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1、电涡流测功机的结构、原理、 使用和维护 孙 丽 凯迈（洛阳）机电有限公司,主要内容,一、原理、结构 二、现场参观 三、选型和使用 四、南峰的电涡流测功机 五、故障、原因和解决措施 六、答疑,概述,电涡流测功机是一种精密的检测设备。利用电磁感应原理进行工作 测功机分类：电涡流、水涡流和电力。盘式和鼓式；直接冷却和间接冷却。 组成：涡流制动器、控制装置、测力装置和测速装置。控制装置通过测速和测矩和涡流制动器电连接。 涡流测功机的作用和原理：各种动力机械一般性试验、型式试验及研究上。测发动机的各种特性、整机、零部件、变速变矩装置等的动力性能。电磁感应原理。 型号含义： 技术来源：水涡流和电涡流从德国
2、引进。 使用：启动水涡流、南峰的电涡流、国外的电力。,南峰的电涡流测功机,1、平均耗水量按进出水温差32，单位功率耗水量按27L/KW.h计算 2、满功率耗电不包括电控的耗电量（约2.5A）,1988从引进德国策而纳技术。 两大系列：电涡流（鼓式和盘式）和水涡流,电涡流测功机组成,鼓式电涡流测功机结构,盘式涡流测功机的结构,转子部件,1、最重要的零件之一：引起气隙磁场的变化， 2、齿数 3、转子和轴的连接 4、损坏形式：转子外圆磨损，轴表面损伤、弯曲,涡流环,最重要的零件之一：产生涡电流，水冷却 最易损坏的零件之一：变形、漏水,励磁线圈,技术参数：电阻、绝缘电阻（不小于200兆欧）、击穿电压（
3、10倍额定电压或15003500V） 安装固定： 损坏形式：,鼓（柱）式电涡流测功机结构,CW260B,鼓式测功机和盘式测功机的区别,盘式测功机突出优点轴向尺寸小、转动惯量低、有效材料利用率高和重量轻，磁回路离轴远，因此比不考虑预防轴电流。但从制造的观点出发，盘式涡流制动器的转子处于磁场回路的气隙中，无论是机械的或热的原因使转子对中心位置发生偏移时，都将引起转子两侧的气隙的显著变化，从而导致不平衡磁拉力的急剧增加。所以制造精度要求高。 鼓式测功机轴向尺寸大，转动惯量高、有效材料利用率高和重量大。且由于磁回路通过转轴，即使采取双电枢结构，也需要考虑防轴电流。但是，加工精度较低，工作中气隙可以保持
4、不变。,报警装置,流量开关：不同型号对应不同的开机流量。 压力检测器：控制最小的开机压力：0.020.03MPa。 环温传感器：5660 轴承温度传感器： 75,涡流测功机的工作原理,涡流制动器的组成： 旋转部分（感应子）、摆动部分（电枢和励磁绕组）组成。,电枢,励磁线圈,感应子,测速传感器,拉压力传感器,转子部件,电枢（涡流环）,励磁线圈,感应子（转子）,制动力的产生：,左手定则和右手定则,左手定则： 已知电流方向和磁励线方向，判断通电导体在磁场中受力方向，如电动机。 伸开左手,让磁励线穿入手心(手心对准N极，手背对准S极)， 四指指向电流方向 ，那么大拇指的方向就是导体受力方向。 左手定则
5、说的是磁场对电流作用力，或者是磁场对运动电荷的作用力。 右手定则: 确定导体切割磁励线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。（发电机） 右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁励线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电流的方向 右手定则说的是导线在磁场里面，切割磁励线运动的时候，产生的感应电流的运动方向,功率的计算,瓦 =,千瓦 =,机械特性曲线,励磁电流一定时，转矩和转速之间的关系曲线定电流控制特性 临界转速：转矩最大时的转速。与涡流环材料的电阻系数和导磁系数成正比；随涡流环直径的增加和气隙的减小而降低。 转
6、子最大直径受离心力引起的机械应力和转动惯量决定。 最大转矩与转子直径、长度、齿数和涡流环的导电导磁系数等有关。,电涡流测功机主要技术指标,a）系统扭矩测量精度：应不大于0.4FSR(CW5电涡流测功机为0.5FSR)； b）扭矩测量灵敏度：应不大于0.1FSR； c）转速测量误差：应不大于0.11个字； d）恒转速控制误差：应不大于5r/min； e）恒转矩控制误差：应不大于0.2FSR。,3、使用和维护,测功机的选用,O,A,B,C,D,1、OABCDO是电涡流测功机所能测量的扭矩范围；原动机曲线落在此范围内都能测到。 2、合理选择测量范围，保证精度。测功机的最大扭矩在满量程的2080%之间
7、测量精度最高,测功机的选用,除了测功机的扭矩曲线能包容原动机的曲线外，还应考虑以下几点： 测功机提供的负载能方便地进行调节，并 能在自动调节中有最好的过渡品质和静态正确度。 测功机控制系统能按试验规范要求进行控制（如恒转、恒扭、转速比例、转速平方等）。 测功机加负荷和卸负荷的速度与试验规范相适应，能迅速准确的与输入指令同步。 当要求数据进行自动收集（记录、处理）时，负荷和测量系统应该有电讯号输出，这样测功机便于控制和自动化。 另外，还应考虑寿命、可靠性、周期和费用等因素。,电涡流测功机的布置,测功机应安装在牢固坚实的基础上，不受冲击振动，环境中不应有尘埃、油雾及含酸、碱、盐等的有害物质。 主机
8、和控制柜的布置根据用户的试验场所决定，最好分放在两个房间里，以减少噪音的相互影响。但主机和控制柜的距离不应超过10米。控制柜应放在振动较小的位置上。 测功机和原动机的布置，既要考虑到相互的连接，又要便于各自的安装、使用操作和维修保养，也要便于被测原动机的运入、运出、吊装、检查等等，还要考虑水路、电路的走向。,电涡流测功机的安装,主机必须安装在单独的混凝土基础上或铸铁平板上。混凝土应为高质量的水泥（425或525号）。基础尺寸由主机底座的大小决定。基础四周应设隔振沟。 用0.02/1000水平仪测量，气泡不应超过3个小格（在相互垂直的两个方向测量）（发动机和测功机安装在共同的平板上时不需要测量）
9、。安装时应考虑到和被测试原动机的对接。根据给出的安装尺寸进行安装，还要考虑冷却水的进出，进水管径应不小于主机入口管径，排水管应有适当的坡度，使底座的积水能自动排出。安装时一定要固紧。,测功机与原动机的对接,由于测功机与原动机中心线的任何偏差都将引起它们的附加振动，在轴和轴之间产生负荷，所以一定要尽可能地保持两轴中心线重合。对橡胶弹性联结及尼龙绳联结等软联结方式同轴度不大于0.2mm。 测功机所受负荷与连轴器的不平衡重和转速平方之积成正比，可见动负荷随转速的增加而急剧增大。所以，在测功机轴伸上的任何附件都必须进行严格的动平衡。联轴器的参数应与测功机和被测原动机相协调。在材料和强度允许的条件下，应
10、尽量采用较轻的联轴器。 说明书中给出了联结法兰尺寸。 轴端联轴器所用的固紧螺钉的力矩应大小合适，其参考力矩: 联轴器应装有安全防护罩，,油门执行器的安装,油门执行器是控制发动机油门开度的的执行机构。应装在发动机油门附近便于控制且振动又比较小的地方。一般应平放。它应有坚固的基础和托架，远离热源，它与化油器的距离不应大于400mm。油门执行器摆杆和发动机控制杆之间用拉杆或钢丝绳连接。调节拉杆和钢丝绳的连接位置和长度，当油门开度由全关调到全开时，尽量使油门执行器摆杆从零转到最大角度（045）。拉油门时应保证灵活，不应有摩擦、阻塞等现象。 油门执行器的型号和技术参数：,电缆与电缆连接,主机与控制部分是
11、通过电缆连接的。 控制系统的电源为220V、50H（60HZ）， 电源波形应无严重失真。否则会引起调节稳定或控制精度下降。 电源引线参考值：,电涡流测功机的冷却,1.冷却原理 主机把吸收的功率转换成热量，靠冷却水流动把热量带走，以保证产品的正常运行。冷却水量不足，水温升高。当水温超过70后，会加速涡流环的腐蚀和积垢，影响热交换效率，严重时会损坏测功机。建议采用带有热交换器的循环冷却系统，以便使用经过处理的冷却水。并应在进水口加过滤网。测功机上装有温度监测报警开关，以保证水温不致过高。 2. 对冷却水水质的要求 冷却水的水质对热交换率影响较大。水质差很容易产生积垢，造成冷却水温度升高。因此，应使
12、用洁净的冷却水。水中不应含有酸、碱等有害物质，悬浮物含量应控制在5mg/L以下，含盐量不应超过600mg/L。经验证明，使用硬度较低的自来水，一般不会产生严重的结垢现象。根据我国对冷却水水质的要求，推荐的清洁冷却水应包含的理化指标如,电涡流测功机冷却水,3、选择冷却水量（按原动机的最大负载确定）： 正确选择测功机冷却水流量是用好电涡流测功机的必要条件。水量不足，水温升高，结垢加速，影响冷却效果。严重时将引起关键件的变形，损害测功机。水量过多则造成不必要的资源和能源的浪费。因此需合理选择冷却水的流量。 试验时，要根据被测发动机的使用功率和进出口水温差来确定冷却水的水量。冷却水量的计算： Q=86
13、1.6P/1000t t= ti-to =861.6/qs 式中： Q冷却水水量，m3/h; P被测原动机的最大功率,KW; to进水口水温度，； ti出水口水温度，； qs冷却水排量。一般取值 2060升/千瓦。 入水口水温一般不能超过30，出水口水温一般不超过50（温度开关控制）。,电涡流测功机冷却水,冷却水量取决于原动机的最大负载和进出水温差,电涡流测功机的出水管结构,出水胶管选用意大利进口胶管，柔韧性特别好， 完全能保证产品的静校精度。,轴承的润滑,为降低轴承温度，减小摩擦防止锈蚀，保证测功机长期安全运行，轴承必须润滑。 油润滑和脂润滑。我们的电涡流测功机多采用油润滑。 活塞泵和齿轮泵
14、。 活塞式润滑泵的工作原理：接通电源后，润滑泵开始工作，把润滑油泵入两端主轴承内，经油管流回油室。油泵发生故障或油室内油位低时都会报警并停机。通过调节泵上的调节螺钉调节泵油量 。 润滑油应选择粘度指数高，运动粘度小，酸值低的润滑油。推荐用5号或7号高速机械油HJ-5或HJ-7，在转速不高时也可以用10或20号机械油.但不同油品不得混用。 一般两个月更换一次油池或油箱中的润滑油。如发现润滑油变质情况可随时更换。换油时应清洗磁性螺塞、过滤网、输油管、油池或油箱中的污垢。油池中的油面距油池顶面约10mm 。 换油后需调节油泵的泵油量为每分钟1620滴（2428滴），运行一小时后，主轴承温升不应超过5
15、0。长期工作轴温超过75 ，可以增加油滴数。最大40滴。 6、 润滑脂推荐选用SY4006-81 7007号润滑脂和德国进口润滑脂 KLUBER ISOFLEX NBU15、NBU52、,老润滑系统,间歇工作的新润滑系统,优点：油量调节方便 缺点：可以随意调节油量,连续工作的新润滑系统,特点： 连续供油、油压报警、液位报警、结构紧凑美观、油量可调，但禁止用户调节。,油路系统的维护,定期清洗油池、油管、泵体腔体等； 定期更换油管（1年左右）、泵内顶杆等易损件； 定期每天开机前检查油池中油量； 轴承端盖漏油可能是油量过大或其他原因；少量渗油对测功机的正常使用没有影响，但费油和污染环境。,测功机的检
16、查和维护,每次开机前检查： a)与原动机的连接是否正确； b)电缆和线路连接是否正确； c)润滑油是否变质。 每次开机时检查： a)油泵是否工作，泵油是否正常，油路是否漏油； b)冷却水的流量（或压力）是否正常，有无漏水现象； c)有无不正常的响声和气味； d)振动是否严重； e)主轴轴承座温升； 半年维护： a)摆动轴承加注润滑油时，顺时针转动轴承外圈一个角度，但要保证最下方有两个滚珠，且关于垂直中心线对称（如设备利用率低，也可工作1000小时加注一次润滑油）。 b)检查主轴轴承转动是否灵活，是否需要更换； c)检查各个部分紧固件是否松动； d)检查精度静校； e)更换润滑油； f)检查各种安全报警装置是否失灵。静校 一年维修 a)清洗除垢； b)鉴定控制系统指示仪表,电涡流测功机的静校,测功机一般每半年应校准一次，以防精度下降。测功机在拆除、修理、安装 之后也要进行校准。需要时也可以随时静校。静校时用四等标准砝码或精度 更高的
