交流电力测功机特点

特高压交流与直流测量装置介绍摘要：特高压交直流测量装置是特高压交直流输电系统中必不可少的重要设备，有交流与直流两大类，每类中又分为电流和电压测量两种类型。

电流测量通常用各种结构的电流互感器；对于电压的测量通常采用多种多样的电压互感器以及阻容式分压器。

文中都进行了简要介绍。

关键词：特高压；交流；直流；测量引言高压直流输电（High Voltage Direct Current transmission，简称HVDC）是一项新技术，运用高压直流输电可以提高电力系统的经济指标、技术性能、运行可靠性和调度灵活性。

直流输电是目前世界发达国家和发展中国家作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段，它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。

相对于交流输电，直流输电具有线路造价低、线路损耗小、系统稳定、可以限制短路电流、调节快速、运行可靠等优点。

高压直流输电线路上的直流电流是高压直流输电直流控制保护系统的重要技术参数。

由于直流线路沿线地区环境污染、外力破坏以及雷击等因素的影响，直流线路故障率逐年升高。

如何保证直流线路的安全稳定运行，提供一种高速可靠的线路保护方案，就成为一个急待解决的直流输电技术问题[1]。

1主要内容1.1特高压交流测量装置我国特高压交流输电工程中采用的电压互感器为柱式CVT和罐式电磁式电压互感器（罐式TV），一种新型罐式电容式电压互感器（罐式CVT）已研制成功，并已在后续工程中得到使用[2]。

相对于传统的TV，特高压电子式电压互感器EVT具有绝缘结构简单、无磁饱和、体积小、传输信号可直接与微机化计量及保护设备接口对接等优点。

特高压交流工程采用的TA都是安装在GIS上的电磁式TA，体积大，一组TA的质量超过1吨。

电子式电流互感器（ECT）采用新型传感器，体积小、质量轻，可配套用于GIS，也可独立使用。

特高压交流工程中的ECT可采用全光纤结构。

电流互感器TA与电压互感器TV组装在同一外壳内的组合式互感器和光电式电流互感器也在发展中。

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。

电力测功器的工作原理1. 简介电力测功器（Power Meter）是一种用于测量电力参数的仪器，主要用于测量电压、电流、功率、功率因数等参数。

它广泛应用于电力系统、工业自动化、电子设备测试等领域。

本文将详细介绍电力测功器的工作原理。

2. 基本原理电力测功器的工作原理基于电压和电流的测量，通过测量得到的电压和电流值计算出功率和功率因数。

2.1 电压测量电力测功器通过电压传感器（Voltage Sensor）测量电路中的电压。

电压传感器通常采用电阻分压原理进行测量。

电阻分压原理是利用电阻的电压分压特性，将待测电压分压为测量范围内的电压。

电力测功器中的电压传感器通常由一个标准电阻和一个电阻分压电路组成。

标准电阻与待测电压串联，形成电压分压电路。

通过测量标准电阻上的电压，可以计算出待测电压的值。

2.2 电流测量电力测功器通过电流传感器（Current Sensor）测量电路中的电流。

电流传感器通常采用电流互感器（Current Transformer）或电流夹（Current Clamp）进行测量。

2.2.1 电流互感器电流互感器是一种基于电磁感应原理的传感器，用于测量高电流。

它由一个铁芯和一定数量的匝数组成。

待测电流通过电流互感器的一侧，产生磁场，磁场通过铁芯传递到另一侧，在另一侧感应出的电压与待测电流成正比。

通过测量感应出的电压，可以计算出待测电流的值。

2.2.2 电流夹电流夹是一种用于测量小电流的传感器，它可以夹在待测电流的导线上，通过感应电流产生的磁场来测量电流的大小。

电流夹通常采用霍尔效应或磁阻效应进行测量。

2.3 功率和功率因数计算电力测功器通过测量得到的电压和电流值，可以计算出功率和功率因数。

2.3.1 功率计算功率是电压和电流的乘积，可以通过以下公式计算：功率 = 电压× 电流根据测量得到的电压和电流值，可以直接计算出功率的值。

2.3.2 功率因数计算功率因数是有功功率与视在功率之比，可以通过以下公式计算：功率因数 = 有功功率 / 视在功率有功功率可以通过功率计算得到，视在功率可以通过以下公式计算：视在功率 = 电压× 电流根据测量得到的电压和电流值，可以计算出有功功率和视在功率的值，进而计算出功率因数的值。

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。

国内外测功机供应商一、测功机简介测功机也称测功器，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。

二、测功机种类（一）、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、适用场合：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。

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。