发动机交流电力测功机选型探讨

交流电力测功机控制器的研究与开发的开题报告1. 研究背景随着科技的进步和电力领域的不断发展，交流电测功机在电力实验、工业研发领域中得到了广泛应用。

交流电测功机能够通过测量电器件的电流、电压等参数，准确地计算电器件的功率、能量等物理量，并提供可靠的测试数据，为电力设备的设计、研发与生产提供重要的支撑作用。

交流电测功机控制器作为交流电测功机的核心元件，能够对交流电测功机的各项参数进行控制和调节，确保设备的正常运行和测试的准确性。

因此，对交流电测功机控制器进行研究和开发，具有重要的理论和实际意义。

2. 研究目的本次研究的主要目的是开发一款高效、稳定、可靠的交流电测功机控制器，以满足电力设备测试和研发的需要。

具体研究目标如下：（1）系统分析电力测功机控制器的功能、性能与特点；（2）探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案；（3）实现交流电测功机控制器的关键技术功能，并进行性能测试和验证；（4）将研发成果应用于实际测试中，为电力设备的设计、研发和生产提供支持。

3. 研究内容和方法（1）系统分析电力测功机控制器的功能、性能与特点通过对目前市场上常见交流电测功机控制器的功能、性能与特点进行系统分析和比较，了解这些控制器的优点和不足之处，并为本次研究的控制器开发提供参考和依据。

（2）探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案根据电力测功机的实际需求和基础要求，探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案。

确定合理的电源管理方案、数据采集方案、控制算法等主要设计要素，并基于物联网、信息安全等技术开发控制器的软件系统。

（3）实现交流电测功机控制器的关键技术功能，并进行性能测试和验证按照设计方案制造控制器的硬件设备，并实现软件系统的功能。

通过对交流电测功机控制器进行性能测试和验证，包括精度测试、响应时间测试、负载能力测试等各项技术指标的测试，以验证控制器的品质和实用性。

（4）将研发成果应用于实际测试中，为电力设备的设计、研发和生产提供支持将研发的交流电测功机控制器应用于实际测试中，并对测试结果进行分析和总结。

测功机选型配置测功机的选型配置在各种电机和电动工具试验中，常常使用到测功机这种测试设备，但是不是每一台测功机都能满足所有的电机测试要求的，那么对于测功机的使用或购买选择有哪些注意事项呢？杭州威衡科技有限公司，位于浙江杭州的高新技术产业基地，是一家专业从事于测试测量仪器、小型自动化设备及非标智能控制系统设备的研究、开发、生产、销售和技术服务为一体的高新技术企业。

下面我们来为你分析一下。

电机测功机配置：（1）实用配置：电参数仪（单相、三相、直流）、测功机控制仪、测功机、夹具；（2）智能配置：电参数仪（单相、三相、直流）、测功机控制仪、测功机、交流变频电源/直流电源、夹具、工控机显示器、控制操作台；2、电机测功机选择及适用场合磁滞测功机（1）磁滞测功机由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线图、支架、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时产生磁力线，并形成磁回路二产生转矩，改变励磁电流即可改变负载力矩。

（2）适用于中小力矩而转速较高的电机测试，如异步电机、小功率直流电机、串激电机及电动工具行业等。

磁粉测功机（1）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）适用于大力矩而转速较低的场合。

如起动电机恒力矩带载起动、异步电动机、直流减速电机及造纸、纺织等行业使用的恒张力控制等。

电涡流测功机（1）电涡流测功机由感应子（转子）、电枢及励磁绕组、转矩、转速传感器、底板等组成，当感应子被电动机驱动旋转时，气隙磁通密度随感应子的旋转而发生周期性变化。

因此，在涡流环表面及一定深度内感生涡流电动势，并产生涡流，该涡流所产生的磁场又与气隙磁场相互作用，产生制动力矩。

改变定子的励磁电流，可以调节被测动力机械的转矩。

（2）适用于高转速、大功率动力机械的转矩和功率测量，尤其适用于动力机械的仿真寿命试验及温升试验，如串激电机、电动工具及大功率电机。

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。

交流测功机调研和方案设计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,具有广泛的使用价值。

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使用比较广泛,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,通过和逆变器相连接,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。

发动机交流电力测功机选型探讨林斌【摘要】通过介绍测功机的一般选型思路和交流电力测功机的优势特点,提出了实验室建设规划过程中对交流电力测功机关键部件及参数确定的建议.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P148-151)【关键词】发动机实验室;发动机测试;测功机;传感器;惯量【作者】林斌【作者单位】柳州汽车检测有限公司,广西柳州 545000【正文语种】中文【中图分类】TK406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。

1 发动机测功机的选型方法1.1 测功机的功能测功机主要用于测试发动机、电动机或动力系统的输出功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱测试的加载设备。

在发动机实验室，测功机还可以测试发动机的性能。

电力测功机还可以开展发动机排气污染物（稳态和瞬态）、机械损失功率（即倒拖）等测试。

1.2 测功机选型的一般步骤在发动机实验室测功机选型时，应首先定位实验室功能和需求，结合各种类型测功机（如水力测功机、电涡流测功机、交流电力测功机等）的特点确定所选测功机类型。

其次依据被测发动机性能参数值来参考确定测功机参数（如：转速、功率、扭矩）。

最后，需要对测功机关键部件、参数进行确定。

根据交流电力测功机的功能需求，需要确定的主要关键部件及其参数有：电机类型、转速传感器、扭矩传感器和转动惯量。

2 交流电力测功机的优势目前汽车行业普遍使用的测功机类型主要有水力测功机、电涡流测功机和交流电力测功机，每种类型测功机都在特定功能实验室中有所选用。

而交流电力测功机凭借其毫秒级的控制响应、转动惯量小、控制稳定性高、系统振动小、测试重复性好，以及满足瞬态试验、倒拖和冷磨试验要求，低速加载能力强、能源利用率高、运行成本低等优点，成为当前技术最先进、功能最完善的测功机类型。

— 21 —2019(1)10.16629/ki.1674-2796.2019.01.006Brief Discussion on Appropriate Dynamometers Selection如何选用适配的测功机如何选用适配的测功机徐广法（ 上海广法测控科技有限公司，上海 201502 ）[收稿日期] 2018-11-17[作者简介]徐广法（1981—）中专，工程师，主要从事测功机项目设计及产品开发。

摘要：针对电机功率特点，对如何选用适配的测功机作介绍，从最高转速、最大扭矩、运行功率、测试精度、灵敏度和分辨率等因素，提出并解决测试期间易出现的问题，确保测试数据正确有效。

关键词：电机效率；测功机原理；转速；扭矩中图分类号： TM930.8 文献标识码：A 文章编号：1674-2796（2019）01-0021-03Brief Discussion on Appropriate Dynamometers SelectionXu Guangfa(Shanghai Guangfa Measurement and Control Technology Co., Ltd., 201502Shanghai)Abstract: In view of the characteristics of motor power, this paper introduces how to select appropriate dynamometers. Starting with the selection of parameters such as maximum speed, maximum torque, operating power, test accuracy, sensitivity and resolution, it puts forward and solves the problems that are easy to occur during the test to ensure the correctness and validity of the final test data.Keywords: Motor efficiency; Dynamometer principle; Speed; Torque0　引言依据JB/T 6744-2013《小功率电动机试验用测功机通用技术条件》定义，测功机是指能产生制动转矩且带有转矩转速指示器的测量装置。

DJJ交流电力测功机使用说明书长沙诚邦测控仪器有限公司一．概述正确的选择负载乃是试验是否能够成功的关键。

机械加载、水力加载、磁粉加载、电涡流加载等都只能信任一定工况范围内的加载，它们不是加载不稳定，就是高速性能不好，或者低速无法加载，而且无一不浪费能源等等，只有电力回馈加载才是加载稳定的、高低速加载特性都很好的节能型加载器。

交流变频回馈加载器由一台特制的变频电机和一台DJJ控制器组成。

DJJ交流变频回馈加载器是利用交流变频电机作为负载并将发出的电能通过DJJ加载及回馈控制器回馈给输入端的一种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流变频电力测功机。

它与其它测功机比较，具有以下无可比拟的优点：（1）既可以作为发电机加载，又可以作为电动机拖动。

这对于内燃机/变速箱等需要倒拖的试验是非常理想的。

（2）节能：由于采用发电回馈加载，节能效果非常明显。

（3）加载特性非常好：DJJ交流电力测功机采用直接转矩控制技术，在额定转速以下可以保持恒扭矩加载，额定转速以上可以恒功率加载。

（4）响应快（5ms）：特别适合例如路谱试验等动态和瞬态加载试验.（5）可以【恒扭矩(加载)/恒转速（倒拖）】两种工作方式，以适应不同测试需要.（6）结构简单，稳定性、可靠性好，使用方便。

（7）恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他测功机无可比拟的（0.1%以上)。

（8）根据用户要求，DJJ电力测功机可以根据要求提供计算机程序控制接口，接口方式可以模拟信号输入，也可以RS232,485等接口输入。

二．110KW交流电力测功机主要技术性能1.环境条件：（1）环境温度： 0－50℃（2）存储温度：－20—＋70℃（3）相对湿度：85％无凌霜（4）海拔高度：1000米，（最高4000米，每100 米降1％）（5）强制冷却：内置风机2、电源：（1）三相电压：3AC380V-15%__480+10%(或其他电压等级)（2）电网频率：48－63HZ（4）功率因素：大于0.98（基波）（5）效率：大于0.963、加载及测量：⑴加载测功范围：0－1000KW⑵加载扭矩范围: 0-400 N.m（量程分档）（更高扭矩也可以特殊定制）⑶转速范围： 0-8000r/min。

250kW交流电力测功机及测量控制系统技术参数1 功能要求主要用于发动机性能试验、可靠性试验，由交流电力测功机作为加载控制设备，完成各种发动机性能试验和测试。

整套系统需满足但不限于以下标准：GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》GB/T 19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》GB/T 21404-2008 内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求GB/T 21405-2008 往复式内燃机发动机功率的确定和测量方法排气污染物排放试验的附加要求2 供应商资质要求2.1提供近三年的业绩清单，具有对所提供系统五年以上的制造经验，投标设备应有良好的国际销售业绩和使用信誉；2.2近三年内，至少为三家以上中国国内知名高校、科研院所或知名汽车企业在汽车发动机领域运用配套相似等级的系统，并提供该系统及设备的销售情况等用户信息；2.3必须有良好的售后服务支持；2.4 必须提供设备制造商授权及产品说明。

3 环境条件使用地点：武汉环境温度：0～+40℃环境湿度：20-80%R.H.4 适用发动机适应发动机：1.0L～2.5L最大发动机功率:≤250kW恒扭矩转速范围：795N.m/200～3000rpm；恒功率范围：250kW/3000～6000rpm,发动机最高转速:≤6500rpm6 系统的主要组成及技术要求6.1 交流电力测功机6.1.1测功机主要技术参数及配置● 额定吸收转矩：795Nm/（200～3000）rpm,额定吸收功率：250kW/（3000～6000）rpm;● 最高转速：7000rpm;● 测功机及电柜防护等级：IP54；● 安全监控及保护：电机轴承温度，电机过载保护，供电电源缺项、超限等。

6.1.2测功机控制机柜（变频控制柜，含AFE有源滤波，电网反馈），置于试验间外，供方电源至变频控制机柜的电缆（小于15米），控制机柜至测功机的电缆，由供方负责。

保证馈电清洁度符合国家标准的规定，可直接通过测功机供电电缆回馈电网；6.1.3校正臂：配置与测功机匹配的静态校正臂及砝码托盘一套，配置全套砝码。

交流电⼒测功机⽤于测试电机扭矩转速功率电⼒测功机1、⼯作原理（1）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。

电⼒测功机分直流电⼒测功机和交流电⼒测功机，⽬前⽤得较多的是交流电⼒测功机。

（2）直流电回馈加载器是利⽤直流发电机作为负载并将发出的电能通过其加载及回馈控制器（逆变器）回馈给输⼊端的⼀种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的直流电⼒测功机。

（3）交流变频电回馈加载器是利⽤交流变频电机作为负载电机，通过⼀台专门的⽮量⼯程变频装置调节负载并进⾏能量回馈。

它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流电⼒测功机。

2、产品特点：(1)作为测功机，必须完成加载和测功（测扭）两项功能。

跟传统的测功机构不⼀样，我们没有专门去制造外壳浮动的特制的测功机本体，⽽是选⽤市场上成熟的批量⽣产的电机和扭矩传感器去组合成⼀台测功机，⽆可置疑，这样的测功机成本低，可靠性好。

⾄于扭矩传感器，我们可以根据⽤户需要，选⽤我们的底座式型扭矩传感器，也可以选⽤我们的法兰式的扭矩传感器。

（2)可以四象限运转，即既可以作发电机运转，也可以作电动机运转；既可以正向加载，也可以反向加载。

这对于类似于发动机试验需要倒拖、变速箱试验需要正反加载等试验是⾮常理想的。

（3）节能：由于采⽤发电回馈加载，具有节能效果好的特点。

尤其是对于采⽤母线回馈式的疲劳寿命试验来说，节能效果就⾮常可观了。

（节能效率主要取决于试验台传动的效率。

）（4）加载特性⾮常好：在额定转速以下可以保持恒扭矩加载（0转速甚⾄反转），额定转速以上可以恒功率加载。

（5）由于加载器本⾝并不消耗加载功率(回馈电⽹或输⼊端)，所以加载器⽆需类似⽔⼒测功机那样需要⼤量⽤⽔作为介质和类似电涡流测功机那样需要⽤⽔进⾏冷却的装置。

（6）响应快：特别适合例如路谱试验等动态加载试验。

电力测功机反馈电负荷计算及应用研究张然摘要：文章主要通过对交流电力测功机试验阶段反馈电的产生过程及反馈电的输出的研究，结合测功设备的典型试验及实测数据，建立相应数学模型，得出测功设备输出电能的计算公式及系数，并应用本次研究优化汽车发动机试验室的配电设计方案，科学利用测功机反馈电能，达到节能的目的。

关键字：电力测功机；反馈电；负荷计算；需要系数1.研究对象选择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。

目前国内各车企和试验机构新建发动机试验室项目中，广泛采用的测功机就是交流电力测功机，因此本次选择的研究对象为带电能回馈功能的交流电力测功机。

根据国标GB/T19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》及GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》内容规定，发动机试验主要是可靠性试验和性能试验。

可靠性试验一般持续时间长，试验持续时间一般在200~1000h，且负荷稳定。

性能试验一般试验准备时间长、试验持续时间短，试验项目较随机。

故为了反馈电的合理利用，选择可靠性试验作为研究对象的典型试验，其中以汽车发动机可靠性试验的交变负荷试验、冷热冲击试验作为研究重点。

2.计算方法确定2.1负荷持续率的确定方法分析3.主要计算参数确定3.1负荷持续率确定3.1.1交变负荷试验试验规范描述：油门全开，从最大净扭矩转速（nM）均匀地升至最大净功率的转速（nP），历时1.5min；在nP稳定运行3.5min；随后均匀地降至nM，历时1.5min；在nM稳定运行3.5min。

重复上述交变工况，运行到25min，油门关闭，转速下降至怠速（ni）运行到29.5min；油门开大，无负荷，使转速均匀上升到105%额定转速（105%nr）或上升到发动机制造厂规定的最高转速，历时0.25min±0.1min；随后均匀地关小油门，使转速降至nM，历时0.25min±0.1min。

电涡流测功机的正确选型与合理使用
黄明强
【期刊名称】《车用发动机》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】通过电涡流测功机和内燃机工作特性的比较，指出测功机选型时不能仅以铭牌给出的额定功率和转速为依据，而必须使测功机的功率及扭矩特性曲线包容内燃机对应的特性曲线。

【总页数】1页(P37)
【作者】黄明强
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U467.45
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3.猪病治疗中正确合理使用兽药 [J], 杨宝银; 段进江
4.猪病治疗中正确合理使用兽药 [J], 丁云玲
5.猪病治疗中要正确合理使用兽药 [J], 李轻
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