測功機系統（微機型）由測功機控制器、輸入電量表（直流、單相或 三相電量表） 、微機、系統控制軟件、接口以及若干臺測功機組成（測異步 電機非穩定區還需配上測功機動態控制器） 它可以任意改變被試電機的負載。 測量出電機在空載、各負載點及堵轉狀態下的電機電壓、電流、輸入 功率、轉矩、轉速、輸出功率及效率(交流還可測功率因數及頻率)。      本系統軟件運行在 WinXP 環境下，用戶界面友好，操作方便，具有手 動、自動、定點測試方式，即負載可手動、自動、定點調節，測試數據在 微機上顯示，可自動繪制動態曲線（包括異步電機非穩定區） 、自動生成測 試報告、自動進行合格判定，可自動保存測試結果，測試結果可以表格和 圖形方式顯示、打印，并以文件形式保存在微機中，幾個不同的電機特性 曲線可在同一界面內比較，并可由微機直接控制被試電機運行及停止。       測功機測試系統組成： 1 2、系統特點 ① 測試數據均數字顯示； ② 整機靈敏度高、測功機采用高精度的負載傳感器和每轉 60 個脈沖的 轉速傳感器（低速電機可選用 600 或 5000 脈沖/轉的轉速傳感器） ； ③ 整機靈敏度高，負載轉矩穩定性和測試重復性好； ④ 測試界面友好，功能完善； ⑤ 具有多種測試方式，并可由用戶自行設置； ⑥ 各種測試方式測試數據一致性好； ⑦ 測試 結果直觀，可以表格或圖形方式顯示、打印。 3、主要技術指標 ① 使用電源： ② 消耗功率： ③ 環境溫度： ④ 相對濕度： 220V±22V 100VA 0℃-40℃ ≤80% 轉速——0.5% 50Hz±1Hz ⑤ 測試數據精度：轉矩——0.5% 輸入電量表數據測試精度見電量表說明書 ⑥ 測功機測試范圍及各項性能指標見表 1—7 ⑦ 水冷型測功機冷卻水要求 水質：淡水 壓力：0.02 — 0.04 Mpa 流量： 溫度 20℃，水流量為 50L.kw/h 進水溫度： < 30℃ 出水溫度：< 40℃ 2 測功機原理及特點： 4.1 ZC 系列磁滯測功機       測功機應用原理： 磁滯測功機是根據電磁力矩技術設計制造的制動式測功機（力矩機），是對被試電機施加轉矩負載并吸收其功率的轉矩機，也是旋轉力矩——靜 止力矩變換器。轉速傳感器及轉矩傳感器都安裝在測功機上，通過測功機將被試電機的轉速和轉矩轉換成脈沖信號和模擬信號，送至測功機控制器顯示；被試電機拖動磁滯測功機旋轉時，電機輸出的全部功率都被磁滯測 功機吸收并轉化為熱能，借助散熱器及外設冷卻風扇將其散熱。 工作時，通過控制器提供激磁電流給磁滯測功機，磁滯測功機內部線 圈通電時則產生磁力線，通過定子齒極、氣隙、轉子磁滯杯，形成一閉合 磁路，由于磁力線在齒凸極部分分布較密，齒間分布較稀，當轉子旋轉時， 磁滯杯上感應電勢并產生渦流，渦流和磁場相互作用而產生轉矩，該轉矩即為負載力矩。該力矩的大小只與控制器加在測功機線圈上的電流大小有 關，而與被試電機拖動測功機旋轉的速度基本無關。       測功機特點： ① 測功機轉子為空心杯形結構，適用于低速和高速電機； 5 ② 測試精度高，測功機采用高精度的負載傳感器和每轉 60 個脈沖的轉速 傳感器 (也可選用每轉 600 或更高脈沖的轉速傳感器， 適合低速電機)； ③ 整機靈敏度高，負載轉矩穩定性和測試重復性好； ④ 無電刷滑環結構，氣隙中無磁粉摩擦，使用壽命長（號稱半永久性） ； ⑤ 操作方便，讀數準確明了，僅調勵磁電流即可改變電機負載。       測功機適用范圍： 根據磁滯測功機的結構特點可見，該種測功機適用于中小力矩而轉速較 高的場合。如起動電機恒力矩帶載起動、異步電動機、小功率直流電機、串 激電機及電動工具行業使用。尤其適合于各種電機的動態測試其特性曲線的 要求。       磁粉測功機4.2.1 原理： 磁粉測功機是根據磁粉力矩技術原理設計制造的制動式測功機（轉矩 機） ，是對被試電機施加轉矩負載并吸收其功率的轉矩機，也是旋轉力矩— —靜止力矩變換器。轉速傳感器及轉矩傳感器都安裝在測功機上，通過測 功機將被試電機的轉速和轉矩轉換成脈沖信號和模擬信號,送至測功機控 制器顯示，被試電機拖動磁粉測功機旋轉時，電機輸出的全部功率都被磁 粉測功機吸收并轉化為熱能， 借助散熱器及外設冷卻風扇或水冷將其散熱。 當工作時，通過控制器提供勵磁電流給磁粉測功機，磁粉測功機內部 線圈通電時則產生磁場，使內部磁粉按磁力線排成磁鏈，由磁粉鏈產生的 拉力變為阻止轉子旋轉的阻力，該力即為負載力矩，該力矩的大小只與控 制器加在測功機線圈上的電流大小有關，而與被試電機拖動測功機旋轉的 速度基本無關。       測功機特點： ① 測功機轉子為實心鼓形轉子，轉子慣量小，承受離心力大，適用于 大力矩快起動的特性； ② 測功機的力矩產生是由磁粉鏈的拉力形成的，力矩的變化具有緩沖 性，且具有較小的力矩面能產生較大力矩的特性； ③ 靜態轉矩時力矩平滑，沒有齒槽波動轉矩； ④ 無磨擦結構，使用壽命長； ⑤ 操作方便，只需調節勵磁電流即可改變測功機的力矩大小； ⑥ 設計合理，外部結構簡單，輔助設備少。       測功機適用范圍： 根據磁粉測功機的特定結構可見，該種測功機適用于大力矩而轉速較低 的場合。如起動電機恒力矩帶載起動、異步電動機、大功率直流減速電機， 及造紙、紡織等行業使用的恒張力控制等。       ZD 系列電磁測功機4.3.1 原理： 電磁測功機是由導電導磁材料制成的渦流環、鐵磁材料的定子與直流磁極線圈組成的渦流腔定子，和鐵磁材料的實心轉子組合而成的旋轉機。 在定子上安裝了轉速轉矩的測量部件 電磁測功機的工作原理是：當定子直流磁極線圈未施加勵磁電流時， 轉子無力矩自由旋轉（軸承摩擦力矩忽略） ，當定子直流磁極線圈通入電流 時，定、轉子的磁極氣隙將產生磁場，在定子上的渦流環內產生自成回路 7 的渦流，渦流又與磁場相互作用而產生制動力矩。被試電動機帶動測功機 旋轉時，測功機的定子上受到一個與轉子旋轉方向相同的力矩，該力矩通 過力傳感器轉換成電信號輸送到相關的顯示設備。       電磁測功機作負載實驗時，被試電動機輸出的全部能量都將被測功機 本身吸收，轉變成熱能。為解決散熱問題，多采用水冷的方式。另電渦流 測功機是靠渦流產生力矩的，所以，當轉子靜止時，即使對直流勵磁線圈 施加電流，也沒有渦流產生（磁場形成的磁拉力忽略） ，也就基本是沒有力 矩的。 電磁測功機作負載實驗時，被試電動機輸出的全部能量都將被測功機本身吸收，主要在渦流環上產生熱量，因此，只要將渦流環浸泡在水里， 即可解決散熱問題，采用水冷的方式比起磁滯測功機和磁粉測功機在結構上都要簡單的多。       測功機特點： ① 結構簡單，操作維護方便； ② 制動力矩大，測試精度高，工作穩定； ③ 轉動慣量小，動態響應速度快； ④ 無磨擦結構，使用壽命長； ⑤ 操作方便，只需調節勵磁電流即可改變測功機的力矩大小； ⑥ 設計合理，外部結構簡單，輔助設備少。 4.3.3 適用范圍： 根據電磁測功機的特定結構可見，在高速方面尤為突出、該種測功機 特別適用于制作高轉速，大扭矩的測功機。如串激電機、大功率異步電動 機、大功率直流減速電機等。不適合低速電機做試驗，不能對電機進行堵 8 轉試驗 5、系統連接、安裝、校準 5.1 系統組成設備之間的連接 帶動態控制器接線圖 注：根據被試電機選擇輸入電量表 5.2 軟件安裝 將系統軟件光盤放入光驅中，點擊光盤中 Setup.exe 文件，開始軟件 安裝，按軟件提示操作，直至系統安裝成功。 9 軟件安裝結束后，會自動在桌面建立“電機測試系統”快捷方式。 5.3 設置： 5.3.1 硬件設置 ① 測功機型號：根據當前與系統所連接的測功機滿量程值來選擇；若只有 一臺測功機就不需要選擇； ② 電機類型：根據所測電機的類型選擇，主要用于判斷連接的儀表是直流 10 或交流；若只有一臺電量表，則不需要選擇； ③ 采樣時間：用于顯示從第一點采集后所經過的時間；可以不設置 ④ 電流互感器：若系統有電流量程切換，則需設置電流互感器，根據互感 器匝比來設置 5.3.2 通訊設置 用于選擇當前的通訊儀表及該儀表所連電腦的串口號及波特率 5．4 測功機校準： 測功機應定期（三至六個月）進行校準，校準方法如下： ① 參見表 8 選擇測功機型號選擇，選擇當前所連測功機滿量程值； ② 如圖，運行《電機測試系統》軟件，切換至手動測試方式， 點擊或將測功機控制器勵磁調節旋鈕順時針轉到底，使勵磁電流最大，再將天平梁測力桿固定在測功機軸上，天平梁測力桿放置要水 平，此時若轉矩顯示不為零，可調節測功機上調零電位器，使之為零； ③ 把專用砝碼掛在天平梁測力桿右邊(從測功機后面板看)梁臂上(注 意：砝碼一定要掛在天平梁臂的端線)，調節右滿度電位器使顯示 值剛好為標準顯示值； ④ 把專用砝碼掛在天平梁測力桿左邊(從測功機后面板看)梁臂上， 調 節左滿度電位器使顯示值剛好為標準顯示值； 11 ⑤ 重復②③④三個步驟， 使拿下砝碼顯示為零， 掛上砝碼顯示為標準 顯示值。