| 电涡流测功机(标准型) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 来源： 发布：2021/6/7 10:05:35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 一 前 言 DW系列（DW15、DW20、DW50、DW125 、DW160、DW260、DW400、DW500、DW600、DW1000、DW1500、DW2000）电涡流测功机主要用来测量动力机的有效功率及传动机械的效率，是目前先进的加载测功设备，国外已有逐步取代水力测功机的趋势，它构成的发动机试验台适用于一切研究、质检、生产和维修服务行业。 DW系列测功机具有测试范围宽广、双向测试、许容转速高、转动惯量小、测量精度高、对突变负荷响应快的特点（0.2s），它不受冷却水进水压力变化的影响，尤其适用于操作控制自动化的试验台架，与具有自动化控制功能的电控仪配套，实现远距离自动化操纵及数显、打印测量的水平较高。相对水力测功机而言，电涡流测功机在低速、中小功率的加载测试技术上，易于配套实现计算机控制，具有无可比拟的优越性。
二 技 术 规 范
1．技术参数（见表1） 表1
技术参数表 尺寸单位：毫米
2．特性曲线 DW系列电涡流测功机特性曲线表示测功机在不同转速下所能吸收的功率范围，它由OABC组成。 OA—最大扭矩线。当最大扭矩为常数时所能吸收的最大功率，随着转速的增加而上升，在A点达到扭矩强度所允许的最大功率。 AB—最大功率线。测功机达到最大扭矩点（A）后，随着转速的变化测功机所允许吸收的最大功率。 BC—最高转速线。测功机在工作时允许的最高转速。 上述三段限线所包围的区域为测功机的工作范围。凡动力机或其它机械设备的动力特性在OABC所包围的范围内者，均能用该型测功机进行特性试验，用户在选用测功机时须稍留有余地。但余地太大,测试精度则难以保证。 或由OABCD组成，则AB线为主轴强度所容许的最大扭矩值，其余BC、CD线含意同上。
电涡流测功机分感应子式、盘式两种，主要由旋转部件（感应转子）、摆动部件（电枢和励磁线圈）、测力部件（测力臂加应变片式拉压力传感器）和校正部件（校正臂加砝码）组成，其结构简图如图一、图二(测力部件、校正部件未画)。
图一：盘式电涡流测功机
图二：鼓式电涡流测功机
四 工作原理和功率计算
1．工作原理
由电涡流测功机的结构可知，感应子主要由旋转部件和摆动部件（电枢和励磁线圈）组成。转子轴上的感应子形状犹如齿轮，与转子同轴固定装有一个直流励磁线圈。当励磁绕组通以直流电流时，其周围便有磁场存在，那么围绕励磁绕组就产生一闭合磁通。很明显，位于绕组左侧的感受应子具有一个极性，右侧具有相反的极性。旋转时，由于磁密值的周期性变化而产生涡流，此涡流产生的磁场同产生它的磁场相互作用，从而产生与被试机反向的制动力矩，使电枢体摆动，通过电枢体上的力臂，将制动力传给测量装置。
涡电流使涡流环发热，由进入涡流环的冷却水把热量带走，实现功热平衡的能量交换。
转速测量采用非接触式磁电转速传感器和装于主轴的60齿牙盘，将转速信号转换成电信号输出。
2．功率计算
（1）功率计算 （2）扭矩计算
功率P=N.n/10000(千瓦) M=N.L(牛.米)
式中N---负荷(牛顿) 式中N--- 负荷(牛顿)
n---转速（转/分） L---计算臂长为0.95493(米)
(注：为了迅速而方便地根据测功机测力指示值计算制动功率，取测功机砝码臂长0.9738M或它的简单倍值，静校时1Kg砝码显示10N的数据或它的倍值，由此引出计算臂长为0.95493M)
五 测功机的安装与调试
1.试验台应靠近有水源的一边，混凝土基础和墙壁距离不小于1.5米,基础尺
寸由测功机底座决定,地脚螺栓的最小埋入深度一般为20d，（螺栓直径d）地脚螺栓下的混凝土净厚为不小于50mm。整个试验室要求通风好，光线足，照明设备符合要求，测功机的基础应足够坚固，既能承受动载，也能承受静载，并且能防止从原动力机传来的振动，故其周围应做成200毫米宽、800毫米深填木屑或炉渣、面上铺有沥青的防震槽。
测功机安装在基础上后，应在测功机底座上平面用水平仪校正，水平仪的
度为0.04/1000，校正测功机在两个互相垂直方向的水平，其安装精度为0.1/1000，以免影响测功机的精度和灵敏度，动力机应按动力机安装要求进行，对一些常变换动力机型号的台架，动力机最好安装在三个自由度均可变位的附件支架上（本公司有此产品供货），使安装和调整更方便。
2．接线：按控制柜连线图分别联接好励磁线圈、转速传感器、拉压力传感器、温度控制器、水流量开关或电接点开关及润滑泵的电缆线。
3．管路联接及对水质、水压的要求
冷却水是电涡流测功机能否正常工作的关键，务请用户予以重视。使用电涡流测功机应注意水压、水流量，测功机冷却水只能用淡水，如城市生活、生产用水，水压在0.04~0.10Mpa。冷却水量见表1。冷却水的出水口温度应小于65°C∽70℃。在安装时一定要注意进出水口的管径与所要求的一致性，并要求进出管道无泄漏。为防止电涡流测功机内冷圈水道积垢，可在循环水中加些除垢剂或在管道中加装磁力除垢器，以化学或物理方法消除水垢，防止积垢。也可以采用清洗方法进行除垢，接上清洗软管，用清洗泵把清洗液不断地泵入测功机的循环水道，直至水垢被清洗干净为止。由于清洗液具有一定的腐蚀性，故最后还要用清水将残余清洗液清洗干净，能用中和液进行中和处理更好。清洗泵可选用扬程10m、流量60l/m的泵。
判断水垢是否形成，主要有两个标志：
（1）冷却水出水流速下降，流量减少；
（2）冷却水出水温度上升，手感比正常状态时温度高。
通常这两种状态是并存的。
4．测功机与动力机的连接应采用弹性连接或万向轴连接。测功机主轴与被测动力机主轴的对中要求应在ф0.1范围内。否则将引起附加振动，振动对轴与轴承产生的动负荷将严重影响使用寿命。为减小测功机轴伸受力，有时需考虑装设辅助支承，以�；げ夤�。当采用万向轴连接时，要求偏角在1°-1.5°以内。测功机与动力机的连接部位，特别强调应由用户自行加装或向测功机供应方订购安全�；ぷ爸�，以确保人身安全。
5．为了不致使测功机和原动机的轴受到较大的弯矩，在材料和机械强度允许的条件下，应尽量采用较轻的联轴器，测功机侧的联轴器与主轴部件出厂时经过严格的动平衡，原动机侧的半联轴器也应动平衡为好。
六 电涡流测功机的校正
电涡流测功机应先与动力机脱开，以静态校正为依据，新安装的测功机使用前应进行严格校正，以保证测量精确度，以后视使用情况定期进行校正检查。一般为半年左右，特殊情况随时可以进行校正。
校正步骤：首先检查与测功机配套的二次仪表（如功率、油耗、扭矩显示仪），预热30分钟，加配重调节调零电位器，使仪表的扭矩显示（实际为力值）为零。若不为零可参见电气说明书调整。在测功机壳体装上校正臂并拧紧固定螺栓。电涡流测功机可正反方向吸收功率，两侧均可加砝码标定，实际工作时传感器一般为受拉状态，应在与被测动力机旋转方向一致的侧面加砝码标定，前面提到的加配重是为了让传感器有一个预拉（压）力。
校正臂有效长度设计值为973.8毫米（或是它的简单倍值），此时砝码盘上放1Kg砝码，相应显示值为10牛顿，2Kg显示值为20牛顿……（或是相应的倍值）
在砝码盘上加标准砝码，一次性加到满量程的80%左右进行比例标定（参见电气说明书），使负荷显示值与所加砝码的重量相对应，卸下所加的砝码，负荷表应为零（误差应在许可范围内）。
按次序进行加减载试验（逐渐加至满量程，再依次减砝码到零）使砝码值与数显值对应呈线性关系，反复调整直至达到规定精度，否则应检查测功机的机械装配质量，是否发生机械器件的卡阻现象。扭矩传感器的安装是否正确，传感器是否损坏，电线、电缆、水管、油管是否影响扭矩显示，如果加减砝码时的滞后较大，有的结构可以考虑更换进排水摆动管的“O”形圈，或在“O”形圈上涂些黄油或清洗、更换摆动轴承，排除后再重复以上操作。其它进排水结构，参照同样原理予以排除阻力。当测试范围较小时为了提高测试精度可以仅在此测试范围内校正。
新安装好的测功机第一次调试使用、测功机修理或长期搁置后的第一次使用、在试验中测得的负荷值有疑问或有异常现象、测功机正常的检定周期使用半年至一年后、被试机测试比较重要时，都需进行测功机的负荷校正。测功机校正时所用的砝码精度为国家标准四等精度。本产品砝码以力值单位N为计量单位，采用标准重力加速度进行标定。由于各地重力加速度不尽相同，但一般情况下重力加速度引起误差极小，可忽略不计。若用户需要更精确标定，可对砝码按用户所在地的重力加速度进行修正。
还需说明，由于测功机在运转时不免有微小振动产生，正是由于这个“振动现象”克服了系统的静摩擦，因而静态校正是能够正确反映测功机的“动态”测试结果的。用户完全没有必要为所谓的“动�！倍陕�。
七 测功机的使用与操作
测功机上试验台架后，即可将运输过程中用于�；だ沽Υ衅鞯墓潭ㄖЪ懿鸪�。
1. 测功机开始使用前半小时，可先开动泵油润滑装置，具体调节要求见润滑章节。油脂润滑无须提前润滑。
2. 在起动被测机械前应使测功机控制单元处于恒电流控制，把设定值设置为0，此时电涡流测功机的励磁电流为零，这样被测机械在接近于零负荷下启动。
3. 打开进水阀门，冷却水通过流量开关进入测功机的冷却通道，由底座排水口经循环水管流回水箱，或由放水管直接把水放掉。（注意：电涡流测功机必须在有冷却水状态下才能加负载，否则将会烧毁测功机。）
4. 启动被测机械带动测动器主轴以同一转速旋转，再次检查润滑油、冷却水是否畅通，待动力机运转后，即可进行加载试验。（未打开水阀门、流量开关触点会使励磁电流加不上。）
5. 根据被测机械的试验范围改变控制单元的控制和设定值，电涡流测功机会自动地跟随励磁电流的大小改变负荷起到吸功和测功的作用。整个调节控制电路是一个完整的闭环自动调节系统。将测功机的转速（或扭矩）实际值与可调的设定值（电压）进行比较，比较后的差值经PID（比例、积分、微分）放大后，按选定的控制方式自动调节线圈的励磁电流，改变测功机的转速（或扭矩）值，使其等于设定值，达到所要求的控制特性。详见控制仪使用说明书。
6. 当负荷增大时，应注意检查测功机出水口温度，若温度超过65～70℃则容易烧坏励磁线圈，同时过高的水温更易生水垢，反过来又影响冷却效果，因此应适当加大进水量或增大进水压力，这样出水口的温度就会降低。当管道水流量突然降低，流量开关发出信号，励磁电流迅速降为零，起安全�；ぷ饔�。在侧壳安装有二个温度控制器，控制电枢本体温度一般调到65℃，如超过65℃，同样会发出信号，中断测功机励磁电流，起安全�；ぷ饔�。小机型无温度调节旋钮。
7.当转速增加，一般超过3500～4000转/分以上时，应密切注意检查主轴轴承处温升，若轴承外壳处温度过高，应适当增大进油量，
8、试验完毕应使励磁电流为零，卸去负荷后停转被测机械；再关闭进水阀门，停止供水系统的循环。
9、切断与电控仪相连的电源。
使用中请务必记住开车前先泵油润滑正常，通水冷却正常，后开机；停车时先减载为零，关机，再停水，同时停止泵油润滑。
10、对脂润滑机型按每200小时加脂量约50亳升要求进行定期加脂润滑。
八 润滑
电涡流测功机润滑主要是主轴上旋转轴承和外壳摆动轴承处。
摆动轴承润滑油可在机油中加入少量润滑脂加热调匀，一般每一年加注一次润滑油。卸下轴承架外侧盖板，即可加注。
主轴轴承处润滑方式一般有三种，一种是脂润滑，另一种是滴油形式进行的润滑，再则是油雾润滑。脂润滑一般累积转运200小时加注ZL45-2航空润滑脂约50毫升，以达到油脂的及时更换，否则油脂可能被氧化而变硬。而油润滑性能优于脂润滑，但需要较复杂的密封技术，而油雾润滑需要一些配套器械才能实施。
根据机型及用户需求转速比较高时，脂润滑不能满足要求时，采用滴油润滑方式。把润滑油滴入测功机两端主轴承内，润滑油量每分钟20滴左右。润滑油应选用粘度指数高，运动粘度小，酸度低的润滑油，例如5号或7号高速机械油（HJ-5，HJ-7），但不能混。一般一年更换一次润滑油，如发现有变质情况可随时更换。
中等转速4000—5000转/分左右一般调节为每分钟15—20滴左右，高转速滴油数可适当加快；更高转速时一般应考验采用油雾润滑方式，此种润滑方式是需要配备油水分离装置以及压缩空气源进行油雾喷射技术的结合。当轴承温度不高于60-70时，润滑油量不宜过多。左右两端的进油量也视轴承温升情况不一定要求一致。总之，润滑的调节需要关注轴承温升以及满足润滑要求为原则。
九 电涡流测功机的维护和保养
1、 检查指导
2、维修保养指导
十 常见故障及排除方法
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