试验设备与安全管理浅谈-王力超

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1、试验设备与安全管理浅谈—试验科王力超摘要：发动机作为汽车的心脏，其性能直接影响到车辆的动力性、经济性和排放性能,因此发动机台架性能试验，是衡量发动机动力性、经济性等的必要手段。测功机则是整个试验过程中最重要关键设备，本文简述了几种测功机的原理。主要讲述电涡流测功机和电力测功机（交流电）区别及经济性分析。在整个试验过程中安全管理工作十分重要，试验中容易出现的安全隐患及解决方法关键词：电涡流测功机、交流电力测功机、安全、管理前言随着社会的发展、时代的进步，汽午己经成为经济建设、国防建设和人们日常生活等领域中不可缺少的交通运输工具，在社会发展中发挥着越來越重要的作用。发动机作为汽车的心脏，其性

2、能直接影响到车辆的动力性、经济性和排放性能。不断研究和改善发动机的设计和制造水平、提高发动机制造质量、维护保持发动机使用性能。对提高汽车整体技术水平和质量至关重要。为了科学准确的评价发动机质量，必须进行可靠的发动机动力性、经济性和排放性能等进行必要的台架性能测试。测功机是与动力机械设备同时发明并长期使用的最基本的试验设备随着技术的进步与发展，测功机技术也从最早的水力和机械式测功机发展到现代的电力测功机。常用的测功机有水力（制动）测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、直流（电机）测功机和交流（电机）测功机。直流测功机和交流测功机在我国又称之为电力测功机。（图1为发动机试验台架简图）参数和警报一

3、给油图1发动机测试台一、测功机的类型及原理1、水力测功机水力测功机因其单位转动惯量的扭矩吸收能力强，长期以来成为大功率内燃机试验优先采用的设备。忖前主要有定充量水力测功机和变充量水力测功机。定充量水力测功机的吸收腔内始终充满具有一定压力的水，通过调节测功机的闸套开合位置（即调节测功机转子与定子间的工作面积）来改变测功扭矩大小，这类测功机稳定性好,但结构复杂。变充量水力测功机又称水涡流测功机。它是通过进、出水阀来调节水力测功机吸功腔内水量的多少，以达到改变其制动扭矩大小的目的。变充量水力测功机工作吋水压高,噪声大，而且在转速高、制动扭矩小的区段几乎不能稳定工作。目前，主要采取如下措施解决其

4、工作不稳定的问题:①采用闭环控制发动机的油门或风门来控制发动机的转速;②采用闭环控制测功机水门来控制测功机的制动扭矩;③采用水力测功机的工作介质与冷却介质分离的方法（双介质法）。结合前两种方法，釆用双闭环控制测功系统的转速和扭矩是当今世界水力测功机的先进控制方法。2、电涡流测功机电涡流测功机利用涡电流效应吸收发动机输出转矩和功率,具有低惯量、高精度、高稳定性、结构简单等特点，适用于操作控制的自动化，并且功率范围也较宽，转速较高，响应速度较快，测试工艺比较成熟，是目前各内燃机制造厂主要使用的测功机之一。基于其良好的控制性、可调性以及负载稳定性，电涡流测功机较合适用于发动机的开发和试验。此外

5、，它也适用于发动机零部件的开发研究试验，汽午风阻、变速器、后轮轴的模拟试验及完整的传动系统模拟实验等。但是,传统的电涡流测功器吸收功率较小，技术水平偏低，自动调节系统动态结构中“恒流控制”和“恒速控制”两个调节闭坏共用一只调节器，导致恒转矩控制和恒转速控制达不到精度要求。3电力测功机3.1、直流测功机直流测功机采用它激励磁的直流电机，利用电枢绕组切割磁力线而产生感应电动势的原理根据在不同电磁力作用下所产生大小不同、与转向相反的制动力矩来控制测功机的运行状态。直流测功电机由于控制简单、调速平滑，性能良好一直占据主导地位。然而，直流测功电机的结构上存在机械换向器和电刷，因此具有一些无法克服的

6、固冇缺点，如造价偏高、维护困难、寿命短、单机容量以及最高电压和最高转速都受到一定的限制等，导致直流电力测功电机在大容量、高速测功系统中难以广泛应用。3.2交流测功机交流测功机按照交流电动机的种类分为异步测功机和同步测功机两种，按照所使用的变频器的控制技术，有直接转矩控制和磁通矢量控制两种交流测功机。由于同步测功机受同步电动机性能与价格的限制,推广应用较少，主要用于高精度小功率的零部件测试。测功机是动力试验的重要设备，作为测试系统中的加载和能量吸收装置，它不仅单纯的用来吸收被测设备输出的功率和转矩，而是通过对测功机的控制来对以改变被测设备的转矩、转速及功率，形成所需要的测试工况，以测定动力

7、机械设备在各种运行状态下的性能指标和特性曲线。二、电涡流测功机与交流电测功机区別1、电涡流与交流电力测功器的特点电涡流测功器具有控制稳定性好、响应速度快、测暈精度高及结构紧凑等优点。转子结构上采用鼓式结构或盘式结构，利用电涡流效应吸收发动机输出转矩和功率，再通过涡流环用冷却水将产生的热量带走，所以需要一套供给循环水系统并且有冷却装置。交流电力测功机是当前技术最为先进的一种测功机，这种测功机以其技术的先进性、工作的可靠性和运行成本的经