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发电机测功器按制动器工作原理的不同来分类可以分为几种
发布时间:2019-01-10 16:36:51  ▏阅读:

 

标志柴油发电机性能的主要指标:有效扭矩、有效功率表明了动力性,燃料消耗率表明了经济性。

柴油发电机的有效功率,在测定有效扭矩及输出轴的转速后,即可得出有效功率。

在柴油发电机试验台上,通常采用测功器来测量。发电机测功器由制动器、测力机构及测速装置等部分组成。测功器按制动器工作运行原理的不同来分类,分为水力测功器、电力测功器、机械测功器和空气动力测功器等。常用的是水力测功罨和电力测功器。

水力测功器的主体是水力制动器,基本原理是利用水分子间相互摩擦,吸收柴油发电机输出的扭矩。由测功器主体、摆锤式测力机构、转速表及底座等部分。测功器主体(吸收扭矩)结构:外壳由上壳、下壳及左、右侧壳构成空腔,左、右侧壳外端各装有端盖,端盖装有滚动轴承,使定子可绕轴线摆动。转子装在测功器轴上,架在滚动轴承上。

进行试验时,将柴油发电机的输出轴与测功器轴连接,打开进水阀,水流进入到测功器的空腔。柴油发电机运转后,带动测功器的转子转动,转子上搅水棒搅动水流,形成环形涡流圈,水流与外壳内壁和阻水柱摩擦,形成阻力矩,与柴油发电机输出扭矩对应。作用在外壳的力矩,使外壳偏转,通过测力机构,可测出其作用力矩,即为柴油发电机的有效扭矩。由于水流吸收的功率转换为热能,水温上升,要使水流循环散出热量,使水流出口处温度保持在50~60℃。调节水流量,可改变测功器内的水面高度,适应柴油发电机功率的变化。

水力测功器的工作运行范围。测功器的工作运行范围,所测试柴油发电机的外特性曲线应在测功器的工作运行范围内。两者需选择匹配合适。

电涡流测功器

电涡流测功器由电涡流制动器和测力机构组成。

电涡流制动器由转子部分、摆动部分和固定部分组成。转子部分是以转子轴带动转子盘转动。摆动部分有涡流环、励磁线圈和外环。固定部分有底座和支架。

当励磁线圈中通入直流电时,产生磁场,磁力线通过转子盘、涡流环、摆动体外环和它们之间的空气隙而闭合。转子盘外圆上有均布的齿槽相间,转子盘外圆上的空气隙宽窄间隔均布。因此,转子盘外缘产生疏密相间的磁力线。当转子盘转动时,疏密相间的磁力线与转子盘同步旋转。对于涡流环内表面上的任一固定点,穿过它的磁力线发生周期性变化,就产生了电涡流。

电涡流在励磁磁场作用下,受力方向与转动方向相同,使摆动体向转子转动方向偏转,摆动体对转子产生制动扭矩。此制动扭矩由摆动体通过测力臂架作用在扭矩传感器上,将扭矩值信号输出。

转速信号是由装在电涡流制动器转轴上的测速齿盘产生脉冲信号,一般有60个齿,与之对应安装的转速传感器接收脉冲信号,输出转速信号。

柴油发电机输出的功率,可由测得的扭矩、转速,经测控系统“计算”后,由显示系统标出。

涡流环和转子盘都采用高磁导率,高电导率的纯铁制造,转子尺寸和质量比相同功率容量的直流电机要小得多,其结构简单,可在高转速下运行。

电涡流测功器的工作运行特性,在低转速范围内,制动力矩随励磁电流和转速的增加而迅速增大。当I值一定时,在达到一定转速后,扭矩几乎不再增加;当转速不变时,扭矩随i值增加而增大,在i值增大到励磁线路的磁通饱和时,扭矩则不再增加。

在进行柴油发电机试验时,柴油发电机扭矩曲线随转速上升至某一转速区间,单纯增减励磁电流i来保持转速一定进行试验是很困难的。因此,电涡流测功器,除了用手动调整励磁电流的控制方式外,多附加自动控制装置,使励磁电流随转速自动变化。

不少电涡流测功器采用等电流自动控制装置,使励磁电流保持一定,与转速、电源电压和励磁线圈电阻的变化无关。

另有一种是自动等速控制方式。在测出转速偏离给定转速时,反馈到励磁回路中,使励磁电流急剧增减,保持恒定转速。

第三种是增压控制方式,它使励磁电流与转速成正比增加,其增加比例及调整范围可任意设定。

电涡流测功器所消耗的励磁功率很小,只需变动几个安培励磁电流就能自由控制吸收的扭矩,这样,便能方便地实现控制自动化,有利于实现按预定规范试验和耐久性试验时无人操纵运转。


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