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我國測功機(jī)發(fā)展的方向和趨勢
 
我國測功機(jī)發(fā)展的方向和趨勢

     測功機(jī)的發(fā)展趨勢

     在測試時,理想的測功機(jī)測試結(jié)果是測試系統(tǒng)可以連續(xù)生成有意義的數(shù)據(jù),而不會對人員造成意外傷害或?qū)y試系統(tǒng)和被測器件造成損害。要達(dá)到這一目標(biāo),測試系統(tǒng)必須具有以下三點特性:

     ●可靠性——確保操作員的安全和數(shù)據(jù)的完整性;

     ●可重復(fù)性——獲得一致的結(jié)果;

     ●靈活性——適應(yīng)不同的模塊和系統(tǒng)構(gòu)成。

      因此,具有以上這些特性的測功器可以作為可擴(kuò)展和可配置的自動化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分,用戶可以構(gòu)建完全符合自己測試需要的應(yīng)用方案,以此來滿足多種測試應(yīng)用的需求。

      結(jié)合交流異步電力測功機(jī)、交流同步電力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、水力測功機(jī)的基礎(chǔ)建設(shè)情況、設(shè)備屬性,我們認(rèn)為測功機(jī)的發(fā)展趨勢如下:

     (一)高度智能化、高度自動化:

       

      傳統(tǒng)測功機(jī)在試驗過程中需要較多試驗人員介入,由人功調(diào)節(jié)測試、觀察并記錄參數(shù),然后手工處理數(shù)據(jù)和撰寫測試報告,該種方法需要消耗大量人力、物理,不僅測試周期長,并且很容易出現(xiàn)人為的錯誤,不能適應(yīng)機(jī)械設(shè)備性能測試的要求。因此要求測功機(jī)的智能化和自動化程度不斷提高,而且結(jié)構(gòu)上也由整體式改為模塊化結(jié)構(gòu),應(yīng)用更加靈活,提高測試效率和測試精度。

    (二)高度集成、便捷性檢測:

     我們的用戶需要更人性化、更簡單的檢測設(shè)備、更便攜的操作系統(tǒng),更安全的測控系統(tǒng),同時也要對更多種類的被試件一機(jī)多用,這就要求動力加載與驅(qū)動系統(tǒng)更加集成。

    (三)動態(tài)性能測試要求:

      動力總成以及零部件的研制和開發(fā)對測試的要求不再是穩(wěn)態(tài)的試驗,無論是按照試驗人員事先開發(fā)出的具有坡度、載荷、速度參數(shù)隨時間或距離變化的車輛模擬曲線,實現(xiàn)對道路坡度、山崗和山脈數(shù)據(jù)等車輛道路工況模擬,還是在室內(nèi)完成各種工況下的汽車經(jīng)濟(jì)性試驗、動力性試驗、排放性能評價與分析、可靠性試驗以及與汽車傳動系有關(guān)的專項試驗,都要求具有良好的動態(tài)特性,特別是為了滿足縮短開發(fā)周期和排放法規(guī)的要求,這些要求對于水力、電渦流測功機(jī)來說都不能實現(xiàn),隨著國家對環(huán)境空氣質(zhì)量要求的加強,對于電力測功機(jī)具有一定的優(yōu)勢。

     通過上述分析可以得知,交流電力測功機(jī)已經(jīng)成為了測功機(jī)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。除此之外,交流電力測功機(jī)具有更大的優(yōu)勢。 

     交流電力測功機(jī)的優(yōu)點:

     交流電力測功機(jī)是目前市面上最先進(jìn)的加載測功設(shè)備,尤其在動力機(jī)械加載測功試驗中,可以兼顧各動力機(jī)械的低速及高速加載測功試驗,相對其它類型測功加載設(shè)備而言,在性能、可靠性、維護(hù)難易程度等方面都有比較明顯的優(yōu)勢;尤其在低速機(jī)械的加載測功方面,則更是其它方法無可比擬的,它幾乎可以從0轉(zhuǎn)速開始就可以提供電力測功機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩;當(dāng)然,交流電力測功機(jī)還有一個最大的優(yōu)點是能源回饋功能,它可以將被測機(jī)械發(fā)出的能量以電能的型式回饋給電網(wǎng),供其他設(shè)備使用,而不是將能量轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉,從這一點來說,交流測功機(jī)在建成后使用經(jīng)濟(jì)性是其他測功機(jī)無法比擬的,因為節(jié)約了能源,也就等于產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。

    (1)、顯著的節(jié)能效果

     水力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)的基本原理是將原動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能由水冷卻后把熱量帶走,原動機(jī)發(fā)出的能量不能回收,試驗過程中亦需耗費水資源及冷卻泵、冷卻塔的電能。

     電力測功機(jī)采用交流變頻回饋加載,可把被試件傳遞來的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并通過直流母線反饋給拖動電力測功機(jī),實現(xiàn)能量閉環(huán)。反饋能量只在電力測功機(jī)直流母線上流動,不回到電網(wǎng),所以對電網(wǎng)沒有干擾,不會影響電網(wǎng)上其他儀器設(shè)備的運行。整個試驗臺具有良好的動靜態(tài)性能,不需要散熱設(shè)備和冷卻水,試驗時簡潔方便,符合節(jié)能環(huán)保要求。

     (2)、加載特性卓越、響應(yīng)速度小于5ms

     水力測功機(jī)只能在一個方向加載,同時轉(zhuǎn)速低于一定值時加載性能變差;不能作為反拖設(shè)備,在需要做發(fā)動機(jī)機(jī)械效率試驗時需要另外配置拖動設(shè)備。

     電渦流測功機(jī)可以雙向加載,但在低速時加載性能比水力測功機(jī)還差,不能作為反拖設(shè)備,在需要做發(fā)動機(jī)機(jī)械效率試驗時需要另外配置拖動設(shè)備。

     電力測功機(jī)卻可以方便的實現(xiàn)雙向加載,能夠?qū)崿F(xiàn)拖動、加載雙重功能;不僅可以靜態(tài)加載、還可使輸出轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速而改變,實現(xiàn)動態(tài)加載進(jìn)行仿真試驗,具有連續(xù)工作、間隔工作、變速工作、正反轉(zhuǎn)運行、定點定位、快速制動、軟起軟停等多種模式;響應(yīng)速度快(高速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度(ms級))動態(tài)性能好;。同時在轉(zhuǎn)速到0r/min時依然可以提供足夠的加載能力;其加載特性為零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速為恒扭矩特性,額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率特性,完全符合動力機(jī)械的負(fù)載特性;而且,電力測功機(jī)可以作為動力機(jī)械倒拖原動機(jī),可以作為機(jī)械效率試驗的動力和發(fā)動機(jī)啟動動力使用。
    (3)、高可靠性與可維護(hù)性:

     水渦流和電渦流測功器長期在有水環(huán)境下使用,設(shè)備損壞概率較高,交流電力測功器使用三相異步變頻電機(jī),運行可靠,維護(hù)方便,費用較低。

     由于采用了完全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/國家標(biāo)準(zhǔn)的配套件,用戶在維護(hù)時不必依賴制造商,完全可以自行進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng),甚至在需要更換主機(jī)和傳感器時亦可獨立完成,降低維護(hù)保養(yǎng)費用。

     (4)、基建費用低、運行成本低:

      交流測功機(jī)本身帶有風(fēng)機(jī)冷卻,無需水冷裝置(包括水池和循環(huán)管道、軟化裝置),節(jié)省基建費用,使用方便、現(xiàn)場整潔;交流電力測功機(jī)設(shè)備本身免維護(hù)。

     (5)、操作簡單、設(shè)備現(xiàn)場整潔、可以無人值守;

     交流電力測功機(jī)的動態(tài)響應(yīng)好,扭矩閉環(huán)控制,能迅速穩(wěn)定在設(shè)定工況,在電網(wǎng)電壓變化及溫度變化時工況點不漂移; 過載、超速、過壓、過流、過熱、缺相、波動時可自動停機(jī),有效的避免了因原動機(jī)故障而引起的測功機(jī)損壞和原動機(jī)故障的擴(kuò)大。耐久試驗時可以做到無人值守。 

     交流電力測功機(jī)不需要冷卻水,省去了冷卻管路的拖累,搭建試驗臺時移動方便,并且避免了冷卻水的跑、冒、滴、漏,使試驗現(xiàn)場干凈清爽,有利于試驗室的管理和形象提升。
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