测功机（电机性能测试）

一、电机检测技术概述

科学技术的不断发展对产品的质量提出要求，现在企业的发展科技至关重要。比如电机行业，伺服电机越来越朝着大功率、大力矩、高转速、动态响应好、机械特性好等要求发展。随着发展的要求，航空工业发动机在未来的几年之内实现国产化，提高竞争力。再者，随着纯电动自行车及纯电动汽车也实现快速发展，电动车行业利用高效率电机（永磁同步电机、无刷电机）和驱动器来是实现节能环保的效果。同样社会在发展，特别是电机新技术不断的更新。对电机检测仪器要求高！电机检测包括电机定子测试、电机生产线快速测试、电机出厂测试、电机性能测试，要求对电机定子测试系统快速，智能化程度高；对电机出厂测试系统的整体测试精度要高，智能化程度高；电机性能测试是全面的分析电机综合性能指标。所以电机检测仪器技术也要不断的更重新与发展，才能满足时代的需求！

二、测功机选择要素及注意事项：

1、在交直流电机和电动工具试验中，常常使用到测功机这种测试设备，测功机主要测试电机的转矩、转速、输出功率。

但是不是每一台测功机都能满足所有的电机测试要求的，主要考虑三个方面的因素：

**，扭矩测试范围，测功机的转矩通常是不能超过的**转矩值，如果短时内即把试验全部完成，一般不会有太大的题。

第二，转速测试范围，测功机的转速通常是不能超过的承受的**转速，如果长时间超速使用会大大缩短测功机的使用寿命，特别是机械磨损。

第三，测功机上通常所标的功率是指测功机所能吸收的功率，因为一般的测功机（磁滞、磁粉、电涡流测功机是靠吸收热量达到能量的消耗）即被测交直流电机或电动工具的输出功率。严格地来说，这个指标也是不能超过的，否则测功机很容易就会因为热量散不出去被烧坏；

2、测功机的选择要不但要满足转速、转矩、功率三个主要技术指标，还要看看是不是符合测试的具体要求，一般电机都需要测试空载转速、空载损耗、堵转转矩等参数，也是需要着重考虑的！

3、在测功机的选择时，**电机所有的测试数据都在测功机性能参数的30%~90%之间。因为测功机在这个区间的测试精度是*有保证的,主要分三个部分：测功机机械部分、转速转矩传感器精度范围、转速转矩功率测量仪显示精度。

4、通常用到的测功机主要有以下的分类：磁滞测功机、磁粉测功机、异步测功机（电力测功机）、涡流测功机及不太常用的测功机（永磁同步电机、伺服电机等）。

测功机按能达到的转速高低排序为：涡流测功机、异步测功机、磁滞测功机、磁粉测功机；

（1）涡流测功机、异步测功机不能将电机或电动工具做到堵转，但其转速上限却很高，通常20000~30000RPM；转矩也可以做到很大。

（2）磁滞测功机转速一般为20000转以下，但其可以做到堵转，不过功率不太大；转矩一般为20Nm以下。

（3）磁粉测功机的转速较低，通常1500~5000RPM，但转矩可以做大，电机也可以做到堵转。

5、通常异步测功机不需要水冷却，仅风冷即可；涡流测功机、磁滞测功机、磁粉测功机则需要水冷和风冷同时进行，也有些小功率的磁滞测功机不需要水冷也能满足测试要求；测功机在使用过程中，一定要开启冷却功能。

三、测功机配套及使用场合：

1、配套设备：

(1) 简单配置：交流单相电参数、测功机控制仪、测功机、夹具

（2）完整配置：测功机动态控制仪、测功机控制仪、单相交流电参数仪、交流变频电源、夹具、工控机显示器、控制操作台

2、测功机选择及适用场合
磁滞测功机
(1) 磁滞测功机由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线图、支架、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时产生磁力线，并形成磁回路二产生转矩，改变励磁电流即可改变负载力矩。
(2) 适用于中小力矩而转速较高的电机测试，如异步电机、小功率直流电机、串激电机及电动工具行业等。
磁粉测功机
(1) 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) 适用于大力矩而转速较低的场合。如起动电机恒力矩带载起动、异步电动机、直流减速电机及造纸、纺织等行业使用的恒张力控制等。
电涡流测功机
(1) 电涡流测功机由感应子（转子）、电枢及励磁绕组、转矩、转速传感器、底板等组成，当感应子被电动机驱动旋转时，气隙磁通密度随感应子的旋转而发生周期性变化。因此，在涡流环表面及一定深度内感生涡流电动势，并产生涡流，该涡流所产生的磁场又与气隙磁场相互作用，产生制动力矩。改变定子的励磁电流，可以调节被测动力机械的转矩。
（2）适用于高转速、大功率动力机械的转矩和功率测量，尤其适用于动力机械的仿真寿命试验及温升试验，如串激电机、电动工具及大功率电机。

3、应用场合：

四、测功机系统功能介绍：
1．主要性能:
（1）测试数据均数字显示并可送到微机，采样、画曲线和打印；
（2）采用高精度负载传感器；稳定性好，使用寿命长等特点；
（3）整机灵敏度高，负载转矩稳定性和测试重复性好；
（4）仅调节励磁电流便可控制负载的大小
（5）软件操作简单易学，并可实现手动、自动、定点等测试方式。
（6）电量测试仪具有多档量程（自动切换）满足大功率电机和小功率电机的测试
(7) 三维调节台可方便安装电机，实现快速装夹。（供选择）
2 、系统功能:
(1) 可以电脑上控制电机的开关操作；
(2) 系统具有手动、自动测试方式（此方式可不联接电脑操作）全部过程可在控制柜上的显示控制仪上实现；数据可锁存,以便手工记录；
(3) 系统具有自动测试方式：即负载根据设置自动加载，扫描电机从空载到堵转（或设定值）的特性曲线；
(4) 系统具有定点测试方式：即电机运行后，负载自动调节到设定值，并在设定值处稳定运行；
(5) 测试结果：电机测试数据以报表或曲线的方式显示，可打印保存，方便下次打开查询曲线，曲线坐标参数（横坐标及纵坐标）可修整
(6) 额定扭矩实验精度：±0.5%；转速精度±0.2%；
(7) 测功范围:0.01Nm-1000Nm(客户可根据自己的电机功率大小,选择量程合适的测功机)

五、测功机测试软件功能介绍：

1、测试项目：
（1）空载、负载、堵转测试时对电流、转矩、转速、输出功率进行安全值的设定，可实现自动推出限制。
（2）自动加载与手动加载测试：
A 负载测试加载速度可调：根据实际需要自行调节。
B 测试加载增量可调:可对初始加载量和增量进行设定。
（4）定点测试：可对电流、转矩、转速、功率进行测试。可定一个点不卸载；定多个点卸载。定点个数*多可以定5个点。定点数据可以设定。
（5）耐久测试：测试步骤1 2 3 4 5；运行方式：空载、转矩、输入功率、输出功率、不测可随意设定；每个项目下的耐久值和误差值可随意设定；测试时间也可以随意设定。

2、铭牌参数：
电机型号、额定功率、额定电压、额定转速、客户名称、客户档案、测试人员、测试日期。
参数作为报表帮助客户整理和分析数据。

3、曲线坐标：
（1）两种模式，七条坐标曲线。
（2）两种模式：转速模式、转矩模式。两种模式只是对数据分析的方式。
（3）七条曲线：电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率。每条曲线的**值和颜色代表的曲线可随意设定，方便分析数据。

4、电机参数的存储和调用：
每一种电机的参数设定好以后可以存储，以便下次使用和调用不需要重新去设定。

5、测试界面：
测试界面可以实时显示测试的瞬时值（电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率），并可以间按一定的时间（随意设定）采集数据。同时在测试过程中曲线自动绘制。更好的监控测试的过程。

6、报表分析：
（1）整个测试过程的曲线图（电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率）
（2）铭牌参数值
（3）关键点电机性能分析
空载点：电流值和转速值
max转矩点：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
max输出功率点：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
max效率值：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
六、测功机选型：

	型号	转矩 (N.m)	转速(r/min)	连续运行功率(W)	外形尺寸长-宽-高(mm)	中心高 (mm)	重量(Kg)	风冷连续运行功率(W)
磁滞测功机	ZC200KB	≤20	0-4000	1500	910-380-400	200	200	3000
	ZC150KB	≤15	0-6000	1000	700-300-350	200	130	2000
	ZC100KB	≤10	0-6000	1000	700-300-350	200	120	2000
	ZC75KB	≤7.5	0-8000	750	700-300-280	150	90	1500
	ZC50KB	≤5	0-8000	600	700-300-280	150	80	1200
	ZC20KB	≤2	0-15000	300	550-270-220	130	60	600
	ZC10KB	≤1	0-15000	200	550-270-220	130	40	400
	ZC5KB	≤0.5	0-20000	100	450-220-150	110	30	200
	ZC2KB	≤0.2	0-20000	40	330-180-150	110	25	80
	ZC1KB	≤0.1	0-25000	20	330-180-150	100	20	40
	ZC02KB	≤0.02	0-30000	10	330-180-150	100	18	20
磁粉测功机	ZF10	≤10	0-5000	1000	700-320-310	150	65	2000
	ZF20	≤20	0-5000	2000	750-340-340	180	80	4000
	ZF50	≤50	1-3000	3000	800-360-350	180	90	6000
	ZF100	≤100	0-3000	4000	800-370-370	180	110	8000
	ZF200	≤200	0-1500	5000	1000-450-400	200	130	10000
电涡流测功机	DW10KB	≤1	3000		700-320-280	180	50	1000
	DW20KB	≤2	25000		700-320-280	120	50	1500
	DW50KB	≤5	20000		750-320-300	120	60	2000
	DW100KB	≤10	15000		800-380-360	220	80	3000
	DW200KB	≤20	10000		800-380-360	220	90	4000
	DW500KB	≤50	8000		850-380-360	220	150	8000

产品系列	产品种类及规格
电机测功机	常规（磁滞、磁粉、电涡流）电力测功机（交流测功机、直流测功机）
电机测试台	电动汽车电机测试台马达综合性能测试台（智能）电机负载效率测试台
电机性能测试系统	简易型和智能型（各类电机）
电机型式试验测试系统	单三相异步电机国标吸尘器电机国标和欧标
电机出厂测试系统	单三相/变频电机出厂测试（可非标特制**500KW）
电机定子测试系统	单三相电机定子测试（可非标特制）
电枢测试系统	各类直流电枢
水泵综合性能测试台	水泵出厂和型式试验(各类水泵)
电动车整车性能测试系统	E型电动自行车在线检测系统 A型电动自行车整车性能检测系统 B型电动摩托车整车出厂检测系统 C型电动自行车1：1性能检测系统 D型电动车型式试验综合检测系统
发电机测试系统	发电机检测系统及发电机负载柜发电机转子交流阻抗测试仪发电机效率测试台
电器安全测试仪	四合一（耐压、绝缘、接地、泄漏）六合一(耐压、绝缘、接地、泄漏、低压功率)
功率测量仪	单、三相及直流电参数测量仪可以测量：电压、电流、功率及其他参数
电机测量仪	耐压测量仪、绝缘测量仪、匝间冲击耐压测量仪、带电温升测量仪、电机转速测量仪、线圈直流低电阻测量仪、LCR测量仪、线圈测量仪、电机噪音测试仪、电机转速表
电机耐久、寿命测试台	针对马达、启动电机等电机耐久、寿命测试
电源	变频电源、直流稳压电源、交流净化电源
开关电源老化车	水泥电阻式负载或者电子负载
电子测量仪器	函数信号发生器、数字示波器
转矩转速传感器	动态或静态传感器
制动器	磁粉、电涡流、电磁制动器
电动车综合检测仪器	电动车电机检测系统、电动车控制综合检测仪、充电器检测仪、蓄电池检测仪
电力变压器测试系统	电力变压器测试系统、变压器损耗参数测试仪

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交流电机性能测试系统