交流电机性能测试系统

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：