轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量教程文件

1、State Key Laboratory of Engines, Tianjin University轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量State Key Laboratory of Engines, Tianjin University轉(zhuǎn)速是在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，單位：轉(zhuǎn)速是在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，單位：r/minr/min，記為：，記為：n n。按照接觸與否可以分為接觸式、非接觸式兩大類。按照接觸與否可以分為接觸式、非接觸式兩大類。 接觸式轉(zhuǎn)速表接觸式轉(zhuǎn)速表 離心式轉(zhuǎn)速表離心式轉(zhuǎn)速表磁性轉(zhuǎn)速表磁性轉(zhuǎn)速表電動(dòng)轉(zhuǎn)速表電動(dòng)轉(zhuǎn)速表定時(shí)轉(zhuǎn)速表定時(shí)轉(zhuǎn)速表特點(diǎn)：特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的能量，精度一般較差

2、，用于構(gòu)造簡(jiǎn)單，消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的能量，精度一般較差，用于能量損失忽略不計(jì)且對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合能量損失忽略不計(jì)且對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合第一節(jié)第一節(jié) 轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)速測(cè)量State Key Laboratory of Engines, Tianjin University離心式轉(zhuǎn)速表：利用離心力器件（重環(huán)或重錘）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)利用離心力器件（重環(huán)或重錘）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速的平方成正比的離心力，通過克服彈簧的反作用力推動(dòng)指示速的平方成正比的離心力，通過克服彈簧的反作用力推動(dòng)指示機(jī)構(gòu)工作的，分手持式和固定式兩種。機(jī)構(gòu)工作的，分手持式和固定式兩種。State Key Laboratory of Engines,

3、 Tianjin University磁性轉(zhuǎn)速表：利用回轉(zhuǎn)圓盤在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電渦流而產(chǎn)生利用回轉(zhuǎn)圓盤在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電渦流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變化，從而帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)來測(cè)速的，故又稱為電渦流式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變化，從而帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)來測(cè)速的，故又稱為電渦流式轉(zhuǎn)速表。速表。 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University電動(dòng)轉(zhuǎn)速表：由發(fā)送器、指示器和連接導(dǎo)線三部分組成。發(fā)送由發(fā)送器、指示器和連接導(dǎo)線三部分組成。發(fā)送器實(shí)際上是一個(gè)小型永磁的交流或直流發(fā)電機(jī)。器實(shí)際上是一個(gè)小型永磁的交流或直流發(fā)電機(jī)。電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表的測(cè)量方式：是將小型交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持電動(dòng)式轉(zhuǎn)

4、速表的測(cè)量方式：是將小型交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速一致并發(fā)電。轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大。電與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速一致并發(fā)電。轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大。電動(dòng)轉(zhuǎn)速表通過電壓表指示所測(cè)轉(zhuǎn)速。動(dòng)轉(zhuǎn)速表通過電壓表指示所測(cè)轉(zhuǎn)速。電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表有良好的抗震性，多用于柴油機(jī)和船舶等設(shè)備的電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表有良好的抗震性，多用于柴油機(jī)和船舶等設(shè)備的轉(zhuǎn)速測(cè)量。轉(zhuǎn)速測(cè)量。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University定時(shí)轉(zhuǎn)速表：在一定時(shí)間內(nèi)通過累計(jì)轉(zhuǎn)速來測(cè)量轉(zhuǎn)速。手持在一定時(shí)間內(nèi)通過累計(jì)轉(zhuǎn)速來測(cè)量轉(zhuǎn)速。手持式定時(shí)轉(zhuǎn)速表采用鐘表式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。式定時(shí)轉(zhuǎn)速表采用鐘表式傳動(dòng)機(jī)

5、構(gòu)。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University原理原理 ：是利用光電元件（如光電池、光電管、光敏電阻等）：是利用光電元件（如光電池、光電管、光敏電阻等） 對(duì)光的敏感性來測(cè)量轉(zhuǎn)速。對(duì)光的敏感性來測(cè)量轉(zhuǎn)速。 非接觸式轉(zhuǎn)速表非接觸式轉(zhuǎn)速表 特點(diǎn)：不消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，測(cè)量精度高，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜；是動(dòng)力機(jī)械特點(diǎn)：不消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，測(cè)量精度高，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜；是動(dòng)力機(jī)械測(cè)試中最常用的測(cè)速儀表，測(cè)試中最常用的測(cè)速儀表，其關(guān)鍵部分是轉(zhuǎn)速傳感器光電式轉(zhuǎn)速傳感器光電式轉(zhuǎn)速傳感器 光電式轉(zhuǎn)速傳感器（光電式轉(zhuǎn)速傳感器（a a）雙頭投射式（）雙頭投射式（

6、b b）單投反射式）單投反射式1 1、7 7光源光源 2 2、遮光盤、遮光盤 3 3、光電管、光電管 4 4、透鏡、透鏡 5 5、反、反光鏡光鏡 6 6、被測(cè)轉(zhuǎn)軸、被測(cè)轉(zhuǎn)軸 8 8、光敏管、光敏管分類分類: :照射式、照射式、 反射式反射式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :光源，遮光盤（反光盤）光源，遮光盤（反光盤） 光電管，測(cè)頻電路。光電管，測(cè)頻電路。特點(diǎn)特點(diǎn): :高速時(shí)，光信號(hào)減弱高速時(shí)，光信號(hào)減弱測(cè)速：脈沖信號(hào)的頻率測(cè)速：脈沖信號(hào)的頻率f(Hz)f(Hz)為為n n為被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速（為被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速（r/minr/min）；）；z z為避光盤上狹縫（或孔）數(shù)目。為避光盤上狹縫（或孔）數(shù)目。 State Ke

7、y Laboratory of Engines, Tianjin University磁電式轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器 結(jié)構(gòu)：齒輪（導(dǎo)磁材料，齒數(shù)結(jié)構(gòu)：齒輪（導(dǎo)磁材料，齒數(shù)z z）, ,磁頭磁頭 （磁鐵）（磁鐵）, ,線圈線圈, ,距齒頂約距齒頂約2mm;2mm;特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,工作可靠工作可靠, ,轉(zhuǎn)速越高轉(zhuǎn)速越高, , 輸出信號(hào)越強(qiáng)輸出信號(hào)越強(qiáng); ;測(cè)速：齒輪隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一齒，測(cè)速：齒輪隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一齒， 切割一次磁力線，在線圈中產(chǎn)切割一次磁力線，在線圈中產(chǎn) 生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的脈沖信號(hào)。生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的脈沖信號(hào)。 每轉(zhuǎn)將產(chǎn)生每轉(zhuǎn)將產(chǎn)生z z個(gè)電脈沖信號(hào)。個(gè)電脈沖

8、信號(hào)。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University一、轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法分類一、轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法分類 11測(cè)量原理的不同分為測(cè)量原理的不同分為: :傳遞法、平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法三大類。三大類。傳遞法原理原理 ：軸受到轉(zhuǎn)矩作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形、應(yīng)力或應(yīng)變，：軸受到轉(zhuǎn)矩作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形、應(yīng)力或應(yīng)變，傳遞法就是通過測(cè)量變形、應(yīng)力或應(yīng)變來測(cè)量轉(zhuǎn)矩的傳遞法就是通過測(cè)量變形、應(yīng)力或應(yīng)變來測(cè)量轉(zhuǎn)矩的根據(jù)傳感器所感應(yīng)的參數(shù)分為根據(jù)傳感器所感應(yīng)的參數(shù)分為: :變形型、應(yīng)變型和應(yīng)力型轉(zhuǎn)矩傳感器，分別變形型、應(yīng)變型和應(yīng)力型轉(zhuǎn)矩傳感器，分別感感 受轉(zhuǎn)軸的變形、應(yīng)變和應(yīng)力。受

9、轉(zhuǎn)軸的變形、應(yīng)變和應(yīng)力。 根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)產(chǎn)生方式分為根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)產(chǎn)生方式分為: :電阻式、光學(xué)式、光電式、感應(yīng)式、電容式、電阻式、光學(xué)式、光電式、感應(yīng)式、電容式、鋼鋼 鉉式、機(jī)械式轉(zhuǎn)矩傳感器等。鉉式、機(jī)械式轉(zhuǎn)矩傳感器等。根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳輸方式分為根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳輸方式分為: :接觸式和非接觸式兩大類。接觸式和非接觸式兩大類。 接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式樣、接觸滑環(huán)式等；接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式樣、接觸滑環(huán)式等； 非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括光波式、磁場(chǎng)式、電場(chǎng)式、微波式等。非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括光波式、磁場(chǎng)式、電場(chǎng)式、微波式等。根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器安裝方式分為根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器安裝

10、方式分為: :串裝式和附裝式兩類。串裝式和附裝式兩類。 第二節(jié)第二節(jié) 轉(zhuǎn)矩測(cè)量轉(zhuǎn)矩測(cè)量State Key Laboratory of Engines, Tianjin University11平衡力法平衡力法 當(dāng)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)械的傳動(dòng)軸對(duì)外輸出一定大小的轉(zhuǎn)矩時(shí)，在其機(jī)殼上必然同當(dāng)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)械的傳動(dòng)軸對(duì)外輸出一定大小的轉(zhuǎn)矩時(shí)，在其機(jī)殼上必然同時(shí)作用著大小相等、方向相反的平衡力矩。通過測(cè)量機(jī)殼上的平衡力矩來確定動(dòng)時(shí)作用著大小相等、方向相反的平衡力矩。通過測(cè)量機(jī)殼上的平衡力矩來確定動(dòng)力機(jī)械傳動(dòng)軸上工作力矩的方法稱為平衡力法，又稱支反力法。力機(jī)械傳動(dòng)軸上工作力矩的方法稱為平衡力法，又稱支反力法

11、。動(dòng)機(jī)機(jī)械試驗(yàn)中常用的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法就是典型的平衡力法動(dòng)機(jī)機(jī)械試驗(yàn)中常用的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法就是典型的平衡力法 平衡力法測(cè)量轉(zhuǎn)矩原理平衡力法測(cè)量轉(zhuǎn)矩原理11機(jī)殼機(jī)殼 22平衡支承平衡支承 33力臂桿力臂桿 44測(cè)力機(jī)構(gòu)測(cè)力機(jī)構(gòu)State Key Laboratory of Engines, Tianjin University依據(jù)能量守恒定律，通過測(cè)量其他形式能量如電能、熱能依據(jù)能量守恒定律，通過測(cè)量其他形式能量如電能、熱能參數(shù)來測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)矩的方法即能參數(shù)來測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)矩的方法即能量轉(zhuǎn)換法。量轉(zhuǎn)換法。從方法上講，能量轉(zhuǎn)換法實(shí)際上就是對(duì)功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)從方法上講

12、，能量轉(zhuǎn)換法實(shí)際上就是對(duì)功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量的方法。能量轉(zhuǎn)換法測(cè)轉(zhuǎn)矩一般只在電機(jī)和液機(jī)方面有量的方法。能量轉(zhuǎn)換法測(cè)轉(zhuǎn)矩一般只在電機(jī)和液機(jī)方面有較多的應(yīng)用。較多的應(yīng)用。 能量轉(zhuǎn)換法能量轉(zhuǎn)換法傳遞法涉及的轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器種類最多，應(yīng)用也最傳遞法涉及的轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器種類最多，應(yīng)用也最廣泛。廣泛。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University三種方式的比較三種方式的比較傳遞類轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x傳遞類轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x小巧輕便，既可以串接到被測(cè)設(shè)備小巧輕便，既可以串接到被測(cè)設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中去測(cè)量轉(zhuǎn)矩，也可以附加在被測(cè)設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中去測(cè)量轉(zhuǎn)矩，也可以附加在被測(cè)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)

13、的傳動(dòng)軸上來測(cè)量轉(zhuǎn)矩，測(cè)試時(shí)不需要改傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸上來測(cè)量轉(zhuǎn)矩，測(cè)試時(shí)不需要改變被測(cè)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也不需要移動(dòng)被測(cè)設(shè)變被測(cè)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也不需要移動(dòng)被測(cè)設(shè)備，便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)量準(zhǔn)確度高，能夠真實(shí)備，便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)量準(zhǔn)確度高，能夠真實(shí)有效的反映機(jī)械的實(shí)際情況。有效的反映機(jī)械的實(shí)際情況。平衡類轉(zhuǎn)矩測(cè)量平衡類轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x僅能夠測(cè)量靜態(tài)或勻速工作情況下儀僅能夠測(cè)量靜態(tài)或勻速工作情況下的轉(zhuǎn)矩，不能測(cè)量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。的轉(zhuǎn)矩，不能測(cè)量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。能量轉(zhuǎn)換類轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x能量轉(zhuǎn)換類轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的測(cè)量為間接測(cè)量方式，測(cè)量的測(cè)量為間接測(cè)量方式，測(cè)量誤差比較大，常達(dá)誤差比較大，常達(dá)（1015）%，所以只有

14、在無，所以只有在無法進(jìn)行直接測(cè)量的場(chǎng)合下，才采用這種方法。法進(jìn)行直接測(cè)量的場(chǎng)合下，才采用這種方法。 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University二、常用轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器二、常用轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器 鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x 原理原理 ：鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x是根據(jù)彈性扭軸的變化引起鋼鉉伸縮，：鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x是根據(jù)彈性扭軸的變化引起鋼鉉伸縮， 從而使用鋼鉉振動(dòng)的固有頻率發(fā)生變化來測(cè)量轉(zhuǎn)矩的。從而使用鋼鉉振動(dòng)的固有頻率發(fā)生變化來測(cè)量轉(zhuǎn)矩的。鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的原理鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的原理1-1-彈性扭矩彈性扭矩 2-2-卡盤卡盤 3-3-凸臂凸臂 4-4-鋼鉉鋼鉉

15、021lf)(202ffKTState Key Laboratory of Engines, Tianjin University在被測(cè)軸上相隔距離的兩個(gè)面上固定安裝著兩個(gè)測(cè)量環(huán)，在被測(cè)軸上相隔距離的兩個(gè)面上固定安裝著兩個(gè)測(cè)量環(huán)，兩根振弦分別被夾緊在測(cè)量環(huán)的支架上。兩根振弦分別被夾緊在測(cè)量環(huán)的支架上。當(dāng)軸受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，兩當(dāng)軸受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，兩個(gè)測(cè)量環(huán)之間產(chǎn)生一相個(gè)測(cè)量環(huán)之間產(chǎn)生一相對(duì)轉(zhuǎn)角，引起振弦自振對(duì)轉(zhuǎn)角，引起振弦自振頻率的變化。頻率的變化。自振頻率與所受外力的自振頻率與所受外力的平方根成正比。振動(dòng)頻平方根成正比。振動(dòng)頻率差獲得扭矩。率差獲得扭矩。在安裝振弦時(shí)必須使其在安裝振弦時(shí)必須使其有一定

16、的預(yù)緊力。有一定的預(yù)緊力。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University當(dāng)軸傳遞扭矩時(shí)，軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形當(dāng)軸傳遞扭矩時(shí)，軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變，軸的兩相鄰截面就扭轉(zhuǎn)一個(gè)變，軸的兩相鄰截面就扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使裝在卡筒上的兩個(gè)振弦角度，使裝在卡筒上的兩個(gè)振弦傳感器中的一個(gè)受拉、一個(gè)受壓。傳感器中的一個(gè)受拉、一個(gè)受壓。根據(jù)虎克定律根據(jù)虎克定律, ,在彈性變形范圍在彈性變形范圍內(nèi)內(nèi), ,軸的扭轉(zhuǎn)角度是與外加的扭軸的扭轉(zhuǎn)角度是與外加的扭矩成正比的，振弦的伸縮變形也矩成正比的，振弦的伸縮變形也就與外加的扭矩成正比。就與外加的扭矩成正比。而振弦的振動(dòng)頻率的平方差與它

17、而振弦的振動(dòng)頻率的平方差與它所受應(yīng)力成正比，因此可利用測(cè)所受應(yīng)力成正比，因此可利用測(cè)量弦的振動(dòng)頻率的方法來測(cè)量軸量弦的振動(dòng)頻率的方法來測(cè)量軸所承受的扭矩。所承受的扭矩。測(cè)量原理測(cè)量原理State Key Laboratory of Engines, Tianjin University圖5-1 振弦式傳感器原理及間歇激勵(lì)方式圖（a） 自激式； （b） 他激式； （c） 激勵(lì)與輸出波形 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University激勵(lì)方式激勵(lì)方式（1 1） 間歇激勵(lì)方式間歇激勵(lì)方式振弦的間歇激勵(lì)有自激式和他激式兩種方式。振弦的間歇激勵(lì)有自

18、激式和他激式兩種方式。 （1 1） 圖圖5-15-1（a a）為自激式）為自激式： 在弦的兩側(cè)放一永久磁鐵，在弦的兩側(cè)放一永久磁鐵， 工作時(shí)，工作時(shí)， 弦中通以脈沖電流，弦中通以脈沖電流， 脈沖電流受磁場(chǎng)作用使弦脈沖電流受磁場(chǎng)作用使弦起振。起振。 起振后，起振后， 弦作為導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，弦作為導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)， 感應(yīng)出交變感應(yīng)出交變電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)， 通過測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率，通過測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率， 即為振弦的自由即為振弦的自由振動(dòng)頻率。振動(dòng)頻率。 （2 2） 圖圖5-15-1（b b）為他激式）為他激式： 在弦的兩側(cè)分別放一個(gè)激勵(lì)在弦的兩側(cè)分別放一個(gè)激勵(lì)線圈和測(cè)量線圈。激勵(lì)線圈繞在軟磁鐵

19、上，測(cè)量線圈繞在線圈和測(cè)量線圈。激勵(lì)線圈繞在軟磁鐵上，測(cè)量線圈繞在永久磁鐵上，永久磁鐵上， 弦上固定一個(gè)軟鐵塊。弦上固定一個(gè)軟鐵塊。 給激勵(lì)線圈通以脈給激勵(lì)線圈通以脈沖電流，沖電流， 振弦便被吸放一次，開始起振。振弦便被吸放一次，開始起振。 振弦在振動(dòng)中振弦在振動(dòng)中引起測(cè)量線圈磁路的交替變化，線圈中便感應(yīng)出交變電動(dòng)引起測(cè)量線圈磁路的交替變化，線圈中便感應(yīng)出交變電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率就等于振弦的自由振動(dòng)頻率。若振勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率就等于振弦的自由振動(dòng)頻率。若振弦為鐵磁材料，則可省去軟鐵塊。弦為鐵磁材料，則可省去軟鐵塊。頻率測(cè)量方案頻率測(cè)量方案State Key Laboratory of E

20、ngines, Tianjin University11光電式轉(zhuǎn)矩儀光電式轉(zhuǎn)矩儀 原理原理 ：彈性扭軸兩端的光學(xué)元件將轉(zhuǎn)矩引起的彈性扭軸變形產(chǎn)生的：彈性扭軸兩端的光學(xué)元件將轉(zhuǎn)矩引起的彈性扭軸變形產(chǎn)生的相位差轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再根據(jù)檢測(cè)到的電信號(hào)確定作用于軸上的轉(zhuǎn)矩相位差轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再根據(jù)檢測(cè)到的電信號(hào)確定作用于軸上的轉(zhuǎn)矩。 光電式轉(zhuǎn)矩傳感器示意圖光電式轉(zhuǎn)矩傳感器示意圖1 1、5-5-套筒套筒 2-2-光源光源 3 3、3 3- -光柵盤光柵盤 4-4-光電管光電管 6-6-彈性扭軸彈性扭軸光柵盤光柵盤（a a）兩光柵盤正視圖）兩光柵盤正視圖 (b) (b) 兩光柵盤側(cè)視圖兩光柵盤側(cè)視圖圖示為兩光

21、柵盤相互位置處于使光通過最大的位置圖示為兩光柵盤相互位置處于使光通過最大的位置State Key Laboratory of Engines, Tianjin University結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：測(cè)量原理測(cè)量原理: : a. a.無轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，無轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，A、B光柵相互遮擋，光電管輸出為零；光柵相互遮擋，光電管輸出為零； b. 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T作用時(shí)，軸的作用時(shí)，軸的A、B端扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度端扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，A、B光柵也錯(cuò)開光柵也錯(cuò)開角度，角度，透過部分光線。透過部分光線。T 越大，越大，也越大，光電管的輸出越大也越大，光電管的輸出越大。 c. c.轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)矩的測(cè)量無影響轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)矩的測(cè)量無影響測(cè)量波形圖：測(cè)

22、量波形圖： State Key Laboratory of Engines, Tianjin University光電式轉(zhuǎn)矩傳感器輸出波形圖光電式轉(zhuǎn)矩傳感器輸出波形圖 方波的直流分量和它的占空比成正比，比方波的直流分量和它的占空比成正比，比方占空比為方占空比為60，那么如果方波的幅度是，那么如果方波的幅度是10V,它的直流分量是它的直流分量是6V。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University光學(xué)式轉(zhuǎn)矩儀光學(xué)式轉(zhuǎn)矩儀 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University磁電式轉(zhuǎn)矩儀磁電式轉(zhuǎn)

23、矩儀 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：相距相距L L的兩截面上裝有的兩截面上裝有2 2個(gè)齒輪以及個(gè)齒輪以及2 2個(gè)相同的個(gè)相同的磁電式傳感器，起磁頭作用；磁電式傳感器，起磁頭作用； 測(cè)量原理：測(cè)量原理：軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，傳感器產(chǎn)生一列脈沖信號(hào)；軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，傳感器產(chǎn)生一列脈沖信號(hào)；彈性軸轉(zhuǎn)動(dòng)受扭后，相距彈性軸轉(zhuǎn)動(dòng)受扭后，相距L L的的2 2只外齒輪扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，只外齒輪扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，發(fā)出的兩列磁電脈沖信號(hào)產(chǎn)生相位差。測(cè)量此相位差發(fā)出的兩列磁電脈沖信號(hào)產(chǎn)生相位差。測(cè)量此相位差信號(hào)并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，即可求出所測(cè)量轉(zhuǎn)矩。信號(hào)并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，即可求出所測(cè)量轉(zhuǎn)矩。磁電式轉(zhuǎn)距儀工作原理圖磁電式轉(zhuǎn)距儀工作原理圖注意：注意：在實(shí)際使用

24、中，由于兩個(gè)在實(shí)際使用中，由于兩個(gè)傳感器安裝時(shí)有誤差存在，為此傳感器安裝時(shí)有誤差存在，為此，轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)設(shè)有補(bǔ)償初始相位差，轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)設(shè)有補(bǔ)償初始相位差的調(diào)零裝置。的調(diào)零裝置。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University0D磁電式轉(zhuǎn)距傳感器結(jié)構(gòu)示意圖磁電式轉(zhuǎn)距傳感器結(jié)構(gòu)示意圖1-1-彈性扭軸彈性扭軸 2-2-齒輪齒輪 3-3-校準(zhǔn)筒校準(zhǔn)筒 4-4-永久磁鐵永久磁鐵 5-5-滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 6-6-殼體殼體 7-7-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 8-8-線圈線圈磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)示意圖磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 注：當(dāng)彈性扭軸的轉(zhuǎn)速低于注：當(dāng)彈性扭軸的轉(zhuǎn)速

25、低于600r/min600r/min時(shí)，測(cè)量精度降低，用電動(dòng)機(jī)時(shí)，測(cè)量精度降低，用電動(dòng)機(jī)7 7帶動(dòng)校帶動(dòng)校準(zhǔn)筒反向旋轉(zhuǎn)，提高齒輪對(duì)之間的相對(duì)速度，可以提高轉(zhuǎn)矩儀的測(cè)量精度。準(zhǔn)筒反向旋轉(zhuǎn)，提高齒輪對(duì)之間的相對(duì)速度，可以提高轉(zhuǎn)矩儀的測(cè)量精度。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀 原理原理 ：是利用應(yīng)變?cè)韥頊y(cè)量轉(zhuǎn)矩的，它安裝在動(dòng)力機(jī)械和負(fù)荷之間。：是利用應(yīng)變?cè)韥頊y(cè)量轉(zhuǎn)矩的，它安裝在動(dòng)力機(jī)械和負(fù)荷之間。測(cè)量原理測(cè)量原理:轉(zhuǎn)軸承受轉(zhuǎn)矩時(shí)要產(chǎn)生切應(yīng)力（變），最大切應(yīng)力轉(zhuǎn)軸承受轉(zhuǎn)矩時(shí)要產(chǎn)生切應(yīng)力（變），最大切應(yīng)力（

26、變）發(fā)生于圓周，方向?yàn)椋ㄗ儯┌l(fā)生于圓周，方向?yàn)?50和和1350，它與轉(zhuǎn)矩成正比，應(yīng)變，它與轉(zhuǎn)矩成正比，應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀在轉(zhuǎn)軸這兩個(gè)方向粘貼應(yīng)變片，用電橋測(cè)出其最大應(yīng)式轉(zhuǎn)矩儀在轉(zhuǎn)軸這兩個(gè)方向粘貼應(yīng)變片，用電橋測(cè)出其最大應(yīng)變，從而測(cè)得轉(zhuǎn)矩。變，從而測(cè)得轉(zhuǎn)矩。 應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量原理簡(jiǎn)圖應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量原理簡(jiǎn)圖State Key Laboratory of Engines, Tianjin University應(yīng)變片具體布置：應(yīng)變片具體布置： 為了提高測(cè)量靈敏度，可用為了提高測(cè)量靈敏度，可用4 4個(gè)應(yīng)變片，按承受的拉、壓應(yīng)力平均分配，個(gè)應(yīng)變片，按承受的拉、壓應(yīng)力平均分配，兩個(gè)承受拉應(yīng)力的應(yīng)變片分別貼在軸

27、的外圓兩個(gè)承受拉應(yīng)力的應(yīng)變片分別貼在軸的外圓0 00 0、1801800 0處并與軸線成處并與軸線成1351350 0夾角，夾角，兩個(gè)承受壓應(yīng)力的應(yīng)變片分別貼在軸的外圓兩個(gè)承受壓應(yīng)力的應(yīng)變片分別貼在軸的外圓90900 0、2702700 0處并與軸線成處并與軸線成45450 0夾角，夾角，4 4個(gè)應(yīng)變片組成全橋回路，以保證測(cè)量值為純轉(zhuǎn)矩。個(gè)應(yīng)變片組成全橋回路，以保證測(cè)量值為純轉(zhuǎn)矩。電橋的兩種輸出信號(hào)：電橋的兩種輸出信號(hào)： 應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀電橋的輸出信號(hào)有兩種，一是通過集流器引入應(yīng)變儀測(cè)出應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀電橋的輸出信號(hào)有兩種，一是通過集流器引入應(yīng)變儀測(cè)出平均應(yīng)變值；二是采用遙測(cè)應(yīng)變儀來測(cè)量轉(zhuǎn)矩，其發(fā)射機(jī)

28、外形尺寸很小，可平均應(yīng)變值；二是采用遙測(cè)應(yīng)變儀來測(cè)量轉(zhuǎn)矩，其發(fā)射機(jī)外形尺寸很小，可裝在軸上，通過環(huán)形天線，由應(yīng)變儀的接受機(jī)接受。后者在具有良好抗干擾裝在軸上，通過環(huán)形天線，由應(yīng)變儀的接受機(jī)接受。后者在具有良好抗干擾措施的情況下測(cè)量精度較高，而前者精度較低。措施的情況下測(cè)量精度較高，而前者精度較低。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University磁致伸縮式轉(zhuǎn)矩儀磁致伸縮式轉(zhuǎn)矩儀 磁致伸縮效應(yīng)：磁致伸縮效應(yīng)：鐵磁物體的機(jī)械狀態(tài)和磁狀態(tài)相互作用引起的現(xiàn)象有兩種：一是鐵磁物體的鐵磁物體的機(jī)械狀態(tài)和磁狀態(tài)相互作用引起的現(xiàn)象有兩種：一是鐵磁物體的磁化特

29、性在機(jī)械力作用下會(huì)發(fā)生顯著變化：二是鐵磁物體在外界磁場(chǎng)作用下磁化特性在機(jī)械力作用下會(huì)發(fā)生顯著變化：二是鐵磁物體在外界磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生機(jī)械變形。會(huì)發(fā)生機(jī)械變形。測(cè)量原理測(cè)量原理: :特點(diǎn)：特點(diǎn)：State Key Laboratory of Engines, Tianjin University轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器使用注意事項(xiàng)：轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器使用注意事項(xiàng)： 標(biāo)定；標(biāo)定； 最大瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩；最大瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩； 彈性連接及同軸度；彈性連接及同軸度； 消除安裝的誤差。消除安裝的誤差。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University第三節(jié)第三節(jié) 功率測(cè)量功率測(cè)量功率測(cè)

30、量方法功率測(cè)量方法: :1 1、通過電功率測(cè)量、通過電功率測(cè)量 動(dòng)力機(jī)械由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，先測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，再利用動(dòng)力機(jī)械由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，先測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，再利用 損耗分析計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率，即為動(dòng)力機(jī)械的軸功率。又稱損耗分析計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率，即為動(dòng)力機(jī)械的軸功率。又稱 損耗分析法損耗分析法; ;2 2、通過轉(zhuǎn)矩間接測(cè)量、通過轉(zhuǎn)矩間接測(cè)量 由于動(dòng)力機(jī)械的軸功率正比于轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積，故常采用間接由于動(dòng)力機(jī)械的軸功率正比于轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積，故常采用間接 測(cè)量方法。分別測(cè)量轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計(jì)算公式為測(cè)量方法。分別測(cè)量轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計(jì)算公式為: : 具體測(cè)量包括具體測(cè)量包括: : （1

31、 1）用測(cè)功機(jī)作為負(fù)載進(jìn)行功率測(cè)量）用測(cè)功機(jī)作為負(fù)載進(jìn)行功率測(cè)量 （2 2）采用轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量轉(zhuǎn)矩）采用轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量轉(zhuǎn)矩9500TnP State Key Laboratory of Engines, Tianjin University常用測(cè)功機(jī)測(cè)量原理：常用測(cè)功機(jī)測(cè)量原理：常用的測(cè)功機(jī)有電力測(cè)功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)等。常用的測(cè)功機(jī)有電力測(cè)功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)等。均基于平衡力法（作用轉(zhuǎn)矩與反作用轉(zhuǎn)矩大小相等）均基于平衡力法（作用轉(zhuǎn)矩與反作用轉(zhuǎn)矩大小相等）轉(zhuǎn)矩測(cè)量：作用在測(cè)功機(jī)上的旋轉(zhuǎn)力矩或作用在被測(cè)動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)矩測(cè)量：作用在測(cè)功機(jī)上的旋轉(zhuǎn)力矩或作用在被測(cè)動(dòng)力機(jī)械上的反力矩來指示。上的反

32、力矩來指示。運(yùn)用運(yùn)用: :將制動(dòng)器外殼（定子）支承在一對(duì)軸承上，使其可繞本身軸線將制動(dòng)器外殼（定子）支承在一對(duì)軸承上，使其可繞本身軸線作自由擺動(dòng)。當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給制動(dòng)器外殼時(shí)，作自由擺動(dòng)。當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給制動(dòng)器外殼時(shí)，就可通過與外殼相連的力臂將力傳給測(cè)力機(jī)構(gòu)。就可通過與外殼相連的力臂將力傳給測(cè)力機(jī)構(gòu)。T=FT=FL LState Key Laboratory of Engines, Tianjin University一、電力測(cè)功機(jī)一、電力測(cè)功機(jī) 電力測(cè)功機(jī)分為電力測(cè)功機(jī)分為: :直流電力測(cè)功機(jī)、交流電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)直流電力測(cè)功機(jī)、交流電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)結(jié)

33、構(gòu)：由轉(zhuǎn)子，定子外殼（浮動(dòng)于支座），測(cè)力機(jī)構(gòu)（拉壓力傳感器）構(gòu)成結(jié)構(gòu)：由轉(zhuǎn)子，定子外殼（浮動(dòng)于支座），測(cè)力機(jī)構(gòu)（拉壓力傳感器）構(gòu)成 直流電力測(cè)功機(jī)直流電力測(cè)功機(jī)直流電力測(cè)功機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖直流電力測(cè)功機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-1-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 2-2-定子定子 3-3-勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 4-4-電樞繞組電樞繞組 5-5-測(cè)力機(jī)構(gòu)測(cè)力機(jī)構(gòu) 6-6-力臂力臂State Key Laboratory of Engines, Tianjin University工作過程：工作過程： （1 1）測(cè)功機(jī)作發(fā)電機(jī)）測(cè)功機(jī)作發(fā)電機(jī)當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出軸與直流電力測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)子當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出軸與直流電力測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)子1 1連接在一

34、起旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞連接在一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組組4 4切割定子繞組磁場(chǎng)的磁力線，在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即產(chǎn)生一個(gè)與切割定子繞組磁場(chǎng)的磁力線，在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)作為負(fù)荷進(jìn)行測(cè)功的目的。旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)作為負(fù)荷進(jìn)行測(cè)功的目的。（2 2）測(cè)功機(jī)作電動(dòng)機(jī)）測(cè)功機(jī)作電動(dòng)機(jī)當(dāng)電樞回路有電流通過，磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用而產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相同當(dāng)電樞回路有電流通過，磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用而產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相同的驅(qū)動(dòng)力矩，電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，用來拖動(dòng)動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。的驅(qū)動(dòng)力矩，電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，用來拖動(dòng)動(dòng)力

35、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。計(jì)算公式：計(jì)算公式：電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E E為：為：定子勵(lì)磁繞組的磁通定子勵(lì)磁繞組的磁通 K K1 1電機(jī)電動(dòng)勢(shì)系數(shù)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)系數(shù) nn轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速K K2 2、K K3 3為比例系數(shù)為比例系數(shù)電樞回路流過的電流電樞回路流過的電流: : 制動(dòng)力矩：制動(dòng)力矩： 功率：功率： State Key Laboratory of Engines, Tianjin University直流電力測(cè)功機(jī)控制方式直流電力測(cè)功機(jī)控制方式: :負(fù)荷電阻控制方式和自動(dòng)饋網(wǎng)控制方式兩類負(fù)荷電阻控制方式和自動(dòng)饋網(wǎng)控制方式兩類直流電力測(cè)功機(jī)的特性與控制方式有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)方法

36、、電源和經(jīng)直流電力測(cè)功機(jī)的特性與控制方式有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)方法、電源和經(jīng)濟(jì)多種因素選控制方式。濟(jì)多種因素選控制方式。負(fù)荷電阻控制方式負(fù)荷電阻控制方式負(fù)荷電阻控制方式直流負(fù)荷電阻控制方式直流DC:直流電源直流電源 S1、S2:開關(guān)開關(guān) V:細(xì)調(diào)節(jié)變阻器細(xì)調(diào)節(jié)變阻器 W:粗調(diào)節(jié)變阻器粗調(diào)節(jié)變阻器 P:主調(diào)節(jié)變阻器主調(diào)節(jié)變阻器 C-C:串勵(lì)磁繞組串勵(lì)磁繞組 H-H:電樞電樞 F-F:勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 RL:負(fù)荷負(fù)荷State Key Laboratory of Engines, Tianjin University控制方法控制方法:(1)電機(jī)以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行作為測(cè)功使用時(shí)，開關(guān)電機(jī)以發(fā)電機(jī)狀態(tài)

37、運(yùn)行作為測(cè)功使用時(shí)，開關(guān)S2合向合向G一邊。負(fù)一邊。負(fù)荷的大小可通過變阻器荷的大小可通過變阻器P、W、V進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行調(diào)整。(2)當(dāng)電機(jī)以電動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行作為驅(qū)動(dòng)使用時(shí)，開關(guān)當(dāng)電機(jī)以電動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行作為驅(qū)動(dòng)使用時(shí)，開關(guān)S2合向合向M一邊。一邊。當(dāng)主變阻器當(dāng)主變阻器P的電阻值逐檔減小時(shí)，主電流（電樞電流）逐級(jí)加大，的電阻值逐檔減小時(shí)，主電流（電樞電流）逐級(jí)加大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也逐級(jí)升高。電機(jī)的轉(zhuǎn)速也逐級(jí)升高。負(fù)荷電阻控制方式直流電力測(cè)功機(jī)的負(fù)荷電阻控制方式直流電力測(cè)功機(jī)的基本特性基本特性: :負(fù)荷電阻控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但測(cè)功機(jī)負(fù)荷電阻控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但測(cè)功機(jī)所測(cè)的功率基本上消耗在負(fù)荷電阻上，所測(cè)的功率

38、基本上消耗在負(fù)荷電阻上，不能加以利用，因此這種控制方式只適不能加以利用，因此這種控制方式只適用于中、小功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量。用于中、小功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University負(fù)荷電阻控制方式直流電力測(cè)功機(jī)的特性曲線負(fù)荷電阻控制方式直流電力測(cè)功機(jī)的特性曲線A A為最大電流線；為最大電流線；B B為最大轉(zhuǎn)矩線；為最大轉(zhuǎn)矩線；C C為最大功率線；為最大功率線；D D為最高轉(zhuǎn)速線；為最高轉(zhuǎn)速線；E E為最小吸收轉(zhuǎn)矩或功率線。為最小吸收轉(zhuǎn)矩或功率線。A受限于最大激磁電流和最小負(fù)荷電阻；受限于最大激磁電流和最小負(fù)荷電阻

39、；B受限于電樞最大電流（轉(zhuǎn)矩），即電樞的機(jī)械強(qiáng)度限制；受限于電樞最大電流（轉(zhuǎn)矩），即電樞的機(jī)械強(qiáng)度限制；C受限于最大功率（散熱能力）；受限于最大功率（散熱能力）；D最大轉(zhuǎn)速（電樞繞組旋轉(zhuǎn)離心力；最大轉(zhuǎn)速（電樞繞組旋轉(zhuǎn)離心力；E空載（激磁電流為零）（不能測(cè)定區(qū)）空載（激磁電流為零）（不能測(cè)定區(qū)）State Key Laboratory of Engines, Tianjin University自動(dòng)饋網(wǎng)控制方式自動(dòng)饋網(wǎng)控制方式 饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)線路簡(jiǎn)圖饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)線路簡(jiǎn)圖1-1-被測(cè)動(dòng)力機(jī)械被測(cè)動(dòng)力機(jī)械 2-2-測(cè)功電機(jī)測(cè)功電機(jī) 3-3-主變流機(jī)組主變流機(jī)組 4-4-勵(lì)磁變流機(jī)組勵(lì)磁

40、變流機(jī)組 5-5-勵(lì)磁調(diào)整電阻勵(lì)磁調(diào)整電阻 6-6-勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)包括饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)包括: :一個(gè)由三相交流異步電動(dòng)機(jī)和直流電機(jī)組成的主變機(jī)組一個(gè)由三相交流異步電動(dòng)機(jī)和直流電機(jī)組成的主變機(jī)組3 3，當(dāng)測(cè)功機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，它將三相交流電變?yōu)橹绷麟娫傧驕y(cè)功機(jī)供電；當(dāng)測(cè)功機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，它將三相交流電變?yōu)橹绷麟娫傧驕y(cè)功機(jī)供電；當(dāng)測(cè)功機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，它將測(cè)功機(jī)輸出的直流電變?yōu)榻涣麟娫俜答伣o電網(wǎng)。當(dāng)測(cè)功機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，它將測(cè)功機(jī)輸出的直流電變?yōu)榻涣麟娫俜答伣o電網(wǎng)。勵(lì)磁電流由（勵(lì)磁電流由（4 4）提供，其大小通過勵(lì)磁調(diào)整電阻調(diào)節(jié)。）提供，其大小通過勵(lì)磁調(diào)整電阻調(diào)

41、節(jié)。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University交流電力測(cè)功機(jī)交流電力測(cè)功機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn): :直流電力測(cè)功機(jī)由于機(jī)構(gòu)方面的限制，其功率容量較小，一般用于測(cè)量中小功率直流電力測(cè)功機(jī)由于機(jī)構(gòu)方面的限制，其功率容量較小，一般用于測(cè)量中小功率的動(dòng)力機(jī)械。對(duì)大功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量，多采用交流電力測(cè)功機(jī)。的動(dòng)力機(jī)械。對(duì)大功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量，多采用交流電力測(cè)功機(jī)。三相交流發(fā)電機(jī)測(cè)量動(dòng)力機(jī)械功率可以有兩種方法：三相交流發(fā)電機(jī)測(cè)量動(dòng)力機(jī)械功率可以有兩種方法：（1 1）用被測(cè)動(dòng)力機(jī)械直接驅(qū)動(dòng)三相交流發(fā)電機(jī)，測(cè)得有效功率）用被測(cè)動(dòng)力機(jī)械直接驅(qū)動(dòng)三相交流發(fā)電

42、機(jī)，測(cè)得有效功率PePe為為（2 2）將交流電力測(cè)功機(jī)的定子外殼也做成可以繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的平衡式結(jié)構(gòu)，通過）將交流電力測(cè)功機(jī)的定子外殼也做成可以繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的平衡式結(jié)構(gòu)，通過測(cè)量動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行功率測(cè)量，與直流電力測(cè)功機(jī)相似。測(cè)量動(dòng)力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行功率測(cè)量，與直流電力測(cè)功機(jī)相似。 交流電力測(cè)功機(jī)也有兩種工作方式：既作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。交流電力測(cè)功機(jī)也有兩種工作方式：既作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 交流電力測(cè)功機(jī)主要有三種：三相同步電機(jī)測(cè)功機(jī)、繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)交流電力測(cè)功機(jī)主要有三種：三相同步電機(jī)測(cè)功機(jī)、繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)和無換向器電機(jī)測(cè)功機(jī)和無換向器電機(jī)測(cè)功機(jī)

43、State Key Laboratory of Engines, Tianjin University1.1.三相同步電機(jī)測(cè)功機(jī)三相同步電機(jī)測(cè)功機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn): :當(dāng)頻率突變或者測(cè)功機(jī)過載時(shí)，電機(jī)容易失步當(dāng)頻率突變或者測(cè)功機(jī)過載時(shí)，電機(jī)容易失步; ;同步轉(zhuǎn)速下，電能可饋入外源電網(wǎng)加以利用；同步轉(zhuǎn)速下，電能可饋入外源電網(wǎng)加以利用；在其他轉(zhuǎn)速下在其他轉(zhuǎn)速下, ,頻率不一致，無法并網(wǎng)頻率不一致，無法并網(wǎng); ;同步電機(jī)轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速同步電機(jī)轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速, ,即：即：Z為極對(duì)數(shù)；為極對(duì)數(shù)；f為定子供電頻率（為定子供電頻率（Hz）n為同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速（為同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/s） 2.2.繞線式異步

44、電機(jī)測(cè)功機(jī)繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn): : 繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)通過增加電樞電路中的電阻來增加繞線式異步電機(jī)測(cè)功機(jī)通過增加電樞電路中的電阻來增加轉(zhuǎn)差功率損耗，使轉(zhuǎn)速降低。由于損耗主要發(fā)生在電機(jī)外部，低轉(zhuǎn)差功率損耗，使轉(zhuǎn)速降低。由于損耗主要發(fā)生在電機(jī)外部，低速時(shí)電機(jī)不會(huì)過熱的，但效率很低，經(jīng)濟(jì)性差。速時(shí)電機(jī)不會(huì)過熱的，但效率很低，經(jīng)濟(jì)性差。繞線式異步電機(jī)常用改變轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)電阻的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)速。繞線式異步電機(jī)常用改變轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)電阻的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University 繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速

45、轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性測(cè)功機(jī)在低于同步轉(zhuǎn)速下測(cè)功，測(cè)功機(jī)發(fā)出的電能將全部消耗測(cè)功機(jī)在低于同步轉(zhuǎn)速下測(cè)功，測(cè)功機(jī)發(fā)出的電能將全部消耗在轉(zhuǎn)子電路中的負(fù)荷電阻上。在轉(zhuǎn)子電路中的負(fù)荷電阻上。測(cè)功機(jī)在高于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，只有少許能量損耗于測(cè)功機(jī)在高于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，只有少許能量損耗于變阻器，而大部分能量均將輸入外源電網(wǎng)。變阻器，而大部分能量均將輸入外源電網(wǎng)。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University3.3.無換向器電機(jī)測(cè)功機(jī)無換向器電機(jī)測(cè)功機(jī)無換向器電機(jī)又稱晶閘管電機(jī)，是一種用晶閘管控制的變頻調(diào)無換向器電機(jī)又稱晶閘管電機(jī)，是一種用晶閘

46、管控制的變頻調(diào)速電機(jī)速電機(jī)變頻調(diào)速原理：變頻調(diào)速原理：自制式，基準(zhǔn)頻率振蕩器置于系統(tǒng)內(nèi)部，由電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率自制式，基準(zhǔn)頻率振蕩器置于系統(tǒng)內(nèi)部，由電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率所決定，因而不存在他制式變頻方式的失步問題。調(diào)速特性與所決定，因而不存在他制式變頻方式的失步問題。調(diào)速特性與直流電機(jī)一樣。無換向器，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花。直流電機(jī)一樣。無換向器，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花。特點(diǎn)特點(diǎn): :可以四象限運(yùn)行，可用于瞬態(tài)工況測(cè)量；可以四象限運(yùn)行，可用于瞬態(tài)工況測(cè)量；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)；電能可以饋入電網(wǎng)；電能可以饋入電網(wǎng)；控制特性好，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；控制特性好，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；效率高效率高, ,測(cè)量精度高

47、、響應(yīng)速度快。測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University 電渦流測(cè)功機(jī)電渦流測(cè)功機(jī) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、轉(zhuǎn)速范圍和功率范圍寬，便、轉(zhuǎn)速范圍和功率范圍寬，能滿足各種動(dòng)力機(jī)械功率測(cè)能滿足各種動(dòng)力機(jī)械功率測(cè)量要求，但不能發(fā)出電力反量要求，但不能發(fā)出電力反饋電網(wǎng)，不能作為電動(dòng)機(jī)來饋電網(wǎng)，不能作為電動(dòng)機(jī)來倒拖驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械。倒拖驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械。1.1.電渦流測(cè)功機(jī)機(jī)構(gòu)與原理電渦流測(cè)功機(jī)機(jī)構(gòu)與原理State Key Laboratory of Engines, Tianjin University電

48、渦流測(cè)功機(jī)的基本組成與磁路圖電渦流測(cè)功機(jī)的基本組成與磁路圖1-1-磁軛定子磁軛定子 2-2-磁力線磁力線 3-3-勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 4-4-渦流環(huán)渦流環(huán) 5-5-空氣隙空氣隙 6-6-感應(yīng)子感應(yīng)子工作原理工作原理: :感應(yīng)子為齒型。當(dāng)感應(yīng)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，渦流環(huán)各處的磁通密度不斷變化，感應(yīng)子為齒型。當(dāng)感應(yīng)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，渦流環(huán)各處的磁通密度不斷變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成渦電流，力圖阻止磁通的變化，從而對(duì)感應(yīng)子產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成渦電流，力圖阻止磁通的變化，從而對(duì)感應(yīng)子產(chǎn)生制動(dòng)力矩。產(chǎn)生制動(dòng)力矩。State Key Laboratory of Engines, Tianjin University2.2.電渦流測(cè)

49、功機(jī)的特性與控制方式電渦流測(cè)功機(jī)的特性與控制方式特性：特性：電渦流測(cè)功機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)速的增加而迅速電渦流測(cè)功機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)速的增加而迅速增大。但當(dāng)勵(lì)磁電流一定時(shí)，轉(zhuǎn)矩在某一轉(zhuǎn)速附近達(dá)到飽和；轉(zhuǎn)速一定，勵(lì)磁電增大。但當(dāng)勵(lì)磁電流一定時(shí)，轉(zhuǎn)矩在某一轉(zhuǎn)速附近達(dá)到飽和；轉(zhuǎn)速一定，勵(lì)磁電流增加到使磁路的磁通達(dá)到飽和時(shí)，轉(zhuǎn)矩也不再增大。因此，電渦流測(cè)功機(jī)有手流增加到使磁路的磁通達(dá)到飽和時(shí)，轉(zhuǎn)矩也不再增大。因此，電渦流測(cè)功機(jī)有手動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流的控制方式和自動(dòng)控制裝置。動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流的控制方式和自動(dòng)控制裝置。State Key Laboratory

50、 of Engines, Tianjin University電渦流測(cè)功機(jī)的控制方式及其特性電渦流測(cè)功機(jī)的控制方式及其特性a)a)手動(dòng)控制手動(dòng)控制 b)b)自動(dòng)控制自動(dòng)控制 c)c)恒勵(lì)磁電流特性恒勵(lì)磁電流特性 d)d)恒轉(zhuǎn)速特性恒轉(zhuǎn)速特性 e)e)比例控制特性比例控制特性E-E-被測(cè)動(dòng)力機(jī)械被測(cè)動(dòng)力機(jī)械 ED-ED-電渦流測(cè)功機(jī)電渦流測(cè)功機(jī) RL-RL-勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻 TD-TD-轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器 AD-AD-比例控制特性比例控制特性控制控制 ：State Key Laboratory of Engines, Tianjin UniversityOA段受限于最大激磁電流段受限于

51、最大激磁電流AB段受限于最大功率（散熱能力）段受限于最大功率（散熱能力）BC段最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)子離心力負(fù)荷）段最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)子離心力負(fù)荷）CO段空載（空氣阻力和摩擦阻力段空載（空氣阻力和摩擦阻力State Key Laboratory of Engines, Tianjin University直流、交流、電渦流測(cè)功機(jī)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)比較直流、交流、電渦流測(cè)功機(jī)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)比較State Key Laboratory of Engines, Tianjin University二、水力測(cè)功機(jī)二、水力測(cè)功機(jī)基本知識(shí)基本知識(shí): :測(cè)量原理測(cè)量原理: :利用水對(duì)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子形成的摩擦力矩吸收并傳遞動(dòng)力機(jī)械的輸出

52、功利用水對(duì)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子形成的摩擦力矩吸收并傳遞動(dòng)力機(jī)械的輸出功率。率。結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式: : 以水為工質(zhì)的液力測(cè)功裝置，主體為水力制動(dòng)器，由轉(zhuǎn)子和外殼組以水為工質(zhì)的液力測(cè)功裝置，主體為水力制動(dòng)器，由轉(zhuǎn)子和外殼組成，外殼由滾動(dòng)軸承支承，可以自由擺動(dòng)。成，外殼由滾動(dòng)軸承支承，可以自由擺動(dòng)。類型：類型：圓盤式、銷柱式、葉輪式和渦流式。圓盤式、銷柱式、葉輪式和渦流式。圓盤式水力測(cè)功機(jī)圓盤式水力測(cè)功機(jī)工作過程工作過程: :工作時(shí)，轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器與被測(cè)動(dòng)力機(jī)械一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)進(jìn)水閥工作時(shí)，轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器與被測(cè)動(dòng)力機(jī)械一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)進(jìn)水閥4 4注入外殼中的水注入外殼中的水由轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)并受離心力的作用被拋向外殼的內(nèi)

53、腔形成旋轉(zhuǎn)的水環(huán)，水環(huán)的旋由轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)并受離心力的作用被拋向外殼的內(nèi)腔形成旋轉(zhuǎn)的水環(huán)，水環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到外殼內(nèi)壁摩擦力的作用。這樣，水和壁面間的摩擦作用使被測(cè)動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到外殼內(nèi)壁摩擦力的作用。這樣，水和壁面間的摩擦作用使被測(cè)動(dòng)力機(jī)械輸出的有效轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)子傳遞到外殼上。也就是，水對(duì)測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子生產(chǎn)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩械輸出的有效轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)子傳遞到外殼上。也就是，水對(duì)測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子生產(chǎn)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，有一大小相等、方向相反的反作用轉(zhuǎn)矩作用于測(cè)功機(jī)的外殼上，在通過的同時(shí)，有一大小相等、方向相反的反作用轉(zhuǎn)矩作用于測(cè)功機(jī)的外殼上，在通過固定在外殼上的力臂傳遞給測(cè)力裝置，從而指示出力的大小。固定在外殼上的力臂傳遞給測(cè)力裝

54、置，從而指示出力的大小。 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University圓盤式水力測(cè)功機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖圓盤式水力測(cè)功機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-1-轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 2-2-轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤 3-3-進(jìn)水口進(jìn)水口 4-4-進(jìn)水閥進(jìn)水閥 5-5-外殼外殼 6-6-出水管出水管 7-7-蝸輪蝸輪 8-8-引水管引水管原理原理 ：圓盤式水力測(cè)功機(jī)是通過改變水層厚度來調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的：圓盤式水力測(cè)功機(jī)是通過改變水層厚度來調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University2.2.渦流室式水力測(cè)功機(jī)渦流室式水力測(cè)功機(jī)渦流

55、室式水力測(cè)功機(jī)是通過改變渦流室式水力測(cè)功機(jī)是通過改變水壓或改變作用面積來調(diào)節(jié)制動(dòng)水壓或改變作用面積來調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，前者通過控制排水閥的轉(zhuǎn)矩的，前者通過控制排水閥的開度改變內(nèi)腔水壓及水量來調(diào)節(jié)開度改變內(nèi)腔水壓及水量來調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大?。缓笳呖块l套的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大??；后者靠閘套的位置移動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，而內(nèi)腔始終位置移動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，而內(nèi)腔始終充滿著水，這種水力測(cè)功機(jī)稱為充滿著水，這種水力測(cè)功機(jī)稱為閘套式水力測(cè)功機(jī)。閘套式水力測(cè)功機(jī)。渦流室示意圖渦流室示意圖1-1-轉(zhuǎn)子小室轉(zhuǎn)子小室 2-2-閘套閘套 3-3-外殼小室外殼小室State Key Laboratory of Engines, Tianjin U

56、niversityState Key Laboratory of Engines, Tianjin University曲線曲線A A為測(cè)功機(jī)在最大負(fù)為測(cè)功機(jī)在最大負(fù)荷調(diào)節(jié)位置時(shí)的特性曲荷調(diào)節(jié)位置時(shí)的特性曲線。線。曲線曲線B B為測(cè)功機(jī)的最大轉(zhuǎn)為測(cè)功機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩下的強(qiáng)度限制線。矩下的強(qiáng)度限制線。曲線曲線C C為測(cè)功機(jī)能吸收和為測(cè)功機(jī)能吸收和測(cè)量的最大功率。測(cè)量的最大功率。曲線曲線D D為最高轉(zhuǎn)速限制線。為最高轉(zhuǎn)速限制線。曲線曲線E E為測(cè)功機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)能為測(cè)功機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)能測(cè)量的最小轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量的最小轉(zhuǎn)矩和功率限制線。限制線。水力測(cè)功機(jī)的工作范圍水力測(cè)功機(jī)的工作范圍水力測(cè)功機(jī)工作范圍為線段水力測(cè)功機(jī)

57、工作范圍為線段A、B、C、D、E圍的面積圍的面積段：扭矩限制 在段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最大扭矩段。(max)tqTA段：段：最大水量限制最大水量限制 測(cè)動(dòng)器最大充水量時(shí)所能吸收的功率隨測(cè)動(dòng)器最大充水量時(shí)所能吸收的功率隨n n的變化曲線。的變化曲線。B段：段：受傳動(dòng)軸機(jī)械強(qiáng)度限制受傳動(dòng)軸機(jī)械強(qiáng)度限制段：最大功率線段：最大功率線 受介質(zhì)溫度、最大水溫影響（受介質(zhì)溫度、最大水溫影響（6565）。水溫）。水溫過高，易產(chǎn)生氣泡，工作不穩(wěn)定。過高，易產(chǎn)生氣泡，工作不穩(wěn)定。段：最高轉(zhuǎn)速限制段：最高轉(zhuǎn)速限制 受轉(zhuǎn)子離心力限制。受轉(zhuǎn)子離心力限制。E段空載負(fù)荷限制段空載負(fù)荷限制 空氣阻力與軸承摩擦阻力。空氣阻力與軸承摩擦

58、阻力。尤其要注意低速、大扭矩的點(diǎn)是否落在其工作特性區(qū)域內(nèi)尤其要注意低速、大扭矩的點(diǎn)是否落在其工作特性區(qū)域內(nèi) State Key Laboratory of Engines, Tianjin University三、測(cè)功機(jī)使用方法三、測(cè)功機(jī)使用方法測(cè)功機(jī)的選型依據(jù)測(cè)功機(jī)的選型依據(jù)選擇測(cè)功機(jī)的要求選擇測(cè)功機(jī)的要求: :1.1.工作范圍工作范圍: :測(cè)功機(jī)必須能夠覆蓋被測(cè)機(jī)械的工作范圍測(cè)功機(jī)必須能夠覆蓋被測(cè)機(jī)械的工作范圍 2.2.測(cè)量精度測(cè)量精度: :符合測(cè)量精度要求符合測(cè)量精度要求 , ,通常使被測(cè)最大功率與測(cè)功機(jī)的最大功率之比不低于通常使被測(cè)最大功率與測(cè)功機(jī)的最大功率之比不低于3 3：4 4 3

59、.3.響應(yīng)速度響應(yīng)速度測(cè)功機(jī)的測(cè)力機(jī)構(gòu)及選用的力傳感器的動(dòng)態(tài)特性要好，動(dòng)態(tài)誤差要小測(cè)功機(jī)的測(cè)力機(jī)構(gòu)及選用的力傳感器的動(dòng)態(tài)特性要好，動(dòng)態(tài)誤差要小; ;一般一般電力的響應(yīng)速度快于水力測(cè)功機(jī)，直流和交流電力測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度又快于電力的響應(yīng)速度快于水力測(cè)功機(jī)，直流和交流電力測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度又快于電渦流測(cè)功機(jī)電渦流測(cè)功機(jī)4.4.工作穩(wěn)定性工作穩(wěn)定性: :平衡工況的穩(wěn)定程度，主要取決于測(cè)功機(jī)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，即取決平衡工況的穩(wěn)定程度，主要取決于測(cè)功機(jī)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，即取決于測(cè)功機(jī)的固有特性。于測(cè)功機(jī)的固有特性。 見圖分析見圖分析5.5.低速制動(dòng)性低速制動(dòng)性低速制動(dòng)性也是測(cè)功機(jī)的一項(xiàng)重要性能指

60、標(biāo)。低速制動(dòng)性也是測(cè)功機(jī)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。 見圖分析見圖分析State Key Laboratory of Engines, Tianjin Universityn對(duì)某一動(dòng)力機(jī)械選擇測(cè)功機(jī)的基對(duì)某一動(dòng)力機(jī)械選擇測(cè)功機(jī)的基本條件是，它的被測(cè)特性曲線必本條件是，它的被測(cè)特性曲線必須位于測(cè)功機(jī)的工作范圍內(nèi)；須位于測(cè)功機(jī)的工作范圍內(nèi)；水力測(cè)功機(jī)與內(nèi)燃機(jī)特性曲線的匹配水力測(cè)功機(jī)與內(nèi)燃機(jī)特性曲線的匹配n例如，有三種內(nèi)燃機(jī)的外特性曲例如，有三種內(nèi)燃機(jī)的外特性曲線，分別是曲線線，分別是曲線1、2、3如圖所示：如圖所示： 此種水力測(cè)功機(jī)不適用于特性曲線此種水力測(cè)功機(jī)不適用于特性曲線1所指內(nèi)燃機(jī)的試驗(yàn)；所指內(nèi)燃