如何選擇測功機？測功機選擇的五大注意事項

　　在汽車，機械出廠時都需要經過測功機的檢測，因此，測功機的選擇一直是研究院，科研院所最頭疼的事，怎么才能挑選出來合適的測功機呢，測功機選擇的五大注意事項，你知道嗎？

　　測功器的選擇要不但要滿足轉速、轉矩、功率三個主要技術指標，還要看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，也是需要著重考慮的！

　　在測功器的選擇時，最好普萊德測功機所有的測試數據都在測功機性能參數的30%~90%之間。因為測功器在這個區(qū)間的測試精度是最有保證的，主要分三個部分：測功器機械部分、轉速轉矩傳感器精度范圍、轉速轉矩功率測量儀顯示精度 。

　　世界上沒有哪一臺測功機可以測試所有的電機！每一臺測功機都有其固定的最佳的測試范圍，超出最佳測試范圍，就會導致測試數據偏差較大，嚴重者甚至可能損壞測試設備。?

　　如何選擇測功機？應該從以下幾方面入手。

　　1、???最高轉速??

　　?測功機本身所能承受的最高轉速是測功機一個重要性能指標，超過了這個轉速限值，測功機容易出現性能衰退并加速老化，甚至造成不可修復的致命損壞，主要表現在軸承燒死、空心杯轉子甩裂、磁粉退磁等方面。按被試品的轉速高低來選擇確定測功機的類型，以確保其空載轉速處于測功機的安全轉速范圍內，且越低于測功機的最高轉速越好。一般而言，比較高速（經驗認為空載轉速在8000rpm以上）的被試品一般采用渦流測功機測試，中高速（經驗認為空載轉速在800rpm到15000rpm之間）的被試品宜采用磁滯測功機測試，較為低速（經驗認為空載轉速在1000rpm以下）的被試品使用磁粉測功機測試。三種測功機的測試范圍存在著一定程度的交叉，選擇時可兼顧其它方面的考慮：比如說輸出功率、轉矩、價格、后續(xù)的發(fā)展、使用的頻率等等；

　　注：通常在最高轉速時，測功機并不能輸出最大轉矩。?

　　2、???最大轉矩???

　　測功機的轉矩傳感器就是一個帶傳感信號且可恢復的彈簧片，形變的大小反映出轉矩的大小。通常在測功機的轉矩量程范圍內，傳感器可以自由變形和恢復，但如果出現嚴重超載、強烈震動、猛烈沖擊等現象，則會對傳感器造成損壞。轉矩傳感器一般只能更換，不能維修。在《單相異步電動機試驗方法GB/T9651-2008》的4.2.2章節(jié)中明確提出：“選擇儀表時，應使測量值位于20%~?95%儀表量程范圍內”，“轉矩測量儀的標稱轉矩，應不超過被試電機額定轉矩的3倍”，所以，選擇測功機要預先估算出被試品的最大轉矩。部分公式及經驗值如下：

　　3、???運行功率???

　　運行功率就是測功機能夠接受的最大功率及測功機給被試品加載時發(fā)出的熱量。測功機吸收的功率和加載后發(fā)出的熱量由施加給被試品的扭力（T）和受到負載后被試品的轉速（n）所產生的。由此可見，被試品的輸出功率必須小于測功機的運行功率，否則將會因熱量迭加給測功機造成致命的、不可修復的損壞。運行功率分為短時（5分鐘）運行功率和連續(xù)（2小時）運行功率，通常短時運行功率比連續(xù)運行功率大一些。測功機的散熱能力直接決定了其持續(xù)加載的時間長短，散熱方式的不同決定了運行功率的大小，因此，功率比較大的電機選擇測功機時，應當考慮合適的冷卻方式。

　　4、???測試精度???

　　測試精度是指觀測結果、計算值或估計值與真值（或被認為是真值）之間的接近程度，經常使用的的精度為?2.5?、1.5、1.0?級，0.5和0.2級的則屬于高精度。通常測試儀器的精度等級是以它的允許誤差占表盤刻度值（量程滿度）的百分數來劃分的，其精度等級數越大允許誤差占表盤刻度極限值（量程滿度）越大。量程越大，同樣精度等級的，它測得壓力值的絕對值允許誤差越大，所以在選擇測功機時，盡量選擇精度高的儀器，量程滿度不要太大于被測品的最大轉矩。在2012年06月29日獲批、2012年11月01日實施的《三相異步電動機試驗方法GB-T1032-2012》中的4.3.2.2章節(jié)規(guī)定：“測定電機效率時，為保證試驗結果的準確性和重復性，儀器的準確度等級應不低于0.2級?！?.3.5.1章節(jié)規(guī)定：“轉速測量儀的準確度應在0.1%以內或誤差在1r/min，取二者誤差最小者?！?.3.6.1章節(jié)規(guī)定：“測量效率時轉矩傳感器及測量儀的精準度等級不低于0.2級。用于其它試驗時應不低于0.5級?！?.3.6.2章節(jié)規(guī)定：“轉矩傳感器及測量儀的標稱轉矩應不超過被試電機額定轉矩的2倍?！?/p>

　　?5、???靈敏度???

　　在測試過程中，可以反映被測品轉矩波動并能引起讀數變化的最小轉矩讀數值稱之為測功機的轉矩靈敏度，靈敏度越高，測試數據越精準。2012年06月29日獲批、2012年11月01日實施的《三相異步電動機試驗方法GB-T1032-2012》中的4.3.6.1章節(jié)規(guī)定：“轉矩變化的靈敏度達到額定轉矩的0.25%”。也就是說，額定轉矩是3Nm的電機，一般會選用5Nm的測功機測試，按照上述國標規(guī)定，那么5Nm的測功機最小顯示數值應該是：3Nm*0.25%=0.0075?Nm。如果5Nm測功機顯示是5.00Nm是不合規(guī)范的，必須是至少5.000Nm或其以上的測功機才可以滿足國標的最低要求，同時又能最大限度地保證測試精度。對于高速電機來說，較小的轉矩變化就能改變電機的輸出功率的讀數，以至于最終的效率計算出現較大的偏差。同樣，轉速的最小分辨率也是可以影響效率失真的因素，比較特別明顯的情況就是在較大轉矩時，1rpm的轉速變化都能引起很多功率數值的偏差。

　　測功機選擇的五大注意事項

　　1、在交直流電機和電動工具試驗中，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足所有的電機測試要求的，主要考慮三個方面的因素：

　　第一，扭矩測試范圍，測功機的轉矩通常是不能超過的最大轉矩值，如果短時內即把試驗全部完成，一般不會有太大的題。

　　第二，轉速測試范圍，測功機的轉速通常是不能超過的承受的最大轉速，如果長時間超速使用會大大縮短測功機的使用壽命，特別是機械磨損。

　　第三，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工具的輸出功率。嚴格地來說，這個指標也是不能超過的，否則測功機很容易就會因為熱量散不出去被燒壞；

　　2、 測功機 的選擇要不但要滿足轉速、轉矩、功率三個主要技術指標，還要看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，也是需要著重考慮的！

　　3、在測功機的選擇時，最好電機所有的測試數據都在測功機性能參數的30%~90%之間。因為測功機在這個區(qū)間的測試精度是最有保證的，主要分三個部分：測功機機械部分、轉速轉矩傳感器精度范圍、轉速轉矩功率測量儀顯示精度。

　　4、通常用到的測功機主要有以下的分類：磁滯測功機、磁粉測功機、異步測功機（電力測功機）、渦流測功機及不太常用的測功機（永磁同步電機、伺服電機等）。

　　測功機按能達到的轉速高低排序為：渦流測功機、異步測功機、磁滯測功機、磁粉測功機；

　?。?）渦流測功機、異步測功機不能將電機或電動工具做到堵轉，但其轉速上限卻很高，通常20000~30000RPM；轉矩也可以做到很大。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，當感應子被電動機驅動旋轉時，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勢，并產生渦流，該渦流所產生的磁場又與氣隙磁場相互作用，產生制動力矩。改變定子的勵磁電流，可以調節(jié)被測動力機械的轉矩。適用于高轉速、大功率動力機械的轉矩和功率測量，尤其適用于動力機械的仿真壽命試驗及溫升試驗，如串激電機、電動工具及大功率電機。

　?。?）磁滯測功機轉速一般為20000轉以下，但其可以做到堵轉，不過功率不太大；轉矩一般為20Nm以下。磁滯測功機由帶齒極定子、空心磁滯杯轉子、激磁線圖、支架、底板等組成，當磁滯測功機內部線圈通過電流時產生磁力線，并形成磁回路二產生轉矩，改變勵磁電流即可改變負載力矩。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、串激電機及電動工具行業(yè)等。

　?。?）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。磁粉測功機是由定子、實心轉子、激磁線圈、磁粉介質、支架、底板等組成，當磁粉測功機內部線圈通過電流時產生磁場，使內部磁粉按磁力線排成磁鏈，由磁粉鏈產生拉力變?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。適用于大力矩而轉速較低的場合。

　　5、通常異步測功機不需要水冷卻，僅風冷即可；渦流測功機、磁滯測功機、磁粉測功機則需要水冷和風冷同時進行，也有些小功率的磁滯測功機不需要水冷也能滿足測試要求；測功機在使用過程中，一定要開啟冷卻功能。