第9次課第10章轉速轉矩與功率測量

熱能與動力機械測試技術天津大學機械學院內(nèi)燃機燃燒學國家重點實驗室第一節(jié)轉速測量第二節(jié)轉矩測量第三節(jié)功率測量本章主要內(nèi)容學習要求：☆了解常用轉速和扭矩的測量方法?！钜笳莆粘Ｓ玫陌l(fā)動機功率測量方法和原理?！盍私獬Ｓ脺y功器的種類?！盍私飧髯哉{(diào)節(jié)負荷的方法，以及工作特性?！盍私庹莆杖绾芜M行測功器的正確選型。第十章轉速、轉矩和功率測量轉速是在單位時間內(nèi)轉軸的旋轉次數(shù)，單位：r/min，記為：n。按照接觸與否可以分為接觸式、非接觸式兩大類?！窠佑|式轉速表

●離心式轉速表●磁性轉速表●電動轉速表●定時轉速表特點：構造簡單，消耗被測轉軸的能量，精度一般較差，用于能量損失忽略不計且對精度要求不太高的場合第一節(jié)

轉速測量●離心式轉速表：利用離心力器件（重環(huán)或重錘）旋轉產(chǎn)生與轉速的平方成正比的離心力，通過克服彈簧的反作用力推動指示機構工作的，分手持式和固定式兩種?！翊判赞D速表：利用回轉圓盤在旋轉磁場中感應出電渦流而產(chǎn)生轉矩變化，從而帶動指針偏轉來測速的，故又稱為電渦流式轉速表?！耠妱愚D速表：由發(fā)送器、指示器和連接導線三部分組成。發(fā)送器實際上是一個小型永磁的交流或直流發(fā)電機。電動式轉速表的測量方式：是將小型交流電動機的轉速，保持與被測軸轉速一致并發(fā)電。轉速越高，產(chǎn)生的電動勢越大。電動轉速表通過電壓表指示所測轉速。電動式轉速表有良好的抗震性，多用于柴油機和船舶等設備的轉速測量?！穸〞r轉速表：在一定時間內(nèi)通過累計轉速來測量轉速。手持式定時轉速表采用鐘表式傳動機構?！裨恚菏抢霉怆娫ㄈ绻怆姵亍⒐怆姽?、光敏電阻等）對光的敏感性來測量轉速?！穹墙佑|式轉速表特點：不消耗被測轉軸的轉矩，測量精度高，但結構相對復雜；是動力機械測試中最常用的測速儀表，其關鍵部分是轉速傳感器●光電式轉速傳感器光電式轉速傳感器（a）雙頭投射式（b）單投反射式1、7光源2、遮光盤3、光電管4、透鏡5、反光鏡6、被測轉軸8、光敏管分類:

照射式、反射式結構:

光源，遮光盤（反光盤）光電管，測頻電路。特點:

高速時，光信號減弱測速：脈沖信號的頻率f(Hz)為n為被測轉軸的轉速（r/min）；z為避光盤上狹縫（或孔）數(shù)目。

●磁電式轉速傳感器結構：齒輪（導磁材料，齒數(shù)z）,磁頭（磁鐵）,線圈,距齒頂約2mm;特點：結構簡單,工作可靠,轉速越高,輸出信號越強;測速：齒輪隨轉軸旋轉，每轉一齒，切割一次磁力線，在線圈中產(chǎn)生一個感應電動勢的脈沖信號。每轉將產(chǎn)生z個電脈沖信號?！褚?、轉矩測量方法分類測量原理的不同分為:傳遞法、平衡力法和能量轉換法三大類。●傳遞法●原理：軸受到轉矩作用時會產(chǎn)生變形、應力或應變，傳遞法就是通過測量變形、應力或應變來測量轉矩的●根據(jù)傳感器所感應的參數(shù)分為:變形型、應變型和應力型轉矩傳感器，分別感受轉軸的變形、應變和應力。●根據(jù)轉矩信號產(chǎn)生方式分為:電阻式、光學式、光電式、感應式、電容式、鋼鉉式、機械式轉矩傳感器等。●根據(jù)轉矩信號傳輸方式分為:接觸式和非接觸式兩大類。接觸式轉矩傳感器包括機械式、液壓式、氣動式樣、接觸滑環(huán)式等；非接觸式轉矩傳感器包括光波式、磁場式、電場式、微波式等?！窀鶕?jù)轉矩傳感器安裝方式分為:串裝式和附裝式兩類。第二節(jié)

轉矩測量●平衡力法當勻速運轉的動力機械的傳動軸對外輸出一定大小的轉矩時，在其機殼上必然同時作用著大小相等、方向相反的平衡力矩。通過測量機殼上的平衡力矩來確定動力機械傳動軸上工作力矩的方法稱為平衡力法，又稱支反力法。動機機械試驗中常用的轉矩測量方法就是典型的平衡力法平衡力法測量轉矩原理1—機殼2—平衡支承3—力臂桿4—測力機構依據(jù)能量守恒定律，通過測量其他形式能量如電能、熱能參數(shù)來測量旋轉機械的機械能，進而求得轉矩的方法即能量轉換法。從方法上講，能量轉換法實際上就是對功率和轉速進行測量的方法。能量轉換法測轉矩一般只在電機和液機方面有較多的應用?！衲芰哭D換法傳遞法涉及的轉矩測量儀器種類最多，應用也最廣泛。三種方式的比較傳遞類轉矩測量儀小巧輕便，既可以串接到被測設備的傳動系統(tǒng)中去測量轉矩，也可以附加在被測設備傳動系統(tǒng)的傳動軸上來測量轉矩，測試時不需要改變被測設備傳動系統(tǒng)的結構，也不需要移動被測設備，便于進行現(xiàn)場測試，測量準確度高，能夠真實有效的反映機械的實際情況。平衡類轉矩測量儀僅能夠測量靜態(tài)或勻速工作情況下的轉矩，不能測量動態(tài)轉矩。能量轉換類轉矩測量儀的測量為間接測量方式，測量誤差比較大，常達±（10～15）%，所以只有在無法進行直接測量的場合下，才采用這種方法?！穸⒊Ｓ棉D矩測量儀器●鋼鉉轉矩測量儀●原理：鋼鉉轉矩測量儀是根據(jù)彈性扭軸的變化引起鋼鉉伸縮，從而使用鋼鉉振動的固有頻率發(fā)生變化來測量轉矩的。鋼鉉轉矩測量儀的原理1-彈性扭矩2-卡盤3-凸臂4-鋼鉉在被測軸上相隔距離的兩個面上固定安裝著兩個測量環(huán)，兩根振弦分別被夾緊在測量環(huán)的支架上。當軸受轉矩作用時，兩個測量環(huán)之間產(chǎn)生一相對轉角，引起振弦自振頻率的變化。自振頻率與所受外力的平方根成正比。振動頻率差獲得扭矩。在安裝振弦時必須使其有一定的預緊力。當軸傳遞扭矩時，軸產(chǎn)生扭轉形變，軸的兩相鄰截面就扭轉一個角度，使裝在卡筒上的兩個振弦傳感器中的一個受拉、一個受壓。根據(jù)虎克定律,在彈性變形范圍內(nèi),軸的扭轉角度是與外加的扭矩成正比的，振弦的伸縮變形也就與外加的扭矩成正比。而振弦的振動頻率的平方差與它所受應力成正比，因此可利用測量弦的振動頻率的方法來測量軸所承受的扭矩?！駵y量原理圖5-1振弦式傳感器原理及間歇激勵方式圖（a）

自激式；

（b）

他激式；

（c）

激勵與輸出波形

激勵方式——（1）間歇激勵方式振弦的間歇激勵有自激式和他激式兩種方式。（1）圖5-1（a）為自激式：在弦的兩側放一永久磁鐵，工作時，弦中通以脈沖電流，脈沖電流受磁場作用使弦起振。起振后，弦作為導體在磁場中運動，感應出交變電動勢，通過測量感應電動勢的頻率，即為振弦的自由振動頻率。（2）圖5-1（b）為他激式：在弦的兩側分別放一個激勵線圈和測量線圈。激勵線圈繞在軟磁鐵上，測量線圈繞在永久磁鐵上，弦上固定一個軟鐵塊。給激勵線圈通以脈沖電流，振弦便被吸放一次，開始起振。振弦在振動中引起測量線圈磁路的交替變化，線圈中便感應出交變電動勢，感應電動勢的頻率就等于振弦的自由振動頻率。若振弦為鐵磁材料，則可省去軟鐵塊。頻率測量方案●光電式轉矩儀●原理：彈性扭軸兩端的光學元件將轉矩引起的彈性扭軸變形產(chǎn)生的相位差轉換為電信號，再根據(jù)檢測到的電信號確定作用于軸上的轉矩。光電式轉矩傳感器示意圖1、5-套筒2-光源3、3ˋ-光柵盤4-光電管6-彈性扭軸光柵盤（a）兩光柵盤正視圖(b)兩光柵盤側視圖圖示為兩光柵盤相互位置處于使光通過最大的位置●結構：●測量原理:a.無轉矩作用時，A、B光柵相互遮擋，光電管輸出為零；b.轉矩T作用時，軸的A、B端扭轉一個角度φ，A、B光柵也錯開φ角度，透過部分光線。T越大，φ也越大，光電管的輸出越大。c.轉速對轉矩的測量無影響●測量波形圖：光電式轉矩傳感器輸出波形圖方波的直流分量和它的占空比成正比，比方占空比為60，那么如果方波的幅度是10V,它的直流分量是6V?！窆鈱W式轉矩儀●磁電式轉矩儀●結構：相距L的兩截面上裝有2個齒輪以及2個相同的磁電式傳感器，起磁頭作用；●測量原理：軸每轉一轉，傳感器產(chǎn)生一列脈沖信號；彈性軸轉動受扭后，相距L的2只外齒輪扭轉一個角度，發(fā)出的兩列磁電脈沖信號產(chǎn)生相位差。測量此相位差信號并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，即可求出所測量轉矩。磁電式轉距儀工作原理圖注意：在實際使用中，由于兩個傳感器安裝時有誤差存在，為此，轉矩儀應設有補償初始相位差的調(diào)零裝置。磁電式轉距傳感器結構示意圖1-彈性扭軸2-齒輪3-校準筒4-永久磁鐵5-滾動軸承6-殼體7-電動機8-線圈磁電式轉矩傳感器結構示意圖注：當彈性扭軸的轉速低于600r/min時，測量精度降低，用電動機7帶動校準筒反向旋轉，提高齒輪對之間的相對速度，可以提高轉矩儀的測量精度?！駪兪睫D矩儀●原理：是利用應變原理來測量轉矩的，它安裝在動力機械和負荷之間。●測量原理:轉軸承受轉矩時要產(chǎn)生切應力（變），最大切應力（變）發(fā)生于圓周，方向為450和1350，它與轉矩成正比，應變式轉矩儀在轉軸這兩個方向粘貼應變片，用電橋測出其最大應變，從而測得轉矩。

應變式轉矩儀測量原理簡圖●應變片具體布置：為了提高測量靈敏度，可用4個應變片，按承受的拉、壓應力平均分配，兩個承受拉應力的應變片分別貼在軸的外圓00、1800處并與軸線成1350夾角，兩個承受壓應力的應變片分別貼在軸的外圓900、2700處并與軸線成450夾角，4個應變片組成全橋回路，以保證測量值為純轉矩。●電橋的兩種輸出信號：應變式轉矩儀電橋的輸出信號有兩種，一是通過集流器引入應變儀測出平均應變值；二是采用遙測應變儀來測量轉矩，其發(fā)射機外形尺寸很小，可裝在軸上，通過環(huán)形天線，由應變儀的接受機接受。后者在具有良好抗干擾措施的情況下測量精度較高，而前者精度較低。●磁致伸縮式轉矩儀●磁致伸縮效應：鐵磁物體的機械狀態(tài)和磁狀態(tài)相互作用引起的現(xiàn)象有兩種：一是鐵磁物體的磁化特性在機械力作用下會發(fā)生顯著變化：二是鐵磁物體在外界磁場作用下會發(fā)生機械變形?！駵y量原理:

●特點：轉矩測量儀器使用注意事項：●標定；●最大瞬時轉矩；●彈性連接及同軸度；●消除安裝的誤差。第三節(jié)功率測量●功率測量方法:1、通過電功率測量動力機械由電動機直接驅(qū)動，先測出電動機的輸入功率，再利用損耗分析計算電動機的輸出功率，即為動力機械的軸功率。又稱損耗分析法;2、通過轉矩間接測量由于動力機械的軸功率正比于轉矩與轉速的乘積，故常采用間接測量方法。分別測量轉矩和轉速，計算公式為:具體測量包括:（1）用測功機作為負載進行功率測量（2）采用轉矩儀測量轉矩●常用測功機測量原理：常用的測功機有電力測功機、水力測功機和磁粉測功機等。均基于平衡力法（作用轉矩與反作用轉矩大小相等）轉矩測量：作用在測功機上的旋轉力矩或作用在被測動力機械上的反力矩來指示?！襁\用:將制動器外殼（定子）支承在一對軸承上，使其可繞本身軸線作自由擺動。當被測動力機械輸出轉矩傳遞給制動器外殼時，就可通過與外殼相連的力臂將力傳給測力機構。T=F×L一、電力測功機電力測功機分為:直流電力測功機、交流電力測功機和電渦流測功機●●結構：由轉子，定子外殼（浮動于支座），測力機構（拉壓力傳感器）構成直流電力測功機直流電力測功機結構簡圖1-轉子2-定子3-勵磁繞組4-電樞繞組5-測力機構6-力臂●工作過程：（1）測功機作發(fā)電機當被測動力機械的輸出軸與直流電力測功機的轉子1連接在一起旋轉時，電樞繞組4切割定子繞組磁場的磁力線，在電樞繞組中產(chǎn)生感應電動勢，即產(chǎn)生一個與旋轉方向相反的制動轉矩，電機作發(fā)電機運行，以實現(xiàn)作為負荷進行測功的目的。（2）測功機作電動機當電樞回路有電流通過，磁場中會受到電磁力的作用而產(chǎn)生一個與旋轉方向相同的驅(qū)動力矩，電機作電動機運行，用來拖動動力機械轉動。計算公式：電樞繞組中的感應電動勢E為：Φ—定子勵磁繞組的磁通K1—電機電動勢系數(shù)n—轉子轉速K2、K3為比例系數(shù)電樞回路流過的電流:制動力矩：功率：●直流電力測功機控制方式:負荷電阻控制方式和自動饋網(wǎng)控制方式兩類直流電力測功機的特性與控制方式有關，根據(jù)試驗目的和試驗方法、電源和經(jīng)濟多種因素選控制方式?！褙摵呻娮杩刂品绞截摵呻娮杩刂品绞街绷鱀C:直流電源S1、S2:開關V:細調(diào)節(jié)變阻器 W:粗調(diào)節(jié)變阻器P:主調(diào)節(jié)變阻器 C-C:串勵磁繞組 H-H:電樞

F-F:勵磁繞組RL:負荷●控制方法:(1)電機以發(fā)電機狀態(tài)運行作為測功使用時，開關S2合向G一邊。負荷的大小可通過變阻器P、W、V進行調(diào)整。(2)當電機以電動機狀態(tài)進行作為驅(qū)動使用時，開關S2合向M一邊。當主變阻器P的電阻值逐檔減小時，主電流（電樞電流）逐級加大，電機的轉速也逐級升高?！褙摵呻娮杩刂品绞街绷麟娏y功機的基本特性:負荷電阻控制方式結構簡單，但測功機所測的功率基本上消耗在負荷電阻上，不能加以利用，因此這種控制方式只適用于中、小功率動力機械的功率測量。負荷電阻控制方式直流電力測功機的特性曲線A為最大電流線；B為最大轉矩線；C為最大功率線；D為最高轉速線；E為最小吸收轉矩或功率線。A－受限于最大激磁電流和最小負荷電阻；B－受限于電樞最大電流（轉矩），即電樞的機械強度限制；C－受限于最大功率（散熱能力）；D－最大轉速（電樞繞組旋轉離心力；E－空載（激磁電流為零）（不能測定區(qū)）●自動饋網(wǎng)控制方式饋網(wǎng)式直流電力測功機線路簡圖1-被測動力機械2-測功電機3-主變流機組4-勵磁變流機組5-勵磁調(diào)整電阻6-勵磁繞組饋網(wǎng)式直流電力測功機包括:一個由三相交流異步電動機和直流電機組成的主變機組3，當測功機作為電動機運行時，它將三相交流電變?yōu)橹绷麟娫傧驕y功機供電；當測功機作為發(fā)電機運行時，它將測功機輸出的直流電變?yōu)榻涣麟娫俜答伣o電網(wǎng)。勵磁電流由（4）提供，其大小通過勵磁調(diào)整電阻調(diào)節(jié)。●交流電力測功機●特點:直流電力測功機由于機構方面的限制，其功率容量較小，一般用于測量中小功率的動力機械。對大功率動力機械的功率測量，多采用交流電力測功機。●三相交流發(fā)電機測量動力機械功率可以有兩種方法：（1）用被測動力機械直接驅(qū)動三相交流發(fā)電機，測得有效功率Pe為（2）將交流電力測功機的定子外殼也做成可以繞轉軸擺動的平衡式結構，通過測量動力機械的輸出轉矩和轉速進行功率測量，與直流電力測功機相似。交流電力測功機也有兩種工作方式：既作電動機運行，也作發(fā)電機運行。

交流電力測功機主要有三種：三相同步電機測功機、繞線式異步電機測功機和無換向器電機測功機1.三相同步電機測功機特點:

當頻率突變或者測功機過載時，電機容易失步;同步轉速下，電能可饋入外源電網(wǎng)加以利用；在其他轉速下,頻率不一致，無法并網(wǎng);同步電機轉速等于旋轉磁場轉速,即：Z為極對數(shù)；f為定子供電頻率（Hz）n為同步電機的轉速（r/s）2.繞線式異步電機測功機特點:繞線式異步電機測功機通過增加電樞電路中的電阻來增加轉差功率損耗，使轉速降低。由于損耗主要發(fā)生在電機外部，低速時電機不會過熱的，但效率很低，經(jīng)濟性差。繞線式異步電機常用改變轉子電路中串聯(lián)電阻的方法實現(xiàn)調(diào)速。

繞線式異步電機的轉速—轉矩特性測功機在低于同步轉速下測功，測功機發(fā)出的電能將全部消耗在轉子電路中的負荷電阻上。測功機在高于電機的同步轉速下運行時，只有少許能量損耗于變阻器，而大部分能量均將輸入外源電網(wǎng)。3.無換向器電機測功機無換向器電機又稱晶閘管電機，是一種用晶閘管控制的變頻調(diào)速電機變頻調(diào)速原理：自制式，基準頻率振蕩器置于系統(tǒng)內(nèi)部，由電機的轉速和頻率所決定，因而不存在他制式變頻方式的失步問題。調(diào)速特性與直流電機一樣。無換向器，使用時不會產(chǎn)生火花。特點:可以四象限運行，可用于瞬態(tài)工況測量；結構簡單，便于維護；電能可以饋入電網(wǎng)；控制特性好，實現(xiàn)自動控制；效率高,測量精度高、響應速度快?！耠姕u流測功機●特點：結構簡單、控制方便、轉速范圍和功率范圍寬，能滿足各種動力機械功率測量要求，但不能發(fā)出電力反饋電網(wǎng)，不能作為電動機來倒拖驅(qū)動動力機械。1.電渦流測功機機構與原理電渦流測功機的基本組成與磁路圖1-磁軛定子2-磁力線3-勵磁繞組4-渦流環(huán)5-空氣隙6-感應子●工作原理:感應子為齒型。當感應子旋轉時，渦流環(huán)各處的磁通密度不斷變化，產(chǎn)生感應電動勢形成渦電流，力圖阻止磁通的變化，從而對感應子產(chǎn)生制動力矩。2.電渦流測功機的特性與控制方式●特性：電渦流測功機在低轉速區(qū)域內(nèi)運行時，制動轉矩隨勵磁電流和轉速的增加而迅速增大。但當勵磁電流一定時，轉矩在某一轉速附近達到飽和；轉速一定，勵磁電流增加到使磁路的磁通達到飽和時，轉矩也不再增大。因此，電渦流測功機有手動調(diào)整勵磁電流的控制方式和自動控制裝置。電渦流測功機的控制方式及其特性a)手動控制b)自動控制c)恒勵磁電流特性d)恒轉速特性e)比例控制特性E-被測動力機械ED-電渦流測功機RL-勵磁調(diào)節(jié)電阻TD-轉速傳感器AD-比例控制特性●控制：OA段－受限于最大激磁電流AB段－受限于最大功率（散熱能力）BC段－最高轉速（轉子離心力負荷）CO段－空載（空氣阻力和摩擦阻力直流、交流、電渦流測功機特點及優(yōu)缺點比較二、水力測功機基本知識:●測量原理:利用水對旋轉的轉子形成的摩擦力矩吸收并傳遞動力機械的輸出功率?！窠Y構形式:以水為工質(zhì)的液力測功裝置，主體為水力制動器，由轉子和外殼組成，外殼由滾動軸承支承，可以自由擺動?！耦愋停簣A盤式、銷柱式、葉輪式和渦流式。圓盤式水力測功機●工作過程:工作時，轉子通過聯(lián)軸器與被測動力機械一起旋轉。經(jīng)進水閥4注入外殼中的水由轉盤帶動旋轉并受離心力的作用被拋向外殼的內(nèi)腔形成旋轉的水環(huán)，水環(huán)的旋轉運動受到外殼內(nèi)壁摩擦力的作用。這樣，水和壁面間的摩擦作用使被測動力機械輸出的有效轉矩由轉子傳遞到外殼上。也就是，水對測功機轉子生產(chǎn)制動轉矩的同時，有一大小相等、方向相反的反作用轉矩作用于測功機的外殼上，在通過固定在外殼上的力臂傳遞給測力裝置，從而指示出力的大小。圓盤式水力測功機機構簡圖1-轉軸2-轉盤3-進水口4-進水閥5-外殼6-出水管7-蝸輪8-引水管●原理：圓盤式水力測功機是通過改變水層厚度來調(diào)節(jié)制動轉矩的2.渦流室式水力測功機渦流室式水力測功機是通過改變水壓或改變作用面積來調(diào)節(jié)制動轉矩的，前者通過控制排水閥的開度改變內(nèi)腔水壓及水量來調(diào)節(jié)制動轉矩的大??；后者靠閘套的位置移動調(diào)節(jié)轉矩，而內(nèi)腔始終充滿著水，這種水力測功機稱為閘套式水力測功機。渦流室示意圖1-轉子小室2-閘套3-外殼小室曲線A為測功機在最大負荷調(diào)節(jié)位置時的特性曲線。曲線B為測功機的最大轉矩下的強度限制線。曲線C為測功機能吸收和測量的最大功率。曲線D為最高轉速限制線。曲線E為測功機空轉時能測量的最小轉矩和功率限制線。水力測功機的工作范圍水力測功機工作范圍為線段A、B、C、D、E圍的面積·Ａ－Ｂ段：扭矩限制在ＡＢ段轉速范圍內(nèi)的最大扭矩段。A段：最大水量限制測動器最大充水量時所能吸收的功率隨n的變化曲線。B段：受傳動軸機械強度限制Ｃ段：最大功率線受介質(zhì)溫度、最大水溫影響（65℃）。水溫過高，易產(chǎn)生氣泡，工作不穩(wěn)定。Ｄ段：最高轉速限制受轉子離心力限制。E段－空載負荷限制空氣阻力與軸承摩擦阻力。尤其要注意低速、大扭矩的點是否落在其工作特性區(qū)域內(nèi)

三、測功機使用方法●測功機的選型依據(jù)選擇測功機的要求:1.工作范圍:測功機必須能夠覆蓋被測機械的工作范圍2.測量精度:符合測量精度要求,通常使被測最大功率與測功機的最大功率之比不低于3：4

3.響應速度測功機的測力機構及選用的力傳感器的動態(tài)特性要好，動態(tài)誤差要小;一般電力的響應速度快于水力測功機，直流和交流電力測功機的響應速度又快于電渦流測功機4.工作穩(wěn)定性:平衡工況的穩(wěn)定程度，主要取決于測功機的制動轉矩與轉速的關系，即取決于測功機的固有特性。見圖分析5.低速制動性低速制動性也是測功機的一項重要性能指標。見圖分析對某一動力機械選擇測功機的基本條件是，它的被測特性曲線必須位于測功機的工作范圍內(nèi)；水力測功機與內(nèi)燃機特性曲線的匹配例如，有三種內(nèi)燃機的外特性曲線，分別是曲線1、2、3如圖所示：?此種水力測功機不適用于特性曲線1所指內(nèi)燃機的試驗；?對于特性曲線2所指內(nèi)燃機，亦只能作出轉速高于2500r/min那一段的特性試驗；?對于特性曲線3所指內(nèi)燃機，可以在4000r／min以下進行試驗。測功機的工況平衡圖a)T1e為某一內(nèi)燃機的轉矩特性曲線；T1d、T1h分別為電力測功機和水力測功機的固有特性曲線，它們相交于平衡點O。若轉速由n變化為n±△n,則在測功機中出現(xiàn)了轉矩差±△T1，它將力圖使動力機械恢復到原來的轉速?！馈鱐1越大，內(nèi)燃機的恢復能力就越強。b)測功機的工作穩(wěn)定性還與制動轉矩產(chǎn)生的原理有關。c)單純從測功機的固有特性的對比來看，水力測功機的工作穩(wěn)定性最佳。從制動轉矩的產(chǎn)生過程分析，制動轉矩的恒定性才是良好的。交流電力測功機的固有特性具有持續(xù)等速的特性，幾乎不受轉矩變動的影響，穩(wěn)定性良好。平衡工況的穩(wěn)定程度分析:低速制動性分析:a)三種不同測功機的固有特性曲線，它們在轉速nˊ時具有相等的最大制動轉矩Tn。b)曲線1為水力測功機的固有特性曲線，它的制動轉矩隨轉速的二次方變化；c)曲線2直流電力測功機的固有特性曲線，它的制動轉矩與轉速成正比；d)曲線3為電渦流測功機的固有特性曲線,它的制動轉矩隨轉速的變化關系在低速區(qū)域類似于對數(shù)函數(shù)的關系。測功機低速制動性能的比較●擴大測功機量程的方法●采用組合測功機:擴大測功機工作范圍，且還能改善其使用性能。通常將水力測功機和電力測功機相連，前者為主要測功機，后者為輔助測功機，這樣就克服了水力測功機不能倒拖驅(qū)動動力機械以及低速時測量轉矩小的缺點?！癫捎米兯倨?安裝變速器，改變測功機的轉速。對測功機進行減速，以滿足低速大轉矩的需要；增速，滿足高速時測功的需要。但必須考慮機械效率，以對測功機讀數(shù)進行修正。測功機轉矩的測量誤差分析●測功機中可擺動的定子通常用滾動軸承支承，定子的擺動首先要克服滾動軸承的摩擦轉矩，然后才作用在測力機構上，因此作用在測力機構上的轉矩小于動力機械傳遞給定子的轉矩。為此，要選用摩擦小