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随着我国电驱动行业的快速发展，激烈的市场竞争加大了公司的产品研发力度和技术创新力度。 测试作为对产品设计方案结论的验证，可以在研发阶段反馈产品性能，保证产品质量。 因此，试验设备的选择非常重要，而电传动试验台是进行电传动产品出厂试验和型式试验的最基本设备。 常用的试验台有水力测功机、磁滞测功机、磁粉测功机、涡流测功机、直流测功机和交流测功机，其中直流测功机和交流测功机称为电力测功机。

1.水力测功机

结构

水力测功机由制动器、测力机构、供水系统和指示控制部分组成。 制动器由转子和定子外壳组成。 定子外壳由滚动轴承支撑，可以自由摆动。 固定在外壳上的力臂可将外壳上的力矩转化为力作用于测力机构。 测力装置的指针齿轮系统决定了水力测功机的测量精度。 下图是一款国产水力测功机的结构示意图：

1 润滑部分 2 进水部分 3 本体部分 4 测力机构部分 5 电动排水阀部分 6 校准部分

功能

水力测功机利用物体在水中运动产生的摩擦阻力来吸收被测驱动电机的功率。 工作时，将驱动电机产生的机械能转化为热能，经循环冷却水冷却后带走热量。 能量吸收是通过水的粘度。 因此对冷却设备的要求比较高，给冷却设备的维护增加了很多工作量，而且被测驱动电机发出的能量无法回收，在转换过程中浪费了能量。

水力测功机结构简单，使用寿命长，成本低，高速吸收功率大，运行平稳； 缺点是控制不便，不能后拖，加载响应时间长，测量精度差，难以实现远程控制和自动调整。 主要用于低速、大功率、大扭矩、无快速响应的耐久试验开发。

2.磁滞测功机

结构

磁滞测功机由内外定子、空心磁滞杯转子、前后端盖、测力机构、励磁线圈、轴承等组成，定子磁极间有一定间隙。 当线圈通电时，在间隙中产生磁场使转子产生磁滞效应。 当磁滞转子在外力作用下克服磁滞力转动时，产生转矩。 转矩只与励磁电流的大小有关，与转速无关，实现了非接触式转矩传递。 下图为磁滞测功机的结构图。

功能

磁滞测功机工作时，控制器向磁滞测功机提供励磁电流。 当磁滞测功机内部线圈通电时，产生磁力线，通过定子齿、气隙、转子磁滞杯形成闭合磁场。 由于磁力线在齿的凸极分布较密，而齿间分布较细，当转子旋转时，磁滞杯上的感应电势产生涡流，涡流与转子相互作用。磁场产生转矩，这就是负载力矩。 当被测电机带动磁滞测功机旋转时，电机的输出功率被磁滞测功机吸收并转化为热能，通过散热器和外围散热风扇进行散热。

磁滞测功机测试精度高，灵敏度高，负载稳定性和重复性好，无电刷滑环结构，气隙无磁粉摩擦。 适用于中小功率电机的型式试验，特别适用于各种微型电机动态特性曲线的测试。

3、磁粉测功机

结构

磁粉测功机由定子、转子、励磁线圈、磁粉介质、支架、底板组成。 定子和转子均由软磁材料制成，定子和转子之间的工作间隙填充有软磁粉。 下图为磁粉测功机磁粉制动器的结构图。

功能

励磁线圈通电时产生磁场，使内部磁粉按磁力线排列成磁链，磁粉链产生的拉力成为阻止转子转动的阻力旋转。 这个力就是负载扭矩。 改变励磁电流可以改变负载转矩。 当没有励磁电流时，磁粉失去束缚，处于松散状态，不传递扭矩。

磁粉测功机适用于低速大扭矩测试场合。 具有缓冲转矩变化、静转矩平稳、无齿槽转矩、无剩磁转矩、无摩擦结构、使用寿命长等优点。

4.涡流测功机

结构

涡流测功机主要由旋转部分（感应盘）、摆动部分（电枢和励磁部分）、测力部分和校正部分组成。 线圈。 当励磁线圈组通入直流电时，其周围形成的磁场在励磁组周围产生闭合磁通量。 位于绕组两侧的电感器极性相反。 测功机旋转时，由于磁密度值的周期性变化，会产生涡流。 涡流产生的磁场与产生它的磁场相互作用，从而产生机器的反向制动力矩，使电枢摆动，制动力通过电枢上的电枢传递给测量装置。 其结构图如下。

1感应盘2主轴3联轴器4励磁线圈5冷却器6气隙7出水管8油杯9测速齿轮10轴承座11进水管12支撑环13外圈14管

功能

涡流测功机利用涡流环产生的电磁效应吸收被测产品输出的扭矩和功率。 具有高稳定性、高精度、低惯量、结构简单等特点，试验功率范围广，额定转速高，响应速度快，技术成熟，成本低，应用广泛。价格。适用于高速、大功率动力机械的扭矩和功率测量，特别适用于动力机械模拟寿命试验和温升试验、性能试验、型式试验等。

5.直流功率测功机

结构

它由直流电动机、测功机和测速发电机组成。 直流电机的定子由独立的轴承座支撑，可在一定角度范围内自由摆动。 机壳上有测力臂，与测功机配合检测定子上的扭矩。 根据直流电机的原理，电机的电磁转矩同时作用于定子和转子。 定子上的扭矩与转子上的扭矩相等，但方向相反，因此可以通过定子测量轴上的扭矩。

1转子2定子3励磁绕组4电枢绕组5测力机构6力臂

功能

当被测动力机的输出轴与直流电力测功机的转子相连并一起旋转时，电枢绕组切割定子绕组磁场的磁力线，并在电枢绕组中感应出电动势，即即，产生与旋转方向相反的制动力。 此时电动机作为发电机运行，达到作为负载测功的目的。 相反，当有电流通过电枢回路时，它会在磁场中受到电磁力的作用，产生与旋转方向相同的驱动力矩。 此时电机作为电动机工作，带动动力机械转动。

直流功率测功机由于其控制简单、调速平稳、性能好等优点而被长期使用，但由于受影响而存在成本高、寿命短、高速运行等难以克服的缺点，已逐渐被替代。的换向器。

6.交流功率测功机

结构

交流电力测功机主要由三相交流电动机、力矩法兰、测速传感器、底座、交流变频调速及配电系统、交流测功机测控仪表等组成。 交流功率测功机通过联轴器与被测件同轴连接，用于模拟和控制电机。 通过三相异步交流电机的变频，将电机转子输出的机械能转换为电能，可以同时测量电机的扭矩和转速。 、功率等性能参数，也可进行其他项目测试的功能扩展，如安全、振动、噪声、寿命测试等。

1 底座 2 三相交流异步电动机及轴承座 3 扭矩法兰传感器、转速传感器 4 电机与发动机联轴器 5 轴承座 6 防护罩

功能

交流功率测功机是目前市场上最先进的加载测功机设备，特别是在中小功率和微功率动力机械的加载测功机测试中，可以兼顾低速和高速加载测功机测试。各种动力机械，与其他类型的测功机加载设备相比，在性能、可靠性、维修方便性等方面具有明显优势； 特别是在低速机械的载荷测功机中，更是其他方法无法比拟的。 几乎可以从0速起提供电力测功机的额定扭矩； 交流电力测功机最大的优点是能量回馈功能，可以将被测机器产生的能量以电能的形式反馈到电网，供其他设备使用，从这个角度来看，经济使用交流测功机是其他测功机无法比拟的，

毫秒级控制响应、转动惯量小、控制稳定性高、系统振动小、测试重复性好，满足瞬态测试、反向拖动、低速加载能力和高能量利用率的需求. 凭借运行成本低的优势，成为目前最先进的测功机设备，也是电驱动试验台架最主流、最先进的设备。

七、总结

电驱动试验台的选择需要多方面考虑。 一方面，测功台应根据产品转速、扭矩、功率特性的测试要求进行匹配。 另一方面，还应考虑测试方法和实验室建设。 成本和后期维护成本、设备折旧率等综合评估，最合适的才是最好的。

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