| 電渦流測功機(標準型) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 來(lái)源： 發(fā)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）電渦流測功機主要用來(lái)測量動(dòng)力機的有效功率及傳動(dòng)機械的效率，是目前先進(jìn)的加載測功設備，國外已有逐步取代水力測功機的趨勢，它構成的發(fā)動(dòng)機試驗臺適用于一切研究、質(zhì)檢、生產(chǎn)和維修服務(wù)行業(yè)。 DW系列測功機具有測試范圍寬廣、雙向測試、許容轉速高、轉動(dòng)慣量小、測量精度高、對突變負荷響應快的特點(diǎn)（0.2s），它不受冷卻水進(jìn)水壓力變化的影響，尤其適用于操作控制自動(dòng)化的試驗臺架，與具有自動(dòng)化控制功能的電控儀配套，實(shí)現遠距離自動(dòng)化操縱及數顯、打印測量的水平較高。相對水力測功機而言，電渦流測功機在低速、中小功率的加載測試技術(shù)上，易于配套實(shí)現計算機控制，具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
二 技 術(shù) 規 范
1．技術(shù)參數（見(jiàn)表1） 表1
技術(shù)參數表 尺寸單位：毫米
2．特性曲線(xiàn) DW系列電渦流測功機特性曲線(xiàn)表示測功機在不同轉速下所能吸收的功率范圍，它由OABC組成。 OA—最大扭矩線(xiàn)。當最大扭矩為常數時(shí)所能吸收的最大功率，隨著(zhù)轉速的增加而上升，在A(yíng)點(diǎn)達到扭矩強度所允許的最大功率。 AB—最大功率線(xiàn)。測功機達到最大扭矩點(diǎn)（A）后，隨著(zhù)轉速的變化測功機所允許吸收的最大功率。 BC—最高轉速線(xiàn)。測功機在工作時(shí)允許的最高轉速。 上述三段限線(xiàn)所包圍的區域為測功機的工作范圍。凡動(dòng)力機或其它機械設備的動(dòng)力特性在OABC所包圍的范圍內者，均能用該型測功機進(jìn)行特性試驗，用戶(hù)在選用測功機時(shí)須稍留有余地。但余地太大,測試精度則難以保證。 或由OABCD組成，則AB線(xiàn)為主軸強度所容許的最大扭矩值，其余BC、CD線(xiàn)含意同上。
電渦流測功機分感應子式、盤(pán)式兩種，主要由旋轉部件（感應轉子）、擺動(dòng)部件（電樞和勵磁線(xiàn)圈）、測力部件（測力臂加應變片式拉壓力傳感器）和校正部件（校正臂加砝碼）組成，其結構簡(jiǎn)圖如圖一、圖二(測力部件、校正部件未畫(huà))。
圖一：盤(pán)式電渦流測功機
圖二：鼓式電渦流測功機
四 工作原理和功率計算
1．工作原理
由電渦流測功機的結構可知，感應子主要由旋轉部件和擺動(dòng)部件（電樞和勵磁線(xiàn)圈）組成。轉子軸上的感應子形狀猶如齒輪，與轉子同軸固定裝有一個(gè)直流勵磁線(xiàn)圈。當勵磁繞組通以直流電流時(shí)，其周?chē)阌写艌?chǎng)存在，那么圍繞勵磁繞組就產(chǎn)生一閉合磁通。很明顯，位于繞組左側的感受應子具有一個(gè)極性，右側具有相反的極性。旋轉時(shí)，由于磁密值的周期性變化而產(chǎn)生渦流，此渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)同產(chǎn)生它的磁場(chǎng)相互作用，從而產(chǎn)生與被試機反向的制動(dòng)力矩，使電樞體擺動(dòng)，通過(guò)電樞體上的力臂，將制動(dòng)力傳給測量裝置。
渦電流使渦流環(huán)發(fā)熱，由進(jìn)入渦流環(huán)的冷卻水把熱量帶走，實(shí)現功熱平衡的能量交換。
轉速測量采用非接觸式磁電轉速傳感器和裝于主軸的60齒牙盤(pán)，將轉速信號轉換成電信號輸出。
2．功率計算
（1）功率計算 （2）扭矩計算
功率P=N.n/10000(千瓦) M=N.L(牛.米)
式中N---負荷(牛頓) 式中N--- 負荷(牛頓)
n---轉速（轉/分） L---計算臂長(cháng)為0.95493(米)
(注：為了迅速而方便地根據測功機測力指示值計算制動(dòng)功率，取測功機砝碼臂長(cháng)0.9738M或它的簡(jiǎn)單倍值，靜校時(shí)1Kg砝碼顯示10N的數據或它的倍值，由此引出計算臂長(cháng)為0.95493M)
五 測功機的安裝與調試
1.試驗臺應靠近有水源的一邊，混凝土基礎和墻壁距離不小于1.5米,基礎尺
寸由測功機底座決定,地腳螺栓的最小埋入深度一般為20d，（螺栓直徑d）地腳螺栓下的混凝土凈厚為不小于50mm。整個(gè)試驗室要求通風(fēng)好，光線(xiàn)足，照明設備符合要求，測功機的基礎應足夠堅固，既能承受動(dòng)載，也能承受靜載，并且能防止從原動(dòng)力機傳來(lái)的振動(dòng)，故其周?chē)鷳龀?00毫米寬、800毫米深填木屑或爐渣、面上鋪有瀝青的防震槽。
測功機安裝在基礎上后，應在測功機底座上平面用水平儀校正，水平儀的
度為0.04/1000，校正測功機在兩個(gè)互相垂直方向的水平，其安裝精度為0.1/1000，以免影響測功機的精度和靈敏度，動(dòng)力機應按動(dòng)力機安裝要求進(jìn)行，對一些常變換動(dòng)力機型號的臺架，動(dòng)力機最好安裝在三個(gè)自由度均可變位的附件支架上（本公司有此產(chǎn)品供貨），使安裝和調整更方便。
2．接線(xiàn)：按控制柜連線(xiàn)圖分別聯(lián)接好勵磁線(xiàn)圈、轉速傳感器、拉壓力傳感器、溫度控制器、水流量開(kāi)關(guān)或電接點(diǎn)開(kāi)關(guān)及潤滑泵的電纜線(xiàn)。
3．管路聯(lián)接及對水質(zhì)、水壓的要求
冷卻水是電渦流測功機能否正常工作的關(guān)鍵，務(wù)請用戶(hù)予以重視。使用電渦流測功機應注意水壓、水流量，測功機冷卻水只能用淡水，如城市生活、生產(chǎn)用水，水壓在0.04~0.10Mpa。冷卻水量見(jiàn)表1。冷卻水的出水口溫度應小于65°C∽70℃。在安裝時(shí)一定要注意進(jìn)出水口的管徑與所要求的一致性，并要求進(jìn)出管道無(wú)泄漏。為防止電渦流測功機內冷圈水道積垢，可在循環(huán)水中加些除垢劑或在管道中加裝磁力除垢器，以化學(xué)或物理方法消除水垢，防止積垢。也可以采用清洗方法進(jìn)行除垢，接上清洗軟管，用清洗泵把清洗液不斷地泵入測功機的循環(huán)水道，直至水垢被清洗干凈為止。由于清洗液具有一定的腐蝕性，故最后還要用清水將殘余清洗液清洗干凈，能用中和液進(jìn)行中和處理更好。清洗泵可選用揚程10m、流量60l/m的泵。
判斷水垢是否形成，主要有兩個(gè)標志：
（1）冷卻水出水流速下降，流量減少；
（2）冷卻水出水溫度上升，手感比正常狀態(tài)時(shí)溫度高。
通常這兩種狀態(tài)是并存的。
4．測功機與動(dòng)力機的連接應采用彈性連接或萬(wàn)向軸連接。測功機主軸與被測動(dòng)力機主軸的對中要求應在ф0.1范圍內。否則將引起附加振動(dòng)，振動(dòng)對軸與軸承產(chǎn)生的動(dòng)負荷將嚴重影響使用壽命。為減小測功機軸伸受力，有時(shí)需考慮裝設輔助支承，以保護測功機。當采用萬(wàn)向軸連接時(shí)，要求偏角在1°-1.5°以?xún)�。測功機與動(dòng)力機的連接部位，特別強調應由用戶(hù)自行加裝或向測功機供應方訂購安全保護裝置，以確保人身安全。
5．為了不致使測功機和原動(dòng)機的軸受到較大的彎矩，在材料和機械強度允許的條件下，應盡量采用較輕的聯(lián)軸器，測功機側的聯(lián)軸器與主軸部件出廠(chǎng)時(shí)經(jīng)過(guò)嚴格的動(dòng)平衡，原動(dòng)機側的半聯(lián)軸器也應動(dòng)平衡為好。
六 電渦流測功機的校正
電渦流測功機應先與動(dòng)力機脫開(kāi)，以靜態(tài)校正為依據，新安裝的測功機使用前應進(jìn)行嚴格校正，以保證測量精確度，以后視使用情況定期進(jìn)行校正檢查。一般為半年左右，特殊情況隨時(shí)可以進(jìn)行校正。
校正步驟：首先檢查與測功機配套的二次儀表（如功率、油耗、扭矩顯示儀），預熱30分鐘，加配重調節調零電位器，使儀表的扭矩顯示（實(shí)際為力值）為零。若不為零可參見(jiàn)電氣說(shuō)明書(shū)調整。在測功機殼體裝上校正臂并擰緊固定螺栓。電渦流測功機可正反方向吸收功率，兩側均可加砝碼標定，實(shí)際工作時(shí)傳感器一般為受拉狀態(tài)，應在與被測動(dòng)力機旋轉方向一致的側面加砝碼標定，前面提到的加配重是為了讓傳感器有一個(gè)預拉（壓）力。
校正臂有效長(cháng)度設計值為973.8毫米（或是它的簡(jiǎn)單倍值），此時(shí)砝碼盤(pán)上放1Kg砝碼，相應顯示值為10牛頓，2Kg顯示值為20牛頓……（或是相應的倍值）
在砝碼盤(pán)上加標準砝碼，一次性加到滿(mǎn)量程的80%左右進(jìn)行比例標定（參見(jiàn)電氣說(shuō)明書(shū)），使負荷顯示值與所加砝碼的重量相對應，卸下所加的砝碼，負荷表應為零（誤差應在許可范圍內）。
按次序進(jìn)行加減載試驗（逐漸加至滿(mǎn)量程，再依次減砝碼到零）使砝碼值與數顯值對應呈線(xiàn)性關(guān)系，反復調整直至達到規定精度，否則應檢查測功機的機械裝配質(zhì)量，是否發(fā)生機械器件的卡阻現象。扭矩傳感器的安裝是否正確，傳感器是否損壞，電線(xiàn)、電纜、水管、油管是否影響扭矩顯示，如果加減砝碼時(shí)的滯后較大，有的結構可以考慮更換進(jìn)排水擺動(dòng)管的“O”形圈，或在“O”形圈上涂些黃油或清洗、更換擺動(dòng)軸承，排除后再重復以上操作。其它進(jìn)排水結構，參照同樣原理予以排除阻力。當測試范圍較小時(shí)為了提高測試精度可以?xún)H在此測試范圍內校正。
新安裝好的測功機第一次調試使用、測功機修理或長(cháng)期擱置后的第一次使用、在試驗中測得的負荷值有疑問(wèn)或有異�，F象、測功機正常的檢定周期使用半年至一年后、被試機測試比較重要時(shí)，都需進(jìn)行測功機的負荷校正。測功機校正時(shí)所用的砝碼精度為國家標準四等精度。本產(chǎn)品砝碼以力值單位N為計量單位，采用標準重力加速度進(jìn)行標定。由于各地重力加速度不盡相同，但一般情況下重力加速度引起誤差極小，可忽略不計。若用戶(hù)需要更精確標定，可對砝碼按用戶(hù)所在地的重力加速度進(jìn)行修正。
還需說(shuō)明，由于測功機在運轉時(shí)不免有微小振動(dòng)產(chǎn)生，正是由于這個(gè)“振動(dòng)現象”克服了系統的靜摩擦，因而靜態(tài)校正是能夠正確反映測功機的“動(dòng)態(tài)”測試結果的。用戶(hù)完全沒(méi)有必要為所謂的“動(dòng)�！倍a(chǎn)生疑慮。
七 測功機的使用與操作
測功機上試驗臺架后，即可將運輸過(guò)程中用于保護拉壓力傳感器的固定支架拆除。
1. 測功機開(kāi)始使用前半小時(shí)，可先開(kāi)動(dòng)泵油潤滑裝置，具體調節要求見(jiàn)潤滑章節。油脂潤滑無(wú)須提前潤滑。
2. 在起動(dòng)被測機械前應使測功機控制單元處于恒電流控制，把設定值設置為0，此時(shí)電渦流測功機的勵磁電流為零，這樣被測機械在接近于零負荷下啟動(dòng)。
3. 打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)，冷卻水通過(guò)流量開(kāi)關(guān)進(jìn)入測功機的冷卻通道，由底座排水口經(jīng)循環(huán)水管流回水箱，或由放水管直接把水放掉。（注意：電渦流測功機必須在有冷卻水狀態(tài)下才能加負載，否則將會(huì )燒毀測功機。）
4. 啟動(dòng)被測機械帶動(dòng)測動(dòng)器主軸以同一轉速旋轉，再次檢查潤滑油、冷卻水是否暢通，待動(dòng)力機運轉后，即可進(jìn)行加載試驗。（未打開(kāi)水閥門(mén)、流量開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)會(huì )使勵磁電流加不上。）
5. 根據被測機械的試驗范圍改變控制單元的控制和設定值，電渦流測功機會(huì )自動(dòng)地跟隨勵磁電流的大小改變負荷起到吸功和測功的作用。整個(gè)調節控制電路是一個(gè)完整的閉環(huán)自動(dòng)調節系統。將測功機的轉速（或扭矩）實(shí)際值與可調的設定值（電壓）進(jìn)行比較，比較后的差值經(jīng)PID（比例、積分、微分）放大后，按選定的控制方式自動(dòng)調節線(xiàn)圈的勵磁電流，改變測功機的轉速（或扭矩）值，使其等于設定值，達到所要求的控制特性。詳見(jiàn)控制儀使用說(shuō)明書(shū)。
6. 當負荷增大時(shí)，應注意檢查測功機出水口溫度，若溫度超過(guò)65～70℃則容易燒壞勵磁線(xiàn)圈，同時(shí)過(guò)高的水溫更易生水垢，反過(guò)來(lái)又影響冷卻效果，因此應適當加大進(jìn)水量或增大進(jìn)水壓力，這樣出水口的溫度就會(huì )降低。當管道水流量突然降低，流量開(kāi)關(guān)發(fā)出信號，勵磁電流迅速降為零，起安全保護作用。在側殼安裝有二個(gè)溫度控制器，控制電樞本體溫度一般調到65℃，如超過(guò)65℃，同樣會(huì )發(fā)出信號，中斷測功機勵磁電流，起安全保護作用。小機型無(wú)溫度調節旋鈕。
7.當轉速增加，一般超過(guò)3500～4000轉/分以上時(shí)，應密切注意檢查主軸軸承處溫升，若軸承外殼處溫度過(guò)高，應適當增大進(jìn)油量，
8、試驗完畢應使勵磁電流為零，卸去負荷后停轉被測機械；再關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)，停止供水系統的循環(huán)。
9、切斷與電控儀相連的電源。
使用中請務(wù)必記住開(kāi)車(chē)前先泵油潤滑正常，通水冷卻正常，后開(kāi)機；停車(chē)時(shí)先減載為零，關(guān)機，再停水，同時(shí)停止泵油潤滑。
10、對脂潤滑機型按每200小時(shí)加脂量約50亳升要求進(jìn)行定期加脂潤滑。
八 潤滑
電渦流測功機潤滑主要是主軸上旋轉軸承和外殼擺動(dòng)軸承處。
擺動(dòng)軸承潤滑油可在機油中加入少量潤滑脂加熱調勻，一般每一年加注一次潤滑油。卸下軸承架外側蓋板，即可加注。
主軸軸承處潤滑方式一般有三種，一種是脂潤滑，另一種是滴油形式進(jìn)行的潤滑，再則是油霧潤滑。脂潤滑一般累積轉運200小時(shí)加注ZL45-2航空潤滑脂約50毫升，以達到油脂的及時(shí)更換，否則油脂可能被氧化而變硬。而油潤滑性能優(yōu)于脂潤滑，但需要較復雜的密封技術(shù)，而油霧潤滑需要一些配套器械才能實(shí)施。
根據機型及用戶(hù)需求轉速比較高時(shí)，脂潤滑不能滿(mǎn)足要求時(shí)，采用滴油潤滑方式。把潤滑油滴入測功機兩端主軸承內，潤滑油量每分鐘20滴左右。潤滑油應選用粘度指數高，運動(dòng)粘度小，酸度低的潤滑油，例如5號或7號高速機械油（HJ-5，HJ-7），但不能混。一般一年更換一次潤滑油，如發(fā)現有變質(zhì)情況可隨時(shí)更換。
中等轉速4000—5000轉/分左右一般調節為每分鐘15—20滴左右，高轉速滴油數可適當加快；更高轉速時(shí)一般應考驗采用油霧潤滑方式，此種潤滑方式是需要配備油水分離裝置以及壓縮空氣源進(jìn)行油霧噴射技術(shù)的結合。當軸承溫度不高于60-70時(shí)，潤滑油量不宜過(guò)多。左右兩端的進(jìn)油量也視軸承溫升情況不一定要求一致�？傊�，潤滑的調節需要關(guān)注軸承溫升以及滿(mǎn)足潤滑要求為原則。
九 電渦流測功機的維護和保養
1、 檢查指導
2、維修保養指導
十 常見(jiàn)故障及排除方法
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