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測功機(jī)靈敏度與測試精度
 


HD磁滯式全系列、MPD磁粉式全系列、ECD渦流式全系列,包含風(fēng)冷式F、水冷式W、壓縮氣冷式A和鼓風(fēng)機(jī)冷卻方式B。


每一種測功機(jī)都有它的優(yōu)勢和限制,所以必須根據(jù)實際的測試要求來選擇合適的測功機(jī)。百余款測功機(jī)可供客戶選擇,我隨時可以幫您選擇最適合您實際測試需求的測功機(jī)。


世界上沒有哪一臺測功機(jī)可以測試所有的電機(jī)!每一臺測功機(jī)都有其固定的最佳的測試范圍,超出最佳測試范圍,就會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)偏差較大,嚴(yán)重者甚至可能損壞測試設(shè)備。

如何選擇測功機(jī)?應(yīng)該從以下三方面入手。

1、 最高轉(zhuǎn)速 測功機(jī)本身所能承受的最高轉(zhuǎn)速是測功機(jī)一個重要性能指標(biāo),超過了這個轉(zhuǎn)速限值,測功機(jī)容易出現(xiàn)性能衰退并加速老化,甚至造成不可修復(fù)的致命損壞,主要表現(xiàn)在軸承燒死、空心杯轉(zhuǎn)子甩裂、磁粉退磁等方面。按被試品的轉(zhuǎn)速高低來選擇確定測功機(jī)的類型,以確保其空載轉(zhuǎn)速處于測功機(jī)的安全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),且越低于測功機(jī)的最高轉(zhuǎn)速越好。

一般而言,比較高速(經(jīng)驗認(rèn)為空載轉(zhuǎn)速在8000rpm以上)的被試品一般采用渦流測功機(jī)測試,中高速(經(jīng)驗認(rèn)為空載轉(zhuǎn)速在800rpm到15000rpm之間)的被試品宜采用磁滯測功機(jī)測試,較為低速(經(jīng)驗認(rèn)為空載轉(zhuǎn)速在1000rpm以下)的被試品使用磁粉測功機(jī)測試。

三種測功機(jī)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(zhuǎn)矩、價格、后續(xù)的發(fā)展、使用的頻率等等; 注:通常在最高轉(zhuǎn)速時,測功機(jī)并不能輸出最大轉(zhuǎn)矩。

2、 最大轉(zhuǎn)矩 測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳感器就是一個帶傳感信號且可恢復(fù)的彈簧片,形變的大小反映出轉(zhuǎn)矩的大小。通常在測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩量程范圍內(nèi),傳感器可以自由變形和恢復(fù),但如果出現(xiàn)嚴(yán)重超載、強(qiáng)烈震動、猛烈沖擊等現(xiàn)象,則會對傳感器造成損壞。

轉(zhuǎn)矩傳感器一般只能更換,不能維修。在《單相異步電動機(jī)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(yīng)使測量值位于20%~ 95%儀表量程范圍內(nèi)”,“轉(zhuǎn)矩測量儀的標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩,應(yīng)不超過被試電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的3倍”,所以,選擇測功機(jī)要預(yù)先估算出被試品的最大轉(zhuǎn)矩。部分公式及經(jīng)驗值如下: u 輸出功率公式:P2=n*T/9.55 n:轉(zhuǎn)速(r/min) T:轉(zhuǎn)矩(N.m) u 效率公式:η=P2/P1*100% P2:輸出功率(W) P1:輸入功率(W) u 效率經(jīng)驗值:串激電機(jī):<65% 罩極電機(jī):<30% 非特殊情況下 u 估算感應(yīng)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩:Tmax=(P2*9.55)/(no*0.9)*2倍 no:空載轉(zhuǎn)速 u 估算串激電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩:Tmax=(P1*η*9.55)/(no*0.6)*2倍 no:空載轉(zhuǎn)速 u 估算直流電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩:Tmax=(U*I*η*9.55)/(no*0.5)*2倍 I:額定電流

3、 運行功率 運行功率就是測功機(jī)能夠接受的最大功率及測功機(jī)給被試品加載時發(fā)出的熱量。測功機(jī)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(fù)載后被試品的轉(zhuǎn)速(n)所產(chǎn)生的。由此可見,被試品的輸出功率必須小于測功機(jī)的運行功率,否則將會因熱量迭加給測功機(jī)造成致命的、不可修復(fù)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(jī)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(jī)選擇測功機(jī)時,應(yīng)當(dāng)考慮合適的冷卻方式。

4、 測試精度 測試精度是指觀測結(jié)果、計算值或估計值與真值(或被認(rèn)為是真值)之間的接近程度,經(jīng)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?jǐn)?shù)來劃分的,其精度等級數(shù)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(jī)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(zhuǎn)矩。

規(guī)定:“轉(zhuǎn)速測量儀的準(zhǔn)確度應(yīng)在0.1%以內(nèi)或誤差在1r/min,取二者誤差最小者。”

規(guī)定:“測量效率時轉(zhuǎn)矩傳感器及測量儀的精準(zhǔn)度等級不低于0.2級。用于其它試驗時應(yīng)不低于0.5級。”

規(guī)定:“轉(zhuǎn)矩傳感器及測量儀的標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩應(yīng)不超過被試電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的2倍!

 5、 靈敏度 在測試過程中,可以反映被測品轉(zhuǎn)矩波動并能引起讀數(shù)變化的最小轉(zhuǎn)矩讀數(shù)值稱之為測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩靈敏度,靈敏度越高,測試,“轉(zhuǎn)矩變化的靈敏度達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的0.25%”。也就是說,額定轉(zhuǎn)矩是3Nm的電機(jī),一般會選用5Nm的測功機(jī)測試,按照上述國標(biāo)規(guī)定,那么5Nm的測功機(jī)最小顯示數(shù)值應(yīng)該是:3Nm*0.25%=0.0075 Nm。如果5Nm測功機(jī)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(jī)才可以滿足國標(biāo)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(jī)來說,較小的轉(zhuǎn)矩變化就能改變電機(jī)的輸出功率的讀數(shù),以至于最終的效率計算出現(xiàn)較大的偏差。同樣,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩時,1rpm的轉(zhuǎn)速變化都能引起很多功率數(shù)值的偏差。

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