电涡流测功机是目前国内先进的加载测功设备,主要用来测量各种动力装置的机械性能。DW及DWD系列主要由旋转部分(感应盘)、摆动部分(电枢和励磁部分)、测力部分和校正部分组成。
励磁绕组通电后,产生一个闭合磁通。当感应盘(齿状)旋转时,气隙磁密随之发生周期性变化,感应出涡流,由于“涡流”和磁场的耦合作用,在转子上产生制动力矩,而在电枢体上则产生与拖动力矩相同的转矩,并经装在电枢体上的力传感器检测出来,从而达到测试扭矩的目的。 在转速测量上,采用非接触式的磁电式转速传感器,将转速信号转换成电信号输出。
图1 电涡流测功机结构简图
电涡流测功机主要由旋转部分(感应盘)、摆动部分(电枢和励磁部分)、测力部分和矫正部分组成。其结构简图如图1.
有结构简图可知,当与转子同轴装配的励磁线圈通有直流电时,其产生的磁通经过点数提、涡流环、气隙和转子形成闭合回路。由于转子外援面被制成均匀的齿和槽,故在气隙和电枢体或涡流环内表面上任意一点的磁场产生交变变化,由此感应出“涡流”。由于“涡流”和磁场的耦合作用,转子上产生制动力矩而在电枢体上则产生与拖动力矩相同的力矩,并经过装在电枢体的力传感器检测出来。动力机输出的功率被转化成电枢体或涡流环上“涡流”产生的等值发热量,该热量由进入电枢体内表面或涡流环冷却水槽中持续不断的冷却水带走。
对应于励磁线圈每一恒定的电流,电涡流制动器均表现出一条转矩M依附于转速n的稳定制动特性曲线。改变励磁电流的大小,就可以改变制动力矩。
电枢体上产生的与动力输出相等的转矩,通过电枢体上长度为L的力臂转化成是加在力矩传感器上的集中力F,则
M=FXL
上式表明传感器上的受力与动力机输出的力矩成正比,由于力传感器输出的电压信号又与受力F成正比,所以通过测量该电压信号,即可测出电动机的输出转矩。