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第2章 功率测量 2.1 吸收型测功器 一、水力测功器 功率?定子、转子?水?摩擦?热量 1、柱销式 定子、转子上有销柱 外壳内存水，转子搅动水，产生摩擦力矩 调水量（水层厚度）?水对外壳有作用转矩?调节吸收转矩 外壳受的转矩=发动机发出的转矩 2.1 吸收型测功器 2、盘式 定子、转子上有圆盘 2.1 吸收型测功器 3、涡流室式 定子、转子上有涡流室 闸套 外壳内始终充满水 调节闸套位置?改变定子与转子间相互作用面积?调节吸收转矩 2.1 吸收型测功器 测力机构 2.1 吸收型测功器 3、测功器特性曲线 测功器特性：测功器吸收功率随转速的变化规律 特性曲线： 5条限制线组成 规定了测功器的工作范围 OA：满水线 AB：最大制动转矩线 BC：最大功率线 CD：最高转速线 OD：空水线 2.1 吸收型测功器 4、水力测功器对比 2.1 吸收型测功器 二、电力测功器 机械能?磁通?电能?热量 优点： 低速制动转矩大 动态响应快 自动控制容易 电能回收 1、直流电力测功器 （1）工作原理 转子：电枢绕组 定子：励磁绕组 直流电?励磁绕组?f ?电枢绕组?R?I? f ?制动转矩 外壳受的转矩=发动机发出的转矩 2.1 吸收型测功器 （2）特性曲线 由5条限制线组成 OA：最大吸收能力线 励磁电流最大，R最小 AB：最大转矩线 n?，f ? ?电枢电流I允许极限 BC：最大功率线 CD：最高转速线 OD：空载线 2.1 吸收型测功器 2、交流电力测功器 可回收电能 常用于大功率发动机长时间试验 2.1 吸收型测功器 3、电涡流测功器 （1）工作原理 定子：励磁绕组、铁心、涡流环 转子：感应子（低碳钢齿轮） 测力机构 调节励磁电流?调节制动转矩 涡流环 2.1 吸收型测功器 2.1 吸收型测功器 （2）特性曲线 转矩特性曲线 励磁电流一定，n ?，Me ?，制动力矩饱和 转速一定，I ?，Me ?，磁路饱和 功率特性曲线 OA：励磁电流最大 AB：最大制动转矩线 BC：最大吸收功率线 CD：最高转速线 OD：励磁电流为0 2.2 转矩仪 在发动机正常工作时测定扭转角度?转矩 一、相位差式转矩仪 扭力轴：外齿轮 壳体：磁铁、线圈 2.2 转矩仪 二、电阻应变式转矩仪 转矩?应力?应变?电阻 三、光电式转矩仪 2.2 转矩仪 四、钢弦式转矩仪 转矩?力?钢弦?振动?频率 2.2 转矩仪 五、磁致伸缩式转矩仪 转矩?磁性扭力管?扭转变形?磁场强度变化?电压 2.3 测功器的测量误差及性能评价 一、误差分析 风阻 进、排水 轴承 测功器安装 轴对正 外壳水平 刻度 摩擦 间隙 刻度盘 测力机构 读数 标定 砝码 力臂在不同温度下误差 2.3 测功器的测量误差及性能评价 二、性能评价 1、工作稳定性 2、低速制动性能 * 功率 转矩测量 测功器：产生制动转矩、吸收功率 水力测功器 柱销式 盘式 涡流室式 电力测功器 直流 交流 电涡流 转矩仪：仅起测量作用 对测功器的要求： 全部工况内稳定运转 调节负载平顺、精细 测定负载准确 操作简单、安全可靠 稳定 小 要求不严 充满水 闸套 水作用有效面积 较复杂 涡流室式 小负荷不稳 工作稳定性 大 体积 压力稳定 供水要求 一定水 内腔水量 进出水阀门 调节元件 水层厚度 调节原理 简单 结构 销柱、盘式式 *