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一、電機檢測技術(shù)概述
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對產(chǎn)品的質(zhì)量提出越來(lái)越高的要求,現在企業(yè)的發(fā)展科技創(chuàng )新至關(guān)重要。比如電機行業(yè),伺服電機越來(lái)越朝著(zhù)大功率、大力矩、高轉速、動(dòng)態(tài)響應好、機械特性好等要求發(fā)展。隨著(zhù)國家戰略發(fā)展的要求,航空工業(yè)發(fā)動(dòng)機在未來(lái)的幾年之內實(shí)現國產(chǎn)化,提高核心競爭力。再者,隨著(zhù)新能源領(lǐng)域的發(fā)展純電動(dòng)自行車(chē)及純電動(dòng)汽車(chē)也實(shí)現快速發(fā)展,電動(dòng)車(chē)行業(yè)利用高效率電機(永磁同步電機、無(wú)刷電機)和驅動(dòng)器來(lái)是實(shí)現節能環(huán)保的效果。同樣社會(huì )在發(fā)展,特別是電機新技術(shù)不斷的更新。對電機檢測儀器要求也越來(lái)越高!電機檢測包括電機定子測試、電機生產(chǎn)線(xiàn)快速測試、電機出廠(chǎng)測試、電機性能測試,要求對電機定子測試系統快速,智能化程度高;對電機出廠(chǎng)測試系統的整體測試精度要高,智能化程度高;電機性能測試是全面的分析電機綜合性能指標。所以電機檢測儀器技術(shù)也要不斷的更重新與發(fā)展,才能滿(mǎn)足時(shí)代的需求!
二、測功機選擇要素及注意事項:
1、 在交直流電機和電動(dòng)工具試驗中,常常使用到測功機這種測試設備,測功機主要測試電機的轉矩、轉速、輸出功率。但是不是每一臺測功機都能滿(mǎn)足所有的電機測試要求的,主要考慮三個(gè)方面的因素:
(1)扭矩測試范圍,測功機的轉矩通常是不能超過(guò)轉矩值。
(2)轉速測試范圍,測功機的轉速通常是不能超過(guò)能承受的轉速,如果長(cháng)時(shí)間超速使用會(huì )大大縮短測功機的使用壽命,特別是機械磨損。
(3)測功機上通常所標的功率是指測功機所能吸收的功率,因為一般的測功機(磁滯、磁粉、電渦流測功機是靠吸收熱量達到能量的消耗)即被測交直流電機或電動(dòng)工具的輸出功率。嚴格地來(lái)說(shuō),這個(gè)指標也是不能超過(guò)的,否則測功機很容易就會(huì )因為熱量散不出去被燒壞;
2、測功機的選擇要不但要滿(mǎn)足轉速、轉矩、功率三個(gè)主要技術(shù)指標,還要看是不是符合測試的具體要求,一般電機都需要測試空載轉速、空載損耗、堵轉轉矩等參數,也是需要著(zhù)重考慮的!
3、在測功機的選擇時(shí),電機所有的測試數據都在測功機性能參數的30%~90%之間。因為測功機在這個(gè)區間的測試精度是有保證的。
4、通常用到的測功機主要有以下的分類(lèi):磁滯測功機、磁粉測功機、渦流測功機、電力測功機(直流、交流電力測功機)。
測功機按能達到的轉速高低排序為:渦流測功機、電力測功機、磁滯測功機、磁粉測功機;
(1)渦流測功機不能將電機或電動(dòng)工具做到堵轉,但其轉速上限卻很高,通常20000~30000RPM;轉矩也可以做到很大。
(2)磁滯測功機轉速一般為20000轉以下,但其可以做到堵轉,不過(guò)功率不太大;轉矩一般為20Nm以下。
(3)磁粉測功機的轉速較低,通常1500~5000RPM,但轉矩可以做大,電機也可以做到堵轉。
5、電力測功機不需要水冷卻,僅風(fēng)冷即可;渦流測功機、磁滯測功機、磁粉測功機則需要水冷和風(fēng)冷同時(shí)進(jìn)行,也有些小功率的磁滯測功機不需要水冷也能滿(mǎn)足測試要求;測功機在使用過(guò)程中,一定要開(kāi)啟冷卻功能。
三、測功機配套及使用場(chǎng)合:
1、配套設備:
(1)簡(jiǎn)單配置:電參數(單相、三相、直流)、測功機控制儀、測功機、夾具
(2)完整配置:測功機控制儀、單/三相/直流電參數儀、交流變頻電源/直流電源、夾具、工控機顯示器、控制操作臺
2、測功機選擇及適用場(chǎng)合
磁滯測功機
(1)磁滯測功機由帶齒極定子、空心磁滯杯轉子、激磁線(xiàn)圖、支架、底板等組成,當磁滯測功機內部線(xiàn)圈通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生磁力線(xiàn),并形成磁回路二產(chǎn)生轉矩,改變勵磁電流即可改變負載力矩。
(2)適用于中小力矩而轉速較高的電機測試,如異步電機、小功率直流電機、串激電機及電動(dòng)工具行業(yè)。
磁粉測功機
(1)磁粉測功機是由定子、實(shí)心轉子、激磁線(xiàn)圈、磁粉介質(zhì)、支架、底板等組成,當磁粉測功機內部線(xiàn)圈通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),使內部磁粉按磁力線(xiàn)排成磁鏈,由磁粉鏈產(chǎn)生拉力變?yōu)樽柚罐D子旋轉的阻力,該力即為負載力矩。改變激磁電流即可改變負載力矩。
(2)適用于大力矩而轉速較低的場(chǎng)合,如起動(dòng)電機帶載起動(dòng)、異步電動(dòng)機、直流減速電機及造紙、紡織等行業(yè)使用的恒張力控制等。
電渦流測功機
(1)電渦流測功機由感應子(轉子)、電樞及勵磁繞組、轉矩、轉速傳感器、底板等組成,當感應子被電動(dòng)機驅動(dòng)旋轉時(shí),氣隙磁通密度隨感應子的旋轉而發(fā)生周期性變化。因此,在渦流環(huán)表面及一定深度內感生渦流電動(dòng)勢,并產(chǎn)生渦流,該渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)又與氣隙磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生制動(dòng)力矩。改變定子的勵磁電流,可以調節被測動(dòng)力機械的轉矩。
(2)適用于高轉速、大功率動(dòng)力機械的轉矩和功率測量,尤其適用于動(dòng)力機械的仿真壽命試驗及溫升試驗,如串激電機、電動(dòng)工具及大功率電機。
電力測功機
(1)直流電力回饋加載器是利用直流發(fā)電機作為負載并將發(fā)出的電能通過(guò)其加載及回饋控制器(逆變器)回饋給輸入端的一種先進(jìn)的加載設備,它和扭矩傳感器配接,即組成優(yōu)良的低速直流電力測功機。
(2)交流電力回饋加載器是利用交流變頻電機作為負載電機,通過(guò)一臺四象限矢量工程變頻裝置調節負載并進(jìn)行能量回饋。它和扭矩傳感器配接,即組成高速交流電力測功機。
3、應用場(chǎng)合:
(1)測功機也稱(chēng)測功器,主要用于測試原動(dòng)機的功率,也可作為齒輪箱、減速機、變速箱的加載設備,用于測試它們的傳遞功率。
(2)測功機主要應用于:?jiǎn)蜗喈惒诫姍C(洗衣機電機、油煙機電機、風(fēng)扇電機、空調電機、壓縮機電機)、罩極電機、直流電機、串極電機、電動(dòng)工具、三相電機、直流永磁同步電機、調速電機、步進(jìn)電機、雨刮器電機、搖窗電機、汽車(chē)暖風(fēng)電機、摩托車(chē)起動(dòng)電機、輪轂電機、差速電機等。
四、測功機系統功能介紹:
1.主要性能:
(1)測試數據均數字顯示并可送到微機,采樣、畫(huà)曲線(xiàn)和打??;
(2)采用高精度負載傳感器,具有穩定性好,使用壽命長(cháng)等特點(diǎn);
(3)整機靈敏度高,負載轉矩穩定性和測試重復性好;
(4)僅調節勵磁電流便可控制負載的大??;
(5)軟件操作簡(jiǎn)單易學(xué),并可實(shí)現手動(dòng)、自動(dòng)、定點(diǎn)等測試方式;
(6)電量測試儀具有多檔量程(自動(dòng)切換)滿(mǎn)足大功率電機和小功率電機的測試;
(7)三維調節臺可方便安裝電機,實(shí)現快速裝夾(供選擇)。
2 、系統功能:
(1)可以電腦上控制電機的開(kāi)關(guān)操作;
(2)系統具有手動(dòng)、自動(dòng)測試方式(此方式可不連接電腦操作)全部過(guò)程可在控制柜的顯示控制儀上實(shí)現;數據可鎖存,以便手工記錄;
(3)系統具有自動(dòng)測試方式:即負載根據設置自動(dòng)加載,掃描電機從空載到堵轉(或設定值)的特性曲線(xiàn);
(4)系統具有定點(diǎn)測試方式:即電機運行后,負載自動(dòng)調節到設定值,并在設定值處穩定運行;
(5)測試結果:電機測試數據以報表或曲線(xiàn)的方式顯示,可打印保存,方便下次打開(kāi)查詢(xún)曲線(xiàn),曲線(xiàn)坐標參數(橫坐標及縱坐標)可修整
(6)額定扭矩實(shí)驗精度:±0.2%;轉速精度±0.2%;
(7) 測功范圍:0.01Nm-10000Nm(客戶(hù)可根據自己的電機功率大小,選擇量程合適的測功機)
五、測功機測試軟件功能介紹:
1、測試項目:
(1)空載、負載、堵轉測試時(shí)對電流、轉矩、轉速、輸出功率進(jìn)行安全值的設定,可實(shí)現自動(dòng)推出限制。
(2)自動(dòng)加載與手動(dòng)加載測試:
A 負載測試加載速度可調:根據實(shí)際需要自行調節。
B 測試加載增量可調:可對初始加載量和增量進(jìn)行設定。
(4)定點(diǎn)測試:可對電流、轉矩、轉速、功率進(jìn)行測試??啥ㄒ粋€(gè)點(diǎn)不卸載;定多個(gè)點(diǎn)卸載。定點(diǎn)個(gè)數最多可以定5個(gè)點(diǎn)。定點(diǎn)數據可以設定。
(5)耐久測試:測試步驟1 2 3 4 5;運行方式:空載、轉矩、輸入功率、輸出功率、不測可隨意設定;每個(gè)項目下的耐久值和誤差值可隨意設定;測試時(shí)間也可以隨意設定。
2、銘牌參數:
電機型號、額定功率、額定電壓、額定轉速、客戶(hù)名稱(chēng)、客戶(hù)檔案、測試人員、測試日期。
參數作為報表幫助客戶(hù)整理和分析數據。
3、曲線(xiàn)坐標:
(1)兩種模式,七條坐標曲線(xiàn)。
(2)兩種模式:轉速模式、轉矩模式,兩種模式只是對數據分析的方式。
(3)七條曲線(xiàn):電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率。每條曲線(xiàn)的值和顏色代表的曲線(xiàn)可隨意設定,方便分析數據。
4、電機參數的存儲和調用:
每一種電機的參數設定好以后可以存儲,以便下次使用和調用不需要重新去設定。
5、測試界面:
測試界面可以實(shí)時(shí)顯示測試的瞬時(shí)值(電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率),并可以間按一定的時(shí)間(隨意設定)采集數據。同時(shí)在測試過(guò)程中曲線(xiàn)自動(dòng)繪制。更好的監控測試的過(guò)程。
6、報表分析:
(1)整個(gè)測試過(guò)程的曲線(xiàn)圖(電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率)
(2)銘牌參數值
(3)關(guān)鍵點(diǎn)電機性能分析
空載點(diǎn):電流值和轉速值
轉矩點(diǎn):轉矩值、轉速值、電流值、輸出功率值、效率值
輸出功率點(diǎn):轉矩值、轉速值、電流值、輸出功率值、效率值
高效率值:轉矩值、轉速值、電流值、輸出功率值、效率值
六、測功機選型
合理選擇測功機,是精確測量的關(guān)鍵,這需要專(zhuān)業(yè)人員參與。