新能源电机测试系统

测功机（电机性能测试）
一、电机检测技术概述
科学技术的不断发展对产品的质量提出越来越高的要求，现在企业的发展科技创新至关重要。比如电机行业，伺服电机越来越朝着大功率、大力矩、高转速、动态响应好、机械特性好等要求发展。随着国家战略发展的要求，航空工业发动机在未来的几年之内实现国产化，提高核心竞争力。再者，随着新能源领域的发展纯电动自行车及纯电动汽车也实现快速发展，电动车行业利用高效率电机（永磁同步电机、无刷电机）和驱动器来是实现节能环保的效果。同样社会在发展，特别是电机新技术不断的更新。对电机检测仪器要求也越来越高！电机检测包括电机定子测试、电机生产线快速测试、电机出厂测试、电机性能测试，要求对电机定子测试系统快速，智能化程度高；对电机出厂测试系统的整体测试精度要高，智能化程度高；电机性能测试是全面的分析电机综合性能指标。所以电机检测仪器技术也要不断的更重新与发展，才能满足时代的需求！
二、测功机选择要素及注意事项：
1、 在交直流电机和电动工具试验中，常常使用到测功机这种测试设备，测功机主要测试电机的转矩、转速、输出功率。
但是不是每一台测功机都能满足所有的电机测试要求的，主要考虑三个方面的因素：
**，扭矩测试范围，测功机的转矩通常是不能**过的较大转矩值，如果短时内即把试验全部完成，一般不会有太大的题。
*二，转速测试范围，测功机的转速通常是不能**过的承受的较大转速，如果长时间**速使用会大大缩短测功机的使用寿命，特别是机械磨损。
*三，测功机上通常所标的功率是指测功机所能吸收的功率，因为一般的测功机（磁滞、磁粉、电涡流测功机是靠吸收热量达到能量的消耗）即被测交直流电机或电动工具的输出功率。严格地来说，这个指标也是不能**过的，否则测功机很*就会因为热量散不出去被烧坏；
2、测功机的选择要不但要满足转速、转矩、功率三个主要技术指标，还要看看是不是符合测试的具体要求，一般电机都需要测试空载转速、空载损耗、堵转转矩等参数，也是需要着重考虑的！
3、在测功机的选择时，较好电机所有的测试数据都在测功机性能参数的30%~90%之间。因为测功机在这个区间的测试精度是较有保证的,主要分三个部分：测功机机械部分、转速转矩传感器精度范围、转速转矩功率测量仪显示精度。
4、通常用到的测功机主要有以下的分类：磁滞测功机、磁粉测功机、异步测功机（电力测功机）、涡流测功机及不太常用的测功机（永磁同步电机、伺服电机等）。
测功机按能达到的转速高低排序为：涡流测功机、异步测功机、磁滞测功机、磁粉测功机；
（1）涡流测功机、异步测功机不能将电机或电动工具做到堵转，但其转速上限却很高，通常20000~30000RPM；转矩也可以做到很大。
（2）磁滞测功机转速一般为20000转以下，但其可以做到堵转，不过功率不太大；转矩一般为20Nm以下。
（3）磁粉测功机的转速较低，通常1500~5000RPM，但转矩可以做大，电机也可以做到堵转。
5、通常异步测功机不需要水冷却，仅风冷即可；涡流测功机、磁滞测功机、磁粉测功机则需要水冷和风冷同时进行，也有些小功率的磁滞测功机不需要水冷也能满足测试要求；测功机在使用过程中，一定要开启冷却功能。
三、测功机系统功能介绍：
1．主要性能:
（1）测试数据均数字显示并可送到微机，采样、画曲线和打印；
（2）采用高精度负载传感器；稳定性好，使用寿命长等特点；
（3）整机灵敏度高，负载转矩稳定性和测试重复性好；
（4）仅调节励磁电流便可控制负载的大小
（5）软件操作简单易学，并可实现手动、自动、**等测试方式。
（6）电量测试仪具有多档量程（自动切换）满足大功率电机和小功率电机的测试
(7) 三维调节台可方便安装电机，实现快速装夹。（供选择）
2 、系统功能:
(1) 可以电脑上控制电机的开关操作；
(2) 系统具有手动、自动测试方式（此方式可不联接电脑操作）全部过程可在控制柜上的显示控制仪上实现；数据可锁存,以便手工记录；
(3) 系统具有自动测试方式：即负载根据设置自动加载，扫描电机从空载到堵转（或设定值）的特性曲线；
(4) 系统具有**测试方式：即电机运行后，负载自动调节到设定值，并在设定值处稳定运行；
(5) 测试结果：电机测试数据以报表或曲线的方式显示，可打印保存，方便下次打开查询曲线，曲线坐标参数（横坐标及纵坐标）可修整
(6) 额定扭矩实验精度：±0.5%；转速精度±0.2%；
(7)  测功范围:0.01Nm-1000Nm(客户可根据自己的电机功率大小,选择量程合适的测功机)

四、测功机测试软件功能介绍：

1、测试项目：
（1）空载、负载、堵转测试时对电流、转矩、转速、输出功率进行安全值的设定，可实现自动推出限制。
（2）自动加载与手动加载测试：
A 负载测试加载速度可调：根据实际需要自行调节。
B 测试加载增量可调:可对初始加载量和增量进行设定。
（4）**测试：可对电流、转矩、转速、功率进行测试。可定一个点不卸载；定多个点卸载。**个数较多可以定5个点。**数据可以设定。
（5）耐久测试：测试步骤1 2 3 4 5；运行方式：空载、转矩、输入功率、输出功率、不测可随意设定；每个项目下的耐久值和误差值可随意设定；测试时间也可以随意设定。

2、铭牌参数：
电机型号、额定功率、额定电压、额定转速、客户名称、客户档案、测试人员、测试日期。
参数作为报表帮助客户整理和分析数据。

3、曲线坐标：
（1）两种模式，七条坐标曲线。
（2）两种模式：转速模式、转矩模式。两种模式只是对数据分析的方式。
（3）七条曲线：电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率。每条曲线的较大值和颜色代表的曲线可随意设定，方便分析数据。

4、电机参数的存储和调用：
每一种电机的参数设定好以后可以存储，以便下次使用和调用不需要重新去设定。

5、测试界面：
测试界面可以实时显示测试的瞬时值（电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率），并可以间按一定的时间（随意设定）采集数据。同时在测试过程中曲线自动绘制。更好的监控测试的过程。

6、报表分析：
（1）整个测试过程的曲线图（电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率）
（2）铭牌参数值
（3）关键点电机性能分析
空载点：电流值和转速值
较大转矩点：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
较大输出功率点：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
较高效率值：转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
六、测功机选型： 
型号 转矩      (N.m)       转速(r/min) 连续运行
功率(W) 外形尺寸
长-宽-高(mm) 中心高   (mm) 重量(Kg) 风冷连续运行功率(W)
磁
滞
测
功
机 ZC200KB ≤20 0-4000 1500 910-380-400 200 200 3000
ZC150KB ≤15 0-6000 1000 700-300-350 200 130 2000
ZC100KB ≤10 0-6000 1000 700-300-350 200 120 2000
ZC75KB ≤7.5 0-8000 750 700-300-280 150 90 1500
ZC50KB ≤5 0-8000 600 700-300-280 150 80 1200
ZC20KB ≤2 0-15000 300 550-270-220 130 60 600
ZC10KB ≤1 0-15000 200 550-270-220 130 40 400
ZC5KB ≤0.5 0-20000 100 450-220-150 110 30 200
ZC2KB ≤0.2 0-20000 40 330-180-150 110 25 80
ZC1KB ≤0.1 0-25000 20 330-180-150 100 20 40
ZC02KB ≤0.02 0-30000 10 330-180-150 100 18 20
磁
粉
测
功
机 ZF10 ≤10 0-5000 1000 700-320-310 150 65 2000
ZF20 ≤20 0-5000 2000 750-340-340 180 80 4000
ZF50 ≤50 1-3000 3000 800-360-350 180 90 6000
ZF100 ≤100 0-3000 4000 800-370-370 180 110 8000
ZF200 ≤200 0-1500 5000 1000-450-400 200 130 10000
电涡流
测
功
机 DW10KB ≤1 3000 700-320-280 180 50 1000
DW20KB ≤2 25000 700-320-280 120 50 1500
DW50KB ≤5 20000 750-320-300 120 60 2000
DW100KB ≤10 15000 800-380-360 220 80 3000
DW200KB ≤20 10000 800-380-360 220 90 4000
DW500KB ≤50 8000 850-380-360 220 150 8000




工作原理
（1）利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定功率的设备。因为被测量的动力机械可能有不同转速，所以用作电力测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。电力测功机分直流电力测功机和交流电力测功机，目前用得较多的是交流电力测功机。
（2）直流电回馈加载器是利用直流发电机作为负载并将发出的电能通过其加载及回馈控制器（逆变器）回馈给输入端的一种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的直流电力测功机。
（3）交流变频电回馈加载器是利用交流变频电机作为负载电机，通过一台专门的矢量工程变频装置调节负载并进行能量回馈。它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流电力测功机。
特点：一、概述
1) 传统的加载方式有电涡流测功机，磁滞测功机，磁粉制动器等。电涡流加载低速性能不好，低速时甚至无法加载；
磁粉制动器无法用于高速场合，而磁滞测功机不能适用于大功率场合，而且以上类型的测功机均需要安装冷却水循环系统。
本系统不需冷却辅助设施，给使用带来较大的方便。
2)采用*特的全数字控制装置，电力测功机具有电力-测功两种运行状态，可以运行在四象限状态，既可以作发电机运转，
又可以作电动机运转；既可以正向加载，也可反向加载。
3)测功运行时将发电机机械能量转换为电能消耗（回馈电网），节约能源，其节能效果非常明显。
4)动态响应快，控制特性好。
5)结构简单，稳定性、可靠性好，使用方便，维护简单。
6)恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他加载器无可比拟的，它可以在全程转速（甚至在零转速下）和扭矩范围内保持较高的稳定性（0.1%-0.3%）。
7)可以很方便的实现零扭矩和零转速启动，以完成真正的对电网和机械的无冲击软启动。
8)可以非常理想的完成异步电机的性能试验，包括M-S曲线的测试、较大转矩、较小转矩、堵转转矩的测试。
9)根据被试电机特点，合理选择电力测功机类型，交流电力测功机尤适用于电机转速较高的场合。

产品系列 产品种类及规格
电机测功机 常规（磁滞、磁粉、电涡流）
电力测功机（交流测功机、直流测功机）
电机测试台 电动汽车电机测试台
马达综合性能测试台（智能）
电机负载效率测试台
电机性能测试系统 简易型和智能型（各类电机）
电机型式试验测试系统 单三相异步电机国标
吸尘器电机国标和欧标
电机出厂测试系统 单三相/变频电机出厂测试
（可非标特制较大500KW）
电机定子测试系统 单三相电机定子测试（可非标特制）
电枢测试系统 各类直流电枢
水泵综合性能测试台 水泵出厂和型式试验(各类水泵)
电动车整车性能测试系统 E型电动自行车在线检测系统
A型电动自行车整车性能检测系统
B型电动摩托车整车出厂检测系统
C型电动自行车1：1性能检测系统
D型电动车型式试验综合检测系统
发电机测试系统 发电机检测系统及发电机负载柜
发电机转子交流阻抗测试仪
发电机效率测试台
电器安全测试仪 四合一（耐压、绝缘、接地、泄漏）
六合一(耐压、绝缘、接地、泄漏、低压功率)
功率测量仪 单、三相及直流电参数测量仪
可以测量：电压、电流、功率及其他参数
电机测量仪 耐压测量仪、绝缘测量仪、匝间冲击耐压测量仪、带电温升测量仪、电机转速测量仪、线圈直流低电阻测量仪、LCR测量仪、线圈测量仪、电机噪音测试仪、电机转速表
电机耐久、寿命测试台 针对马达、启动电机等电机耐久、寿命测试
电源 变频电源、直流稳压电源、交流净化电源
开关电源老化车 水泥电阻式负载或者电子负载
电子测量仪器 函数信号发生器、数字示波器
转矩转速传感器 动态或静态传感器
制动器 磁粉、电涡流、电磁制动器
电动车综合检测仪器 电动车电机检测系统、电动车控制综合检测仪、充电器检测仪、蓄电池检测仪
电力变压器测试系统 电力变压器测试系统、变压器损耗参数测试仪


 技术性能:
（1） 加载功率范围：0－500 Kw   （不同量程分档）
（2） 加载扭矩范围: 0-×××× N.m （不同量程分档）
（3） 转速范围：0-××××r/min。（不同规格转速范围不同）
（4） 扭矩测量精度:±0.2％F.S  （带扭矩测量品种，取决于扭矩传感器精度）
（5） 转速测量精度:0.1％±1r/min。（带转速传感器品种）
（6） 恒扭矩控制稳定度：0.2％
（7） 恒转速控制稳定度：0.1％
（8） 过载能力：136％ 60秒 额定扭矩，周期300秒特点：一、概述
1) 传统的加载方式有电涡流测功机，磁滞测功机，磁粉制动器等。电涡流加载低速性能不好，低速时甚至无法加载；
磁粉制动器无法用于高速场合，而磁滞测功机不能适用于大功率场合，而且以上类型的测功机均需要安装冷却水循环系统。
本系统不需冷却辅助设施，给使用带来较大的方便。
2)采用*特的全数字控制装置，电力测功机具有电力-测功两种运行状态，可以运行在四象限状态，既可以作发电机运转，
又可以作电动机运转；既可以正向加载，也可反向加载。
3)测功运行时将发电机机械能量转换为电能消耗（回馈电网），节约能源，其节能效果非常明显。
4)动态响应快，控制特性好。
5)结构简单，稳定性、可靠性好，使用方便，维护简单。
6)恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他加载器无可比拟的，它可以在全程转速（甚至在零转速下）和扭矩范围内保持较高的稳定性（0.1%-0.3%）。
7)可以很方便的实现零扭矩和零转速启动，以完成真正的对电网和机械的无冲击软启动。
8)可以非常理想的完成异步电机的性能试验，包括M-S曲线的测试、较大转矩、较小转矩、堵转转矩的测试。
9)根据被试电机特点，合理选择电力测功机类型，交流电力测功机尤适用于电机转速较高的场合