测功机概述
测功机工作原理
测功机工作原理
测功机是一种用于测量发动机输出功率的设备。
它的工作原理基于负载和测量两个主要部分。
负载部分是由电阻器构成的负载电路。
这个电阻器充当负载，模拟真实工作条件下的负荷。
在负载部分，通过调节电阻的大小可以模拟不同负载情况，以便对发动机在不同工况下的工作性能进行测试。
测量部分通过传感器将发动机输出的功率信号转换成电信号。
传感器可以是转速传感器、扭矩传感器等，它们能够测量转速、扭矩等参数。
这些传感器将测量到的参数转化为电信号，并传给测功机的测量部分。
在测量部分，测功机会将测量到的电信号进行信号处理和计算。
通过对电信号进行滤波、放大、数字化等处理，得出发动机的功率输出。
通过与负载部分联动，测功机能够在不同工况下实时监测发动机的输出功率，包括最大功率、持续功率、短时爆发功率等指标。
通过不断调整负载电路，并实时监测发动机输出功率的变化，测功机可以绘制出发动机的功率曲线图。
这个曲线图反映了发动机在不同转速和负荷下的工作状态，对于评估发动机性能和调整发动机参数非常重要。
综上所述，测功机通过负载和测量两个主要部分，实现对发动机输出功率的测量和评估。
它的工作原理是通过模拟负载和测
量传感器，结合信号处理和计算，获得发动机在不同工况下的功率输出情况。
测功机工作原理
测功机工作原理
测功机是一种用于测量物体功率的设备。
它通过测量物体施加力和物体移动的速度来计算功率。
测功机的工作原理是根据物体施加的力和物体移动的速度之间的关系进行测量。
通常，测功机通过一个电动机提供驱动力，使物体发生运动。
在物体运动过程中，测功机会通过传感器测量物体施加的力，并通过与速度传感器结合，计算出物体的功率。
具体而言，测功机的工作过程可以分为以下几个步骤：
1. 电动机提供驱动力，使物体开始运动。
2. 在物体运动的过程中，力传感器通过测量物体施加的力，并将其转化为电信号输出。
3. 同时，速度传感器也会测量物体的移动速度，并将其转化为电信号输出。
4. 通过将力信号和速度信号进行相乘运算，可以得到物体的功率值。
5. 测功机可以将功率值显示在屏幕上，或者通过输出接口传输到其他设备进行记录和分析。
总结起来，测功机通过测量物体施加的力和物体移动的速度之间的关系，计算出物体的功率。
这种工作原理使得测功机成为测量和评估物体功率的重要工具。
电力测功机工作原理
电力测功机工作原理
电力测功机是一种用来测量和评估电动机、发电机等电力设备性能的仪器。
其工作原理如下：
1. 电力测功机通过与被测电动机或发电机相连的电力输入端和电源相连的电力输出端之间的电连接来构建电路。
2. 在电力输入端加上适当的电压和电流，使被测电动机或发电机开始运转。
3. 被测电动机或发电机的机械输出功率通过电力连接传递到电力测功机的电力输出端。
4. 电力测功机测量电力输出端的电压和电流，并利用电压和电流的乘积来计算出被测电动机或发电机的输出功率。
5. 电力测功机还可以测量其他参数，如电压、电流、功率因数、频率等，以评估被测电动机或发电机的性能。
6. 通过不断调整电力输入端的电压和电流，并测量相应的输出功率，可以得到被测电动机或发电机的功率特性曲线，用于评估其性能和效率。
总之，电力测功机通过连接电路、测量电压和电流，并计算出被测电动机或发电机的输出功率，从而评估其性能和效果。
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。
测功机概述
培训资料测功机概述文件名: 测功机概述版本号: CHS-01Subject to alteration奥地利AVL LIST GmbHGraz出版在 AVL，我们正在使用不同的测功机在各个测试间里:主动测功机:DynoExact: Elin APA100 系列测功机DynoRoad: Elin AFA100 系列测功机AFA 和 AFA–E测功机DynoTrain: AFA-T测功机DynoWheel: 交流同步测功机DynoPrime: PrimeMover (具有内燃机模拟功能的同步测功机)被动测功机:DynoPerform: 策尔纳（Zöllner）电涡流测功机Omega:策尔纳（Zöllner）水力测功机1. 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。
(只有APA测功机可被用于ISAC……惯量模拟和控制)。
This magnetic field forces the rotor nearly to the same speed (that’s why asynchronous).1.1. 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I res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。
P....功率扭矩: U....电压I....电流n....转速f....交流电频率转速: p....极数通常异步测功机系统包括:•电源柜：电源 (或开关设备) 柜是测功机的控制单元. 电源柜使用带 IGBTs (绝缘栅型双极性晶体管) 转换器把电源从交流电转换为直流电，再转换成预定电流和频率的交流电用于发动机各种运转工况。
测功机的原理
测功机的原理测功机的原理测功机，又称为发动机试验台或发动机台架，是一种用于测量和评估发动机性能的设备。
其基本原理是通过对发动机施加负载并测量相关参数来评估发动机的功率输出和效率。
测功机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 减速器：发动机的输出轴通过减速器与测功机上的负载机构相连。
减速器的作用是将发动机的高速旋转转换为负载机构所需要的低速高扭矩输出。
2. 负载机构：负载机构用于对发动机施加负载，并通过负载的变化来测量发动机的性能参数。
有两种常用的负载类型：液力负载和电力负载。
液力负载通过流体动力传递负载到发动机，而电力负载则通过电机反馈负载到发动机。
3. 测量系统：测功机配备有一套完整的测量系统，用于测量发动机的转速、扭矩、温度和燃油消耗等参数。
这些参数通常通过传感器获取，并通过数据采集设备转换为数字信号。
4. 控制系统：控制系统负责控制测功机的操作和调节负载，以达到测试要求。
控制系统通常由计算机控制，通过预先设定的控制算法控制负载机构的运行。
5. 数据分析与显示：测功机上安装了一个数据分析与显示系统，用于实时监测和显示测量数据，并对数据进行分析。
通过数据分析，可以评估发动机的性能指标，并检测发动机的故障。
测功机的原理是基于能量守恒和力学原理。
发动机通过燃烧燃料产生的化学能转化为机械能，然后传递到测功机上的负载机构。
测功机的负载机构将发动机的机械能转化为米制物理学中的功，通过测量功和相关参数，可以计算出发动机的功率输出和效率。
在实际使用测功机进行测试时，首先将发动机安装于测功机上，并连接好电气和机械连接。
然后根据所需的测试要求，通过控制系统设定负载和运行参数。
接下来，控制系统将发动机启动并使其达到稳定运行状态，并开始记录测量参数，如转速、扭矩、燃油消耗等。
根据这些参数，可以计算出发动机的有效功率、效率和其他性能指标。
测功机广泛应用于发动机制造、研究开发和故障诊断等领域。
它可以对各种类型的发动机进行测试和评估，包括汽车发动机、船舶发动机、飞机发动机等。
电机测功机原理
电机测功机原理
电机测功机是一种用来测量电动机输出功率的实验仪器。
它通过连接到电动机的轴上，利用电磁感应原理来测量电动机所产生的扭矩和转速，然后计算出电动机的输出功率。
具体的工作原理如下：
1. 电动机驱动：首先，电动机测功机通过电源将电能供给到电动机驱动电路中，使电动机开始运转。
2. 电磁感应：当电动机运转时，其轴会带动连接在上面的测功机转子一起旋转。
转子上设置了一个感应线圈，称为转速感应线圈。
当转子旋转时，磁场穿过感应线圈，产生感应电动势。
3. 转速测量：测功机利用感应线圈测量出电动机的转速。
感应电动势的频率与转速成正比，因此通过测量感应电动势的频率，可以得知电动机的转速。
4. 扭矩测量：为了测量电动机的输出扭矩，测功机通常会使用一种称为转矩传感器的装置。
转矩传感器与电动机的轴相连，当电动机产生扭矩时，转矩传感器会感受到这个扭矩，并将其转换成电信号。
5. 功率计算：通过测量电动机的转速和扭矩，测功机可以计算出电动机的输出功率。
功率计算公式为：功率=转矩*转速。
因此，测功机根据转速和扭矩的变化来计算出电动机的输出功率。
总结起来，电机测功机利用电磁感应原理通过测量电动机轴上的转速和扭矩来计算电动机的输出功率。
测功机分类及特点
测功机分类及特点一测功机概述测功机是电机试验的基本实验设备之一，随着技术的进步与发展，测功机技术从最早的水力和机械式测功机发展到现代的电力测功机。
常用的测功机有水力测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁滞测功机、直流测功机和交流测功机，直流测功机和交流测功机又被称为电力测功机。
二测功机分类1磁滞测功机1、组成及原理磁滞测功机是由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线圈、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时则产生磁力线，并形成磁回路而产生转矩，改变激磁电流即可改变测功机滞动转矩从而达到控制负载转矩的目的完成对负载特性的测试。
2、产品特点(1)转子为空心杯形结构，适用于低速和中高速电机。
(2)测试精度高，灵敏度高，负载转矩稳定性和测试重复性好。
(3)无电刷滑环结构，气隙中无磁粉摩擦,使用寿命超长。
3、应用场合适用于中小功率电机的型式试验，如起动电机恒力矩带载起动、异步电动机、单相异步电机(洗衣机电机、油烟机电机、风扇电机、空调电机、压缩机电机)、罩极电机、直流电机、串极电机、步进电机、摩托车起动电机、小功率直流电机、串激电机及电动工具行业等。
尤其适合于测试各种微特电机的动态特性曲线。
2磁粉测功机1、组成及原理磁粉测功机是由定子、实心转子、激磁线圈、磁粉介质、支架、底板等组成，当磁粉测功机内部线圈通过电流时产生磁场，使内部磁粉按磁力线排成磁链，由磁粉链产生拉力变为阻止转子旋转的阻力，该力即为负载力矩。
改变激磁电流即可改变负载力矩。
2、产品特点(1)转子为空心鼓形转子，惯性小，承受离心力大。
(2)测功机的力矩产生是由磁粉链的拉力形成，力矩变化具有缓冲性。
(3)静态转矩力矩平滑，没有齿槽波动转矩，无剩磁转矩。
(4)无摩擦结构，使用寿命长。
(5)操作方便,只需调节激磁电流即可改变测功机的力矩大小。
3、应用场合用于中大力矩而转速低的电机测试，如起动电机恒力矩带载起动、异步电动机、直流减速电机、单相异步电机、洗衣机电机、油烟机电机、风扇电机、空调电机、压缩机电机、罩极电机、直流电机、电动工具、三相电机、同步电机、调速电机、步进电机、雨刮器电机、摇窗电机、汽车暖风电机、电动车电机及造纸、纺织等行业使用的恒张力控制等。
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培训资料测功机概述文件名: 测功机概述版本号: CHS-01Subject to alteration奥地利AVL LIST GmbHGraz出版在 AVL，我们正在使用不同的测功机在各个测试间里:主动测功机:DynoExact: Elin APA100 系列测功机DynoRoad: Elin AFA100 系列测功机AFA 和 AFA–E测功机DynoTrain: AFA-T测功机DynoWheel: 交流同步测功机DynoPrime: PrimeMover (具有内燃机模拟功能的同步测功机)被动测功机:DynoPerform: 策尔纳（Zöllner）电涡流测功机Omega:策尔纳（Zöllner）水力测功机1. 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。
(只有APA测功机可被用于ISAC……惯量模拟和控制)。
This magnetic field forces the rotor nearly to the same speed (that’s why asynchronous).1.1. 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I res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。
P....功率扭矩: U....电压I....电流n....转速f....交流电频率转速: p....极数通常异步测功机系统包括:•电源柜：电源 (或开关设备) 柜是测功机的控制单元. 电源柜使用带 IGBTs (绝缘栅型双极性晶体管) 转换器把电源从交流电转换为直流电，再转换成预定电流和频率的交流电用于发动机各种运转工况。
•异步电动机: 在 AVL 使用的是机械结构和扭矩测量原理不同的AFA 测功机 (异步固定定子) 和 APA 测功机 (异步摆动定子)。
1.2. 异步测功机系统:主动测功机通常用于开发、研究、和模拟领域。
如果您想模拟车辆下坡情形，如果您想拖动发动机而不点火 (测量内部摩擦)，那么您就需要用主动测功机。
APA 测功机通常用于有快速响应时间要求(Ｆ1, 赛车运动, ...)的高水平试验台,。
APA 测功机能在10毫秒内把负荷 (扭矩)–100% 变为 +100%。
AFA 测功机也被用于动态试验台 (车辆和驾驶员模拟), 但是它没有完全参照的技术要求工作(零惯量模拟), 这样它就不能运行真正的ISAC惯量模拟和控制. AFA 测功机主要用于开发，质量和稳定试验目的的试验台。
它的巨大优势是几乎不用维护保养(无摆动轴承)。
1.2.1 DynoExact: APA 测功机:可以是滚动轴承(标准系统) 或者滑动轴承(使用润滑油)。
扭矩通过所谓的BendingBeam（拉压力传感器）进行测量。
BendingBeam工作原理:在BendingBeam装置的上、下端有四个应变仪（片）按惠斯通桥式布置。
如果BendingBeam受到向下的外力，BendingBeam上端的应变仪就受到剪切力(细金属丝被拉长，其电阻被改变)。
电阻值的变化可以被测量并指示BendingBeam所受外力的大小。
l .... 电线长度A .... 电线的横截面积APA 测功机的供应商:APA 100 系列:ELIN EBG 维也纳, 奥地利 (更多的信息在因特网: www.pdrive.at)1.2.2DynoRoad (1个测功机配1个电柜):其机械布局与普通的电动机相同。
它的转子通过扭矩法兰和轴与内燃机相连。
转子在定子中的滚珠轴承上转动。
通过改变电源的电流和频率，定子会建立特殊的磁场。
根据这些设置，测功机可以变化负荷和转速。
AFA 测功机的扭矩测量通过HBM 扭矩法兰实现。
扭矩法兰的工作原理:应变仪安装在测量体上。
用于电桥激励电压和测量信号传输的转子电子元件在法兰的中心位置。
用于激励电压和测量信号的非接触式传输的发射机线圈布置在测量体的外部环状结构中。
信号被可分的天线环传输和接收。
天线环安装在由包括电压适配器和信号处理的电子系统构成的壳体上。
扭矩法兰包括两个单独的部分:转子和定子。
转子包括测量体和适配器法兰。
DynoRoad的供应商:AFA 100系列ELIN EBG维也纳, 奥地利(更多的信息在因特网: www.pdrive.at)AFA and AFA-E 测功机:WITTUR GmbH, Niedernhausen, 靠近法兰克福, 德国(see: )1.2.2 DynoTrain (1个电柜可用于1到5个测功机):。
该系统主要优势是, 您连接1至5个测功机只需要一个电源输入 (只有1个 与主电源相连). 电能的流程图请看 PMM 描述 (间1.3.1.)DynoTrain 供应商:FAGA Bombardier 发运在柏林, 德国(see: )DynoTrain AFA-T 测功机系列是一个用于构建特定测功机系统的电机、逆变器和主电源变换器模块化组成系统包,。
它被设计用于传动器试验领域，包括多配置应用；而且适用于高扭矩要求的卡车发动机和动力系统试验。
1.3. 同步测功机系统1.3.1 DynoWheel (PMM: 永久磁铁电机)这是一种通过设计具有非常低的转动惯量和很高的名义和最大扭矩的特殊电机。
与 AFA 测功机相反，这套系统的电机是以同步原理工作。
纵观其机械设计和电器特性，它是可以达到很高的加速率，在100000 rpm/s以上,同时具备从 0.04 kgm² to 0.25kgm²的低惯量. 这个惯量非常接近实际轿车车轮的惯量，也就是为什么它被称为DynoWheel，以用于模拟车轮打滑状态，特别是对AWD-轿车.DynoWheel可连接到与DynoTrain系统相同的电柜,这样您就可以用 AFA 作为驱动系统，以 PMM 为车轮模拟。
系统所需要主电源提供的能量则只是系统内部损失的能量。
DynoWheel供应商:FAGA Bombardier Transportation在柏林, 德国(see:)1.3.2 DynoPrime (PM: PrimeMover):DynoPrime仅仅是DynoWheel加上专门的软件去模拟内燃机的扭矩波动，该软件由AVL 开发并允许在试验台中连接DynoPrime以代替内燃机。
DynoPrime是通过设定的油门位置来控制的, 而且为了传动器部件试验，发动机机型可以通过改变参数的方式很容易被更改(比如从4缸汽油机到六缸柴油机)DynoPrime供应商:FAGA Bombardier 发运在柏林, 德国(see: )2. 被动测功机: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。
2.1. DynoPerform电涡流测功机 (ECD, 或德语‘Elektrische LeistungsBremse’ ELB):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。
电涡流测功机像APA 一样是摆动式测功机 (同样的扭矩测量原理, 但传感器由BendingBeam 替换为拉压力传感器代替)。
拉压力传感器安装在测功机下面，由其保护壳体。
测功机概述电涡流测功机的使用范围:•主要用于 500kW以下的汽油和柴油内燃机。
•研究开发试验台: 工作范围较宽的发动机机, 有快速反应特性要求的应用。
•用于质量控制的试验台: 主要是小的汽油机, 耐久试验。
电涡流测功机生产厂商AVL Moravia at Hranice, Czech Republic水力测功机 (HLB, 德语 ‘Hydraulische2.2. OmegaLeistungsBremse’):水力测功机就是电涡流测功机的机械版。
这套系统是用水能代替电能来给发动机加载。
一个两侧带叶片的轮状转子在两个带腔的固定轮中间转动。
而腔内水越多转动轮越难旋转, 对发动机来说负荷越大。
同样动能转换成了热能。
水变热并需持续更换(水必须持续的流过测功机)。
扭矩的测量原理与电涡流测功机一样(用拉压力传感器)。
水力测功机使用范围:•主要用于功率 300kW以上的汽油和柴油发动机 (可高达 30MW)•以低转速下高功率和高扭矩的为主的柴油机研究开发试验台，和无快速反应特性要求的耐久试验。
•重型发动机、机车和轮船发动机的质量控制试验台。
•有特殊性价比要求 (用海水作为工作介质以降低成本)。
水力测功机生产厂商Zöllner, 德国Kiel。
Zöllner 是AVL List GmbH 100% 的子公司。