柴油发电机功率测定器具的工作原理和特点

试验一般采用测功器来测量，通常由制动器、测力系统及测速系统等部分结构。测功器按制动器工作原理的不同来类别，分为水力测功器、

工作时，通过控制模块提供激磁电流给磁滞测功机，磁滞测功机内部线圈通电时则出现磁力线，通过定子齿极、气隙、转子磁滞杯，形成一闭合磁路，由于磁力线在齿凸极部分分布较密，齿间分布较稀，当转子旋转时，磁滞杯上感应电势并发生涡流，涡流和磁场相互用途而发生转矩，该转矩即为负荷力矩。该力矩的大小只与控制系统加在测功机线圈上的电流大小有关，而与被试电机拖动测功机旋转的速度基本无关。

测功机的具体差异也是机理的不同，详细的性能上也有区别。举个例子说，像磁滞测功机详细应用于微小功率高转速的电机加载测试，如一些微小电机；而磁粉测功机实用于低速大功率，中小功率的加载测试，如小型电机或者减速机的加载；电涡流测功机则实用于中高转速，功率范围适用更大一些的加载测试蓝至胜润滑油，如电机、减速机、发电机组等，所用于发电机组试验。

水力、电涡流测功机的基本机理是将柴油发电机发生的机械能转化为热能由水冷却后把热量带走，柴油发电机发出的能量不能销售，切换过程中亦需耗费能量。而电力测功机却可以把柴油发电机产生的机械能转换为电能回馈到内部大电，供其他装备操作。

水力测功机缸体部分的功能是吸收驱动机的高效转矩，其构造如图1所示，详细由转子、定子、轴、外壳等结构。定子直接与外壳铸造为一体，接受转子产生的反作用力矩发生摆动，转子轴端采用联轴器与被测传动装置相连接。根据转子构造形式的不同，水力测功机具体有叶轮式、孔盘式和光盘式。其中叶轮式的测功机比容量（容量与重力之比）较大，同等功率等级，该形式的测功机尺寸更小，转子惯量也小，控制装置响应速度快，适合于涡轴发电机组测试中的加减速试验。因为其构成特征，水流在壳体内部叶轮之间出现强烈的湍流现状，在将测功机的输入能量转换为水的内能步骤中，因为水温的升高和局部压力的减小容易产生气蚀情形。气蚀会发生高频噪音和压力脉动，进而导致高速水力测功机运转不稳定，直接引起运行寿命明显缩短。  

与叶轮式测功机相比，孔盘式测功机比功率较小，尺寸质量相对较大，其耗功原理与叶轮式类似，但气蚀风险大大降低。孔盘式测功机转子构造如图3所示。  

与叶轮式和孔盘式测功机相比，光盘式测功机是通过黏性剪切而非湍流用途吸收动力，使其在抗气蚀能力方面具有更大的优点，寿命相对较长。因为光盘式吸收容量的机理，使其比容量较小，同等容量等级的测功机，光盘式尺寸更大，转动惯量大，对外界的控制敏感度相对偏低，控制响应较慢。 

叶轮式测功机一般为单向旋转，对于存在双向测试需求的情形，可选择轴两端均可连接被测装置的测功机，通过调转测功机位置[3]，实现不一样旋向的试验需要；也可通过额外配置转盘的步骤实现双向旋转。孔盘式和光盘式测功机可用于双向测功，不需掉转方向，也无须配置额外的转盘。 

（1）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。

（2）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，转子盘外缘发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，穿过它的磁力线出现周期性变化，就出现了电涡流。

（3）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，摆动体对转子发生制动功率。此制动功率由摆动体通过测力臂架作用在功率感应器上，将功率值信号输出。

（4）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，通常有60个齿，与之对应装配的转速探头接收脉冲信号，输出转速信号。

（6）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功率的直流发电机要小得多，其构造大概，可在高速度下运行。

（7）电涡流测功器的作业特点，在低转速范围内，制动力矩随励磁电流和速度的增加而迅速增大。当I值一定期，在达到一定转速后，功率几乎不再增加；当速度不变时，功率随i值增加而增大，在i值增大到励磁线路的磁通饱和时，功率则不再增加。

在进行柴油发电机试验时，柴油发电机功率曲线随速度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程序外，多附加自动控制系统，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系统，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法。在测出转速偏离给定速度时，反馈到励磁回路中，使励磁电流急剧增减，保持恒定转速。第三种是增压控制步骤，它使励磁电流与速度成正比增加，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功率，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。

测功机本身具有过流，断相等保护用途，配合控制系统的飞车保护用途，有效的防范了因柴油发电机故障而致使的测功机故障和柴油发电机事故的扩大。

电涡流测功机可以双向加载，但在低速时加载性能比水力测功机还差，无法作为反拖装置，在需要做发电机组机械效率试验时需要另外配置拖动设备。

像水力测功机的加载反应时间基础上在秒级，电力测功机的加载反应主时间为ms级，这主要取决与变频器的阶跃响应和系统的惯性

像水力测功机只能在一个方向加载，同时速度低于一定值时加载性能变差；不能作为反拖装备，在需要做发电机组机械效率试验时需要另外配置拖动装置。

普莱德测功机的负载电机、转矩转速传感器、变频器均经国家权威部门严格检测，完全符合相关的行业标准。

水力测功机和电涡流测功机本身只消耗柴油发电机能量，不能提供驱动动力，因此不能作为反拖装置。电力测功机可以方便的切换成电机拖动模式，从市电吸收能量，作为动力机械倒拖柴油发电机。

由于采用了完全符合行业标准/国家标准的配套件，用户在维护时不必依赖制造商，完全可以自行进行日常的维护维保，甚至在需要更换主机和感应器时亦可独立完成，降低维保维保费用。