测精度比较低。
但这种试验台结构简单，安装、使用方便，且成本低，故适用于汽车制造单位，维修企业和交通管理部门。
其中，单轴双滚筒式试验台应用更为广泛。
滚筒表面可以有光滚筒、滚花滚筒、带槽滚筒、带涂覆层滚筒等，可根据使用情况适应选择，尽量使滚筒的附着力接近于道路的实际情况。
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。
电力测功机的优势
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。
电动汽车动力测试平台设计及试验分析
基金项目:湖南省自然科学基金杰出青年项目资助,项目编号:01jzy2102收稿日期)6)作者简介宫唤春()),男,天津人,硕士,研究方向为电动汽车控制技术与试验分析。
电动汽车动力测试平台设计及试验分析宫唤春,徐胜云,徐海磊(北京化工大学北方学院,河北燕郊065201)摘要:根据电动汽车运行的特点,分析了电动汽车动力测试平台的性能要求,构建了基于变频控制交流电力测功机的电动汽车动力测试平台。
在该测试平台上对国内外多台电动汽车驱动电机的动力特性进行了测试,对多组电动汽车用动力锂离子电池组进行了放电测试。
试验结果表明,该试验平台具有较高的测试准确性。
关键词:动力测试;电机;锂离子动力电池组;放电特性中图分类号:U476.3文献标识码:BAna l ysis on electr ic veh icle dyna m ic character istics m ea sure p la tform design and exp er im en tG O NG H uan -chun,XU Sheng -yun ,XU H a i-lei(N o rth C o llege o f B eiji ng Un i v ersit y Che m ical and Technolo gy ,H eb ei Y anjiao 065201Ch in a )Ab stract :Acc ord i ng to t he characteristics of el ectri c ve -h icle op erati on ,t h i s paper analyzes the perf or mance re -qu ire m ents of el ectric veh icle dyna m ic test p l atf or m,struct u res electri c veh icl e dyna m i c test p latf or m based on the co mmun icat i onfr equency electric dyna m o m eter .Through t h i s test p latf or m m ak i ng the dyna m i c character -i st i cs test of do mestic and f orei gn many el ectric cars d ri v -i ng motor and d isc har ge test of several groups of electric veh icles dyna m ic lith i um -ion batteries.The exp erm i en tresu lts sho w that the experm i ent p latf or m has h i gher test accuracy .K ey word s :dyna m ic tes;t motor ;dyna m ic lith i um -i on batteries ;d isc har ge c haracteristi cs引言电动汽车动力性能优化的关键是设计适合的动力驱动系统,即实现动力电池组、电机和电机控制器的优化匹配[1]。
电涡流测功机
转动惯量
转矩特性曲线 的调节性
较小
较好
较大
很差，不可能 调节为非常陡 的转矩特性及 恒转矩特性 很难
自动控制与远 距离操纵 突加负载与突 减负载适应性 噪音
很合适
约0.5~1秒
约3~20秒
较小
较大
与直流测功机性能比较
换制量直 成动范流 电状围测 能态、功 价格 。下运机 作行具 电能反馈 为稳有 放定良 电 、 好 冷却水（L/Min） 机测的 运量额 控制装置 行精定 时度控 ， 高 制 操作难易程度 可。特 以直性 维护性能 把流和 制测宽 清洁 动功广 能机的 转在测 电涡流测功机 便宜 直流测功机 较高
电涡流测功机的应用
制动力矩大， 测试精度高， 工作稳定。
结构简单， 操作维护方便。
特点
转动惯量小， 动态响应速度快， 低速扭矩大。
与控制系统配套， 易于实现自动化。
电涡流测功机的应用
CW系列测功机具有测试范围宽广、结构简 单、转动惯量小、许用转速高、双向测试、许容 转速高、转动惯量小、测量精度高、对突变负荷 响应快的特点（0.2s），它不受冷却水进水压力 变化的影响，尤其适用于操作控制自动化的试验 台架，与具有自动化控制功能的电控仪配套，实 现远距离自动化操纵及数显、打印测量的水平较 高。相对水力测功机而言，电涡流测功机在低速、 中小功率的加载测试技术上，易于配套实现计算 机控制。 该系列电涡流测功机适用于中小型功率电 机、汽车、内燃机、燃气轮机、水轮机、工程机 械等的性能试验，也可让作为其它动力设备的吸 动装置。
不可以
有 较小，简单 简单 较容易 较清洁
可以，节约能源
无 较大，复杂 较复杂 较难 清洁
Thank You！
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电涡流测功机属于被动测功机只能用于内燃机的加载。
它不可能起动发动机或给内燃机一个拖动扭矩。
测功机只能达到内燃机根据实际的油门位置所能达到的转速。
工作原理:流过定子线圈的初级电流将在每一个线圈上产生交互的N－S极磁场。
转子看起来有点像齿轮鼓。
当转子转动时，其凹凸处切割磁场。
这个切割产生电流并显示出来(电涡流),它是相对磁场的产生物。
这个显示的磁场阻碍着转子(相当于内燃机负载)。
制动的能量转化为热能(测功机发热)。
为了冷却测功机，冷却水的供应是必须的。
决不允许在没有冷却水的情况下运行测功机。
通过改变初级电流可改变磁场的能量。
电力测功机属于主动测功机，主动测功机工作时就和异步电动机一样。
通过主动测功机, 可以起动发动机、带动发动机(无点火拖动)运转、模拟车辆的加速和减速运动。
工作原理:
在三相电源供电下，您可以看到不同时刻下(时刻1, 时刻2 和时刻3) 总电流Ires相应的三个不同位置. 总电流旋转的结果是电机定子中产生了旋转磁场, 该旋转磁场的转动速度取决于总电流的频率。
该磁场驱动电机转子以几乎相同的转速运转(这就是为什么称异步)。
通过电源柜中的变换器改变电流(相当于扭矩),您可以改变电机的负荷,通过改变频率，您可以改变转速。