7.电源钥匙开关。当钥匙开关转向“开”的位置，带红色按钮指示灯亮，电源控制屏接通电网。8.交流电源断开开关。按下此按钮开关，绿灯灭红灯亮，表明三相交流电源U、V、W无电压输出。二测功机组件测功机组件含MEL-13和电机导轨及测功机两部分，主要完成四个功能1、对电机进行加载：2、测量电机的转矩：3、测量电机的转速：4、对异步电机进行M~S曲线测绘。1.涡流测功机涡流测功机如图1。实心圆盘与它的转轴由被试电动机驱动，磁极、励磁绕组、指针和转轴为一个整体，可以对机座支架左右偏转。当励磁绕组通过直流电流后，磁极产生的磁通，经气隙、钢盘，气隙回到相邻的磁极而闭合。被试电动机带动钢盘旋转切割磁力线在钢盘中产生涡流，此涡流与磁场相互作用产生电磁转矩（制动转矩），则磁极将受到与此制动转矩大小相等方向相反的电磁转矩，使磁极顺电机旋转方向偏转一角度，并与平衡钟随之偏转而产生的转矩相平衡，于是指针在刻度盘上指示转矩值，改变励磁电流，即可改变制动转矩，而被试电动机负载也随之改变。涡流测功机结构简单，调节方便，运行稳定，但输入钢盘的大部分由涡流损耗转换成热能，此热量主要散发在周围空气中，一部分被钢盘及轴承吸收，将使钢盘、轴承等温度升高。因此，涡流测功机运行时要采取散热措施。此外，当转速很小时制动转矩很小，所以涡流测功机不能测量低速电动机转矩和电机的堵转矩。2.加载及转矩测量测功机是一台定、转子均可转动的异步电机。它既可以做异步电动机运行，也可以作测功机用。作为测功机用时，定子绕组施加直流电压产生恒定磁场，当被试电动机拖动异步电机旋转时，转子将产生制动性质的电磁转矩，异步电机处于制动状态。若在异步电机定子上配备测力装置，即可测得被试电动机输出转矩，该测功机的优点是无电刷以及不需要外接电阻负载。当改变施加在测功机上直流励磁电压时，电磁转矩就随着变化，即被试电动机的负载大小就发生改变。在测功机的下部安装一电阻应变式压力传感器，根据压力传感器输出力的大小即可得出力矩值。3.转速的测量转速的测量可采用永磁直流测速发电机和光电编码器。测速发电机的优点是信号处理6
6 7．电源钥匙开关。当钥匙开关转向“开”的位置，带红色按钮指示灯亮，电源控制 屏接通电网。 8．交流电源断开开关。按下此按钮开关，绿灯灭红灯亮，表明三相交流电源 U、V、 W 无电压输出。 二．测功机组件 测功机组件含 MEL-13 和电机导轨及测功机两部分，主要完成四个功能： 1、对电机进行加载；2、测量电机的转矩；3、测量电机的转速；4、对异步电机进行 M~S 曲线测绘。 1．涡流测功机 涡流测功机如图 1。实心圆盘与它的转轴由被试电动机驱动，磁极、励磁绕组、指针 和转轴为一个整体，可以对机座支架左右偏转。当励磁绕组通过直流电流后，磁极产生的 磁通，经气隙、钢盘，气隙回到相邻的磁极而闭合。被试电动机带动钢盘旋转切割磁力线， 在钢盘中产生涡流，此涡流与磁场相互作用产生电磁转矩（制动转矩），则磁极将受到与 此制动转矩大小相等方向相反的电磁转矩，使磁极顺电机旋转方向偏转一角度，并与平衡 钟随之偏转而产生的转矩相平衡，于是指针在刻度盘上指示转矩值，改变励磁电流，即可 改变制动转矩，而被试电动机负载也随之改变。 涡流测功机结构简单，调节方便，运行稳定，但输入钢盘的大部分由涡流损耗转换成 热能，此热量主要散发在周围空气中，一部分被钢盘及轴承吸收，将使钢盘、轴承等温度 升高。因此，涡流测功机运行时要采取散热措施。此外，当转速很小时制动转矩很小，所 以涡流测功机不能测量低速电动机转矩和电机的堵转矩。 2．加载及转矩测量 测功机是一台定、转子均可转动的异步电机。它既可以做异步电动机运行，也可以作 测功机用。作为测功机用时，定子绕组施加直流电压产生恒定磁场，当被试电动机拖动异 步电机旋转时，转子将产生制动性质的电磁转矩，异步电机处于制动状态。若在异步电机 定子上配备测力装置，即可测得被试电动机输出转矩，该测功机的优点是无电刷以及不需 要外接电阻负载。当改变施加在测功机上直流励磁电压时，电磁转矩就随着变化，即被试 电动机的负载大小就发生改变。在测功机的下部安装一电阻应变式压力传感器，根据压力 传感器输出力的大小即可得出力矩值。 3．转速的测量 转速的测量可采用永磁直流测速发电机和光电编码器。测速发电机的优点是信号处理
简单，但存在安装不方便、线性度、对称性较大的缺陷。本组件采用光电码盘，即在测功机的转轴上安装一光栅，两边各有一发射管和接收管，根据接收管收到的脉冲周期用单片机进行处理，即可测得转速。它具有和转轴无机械接触、安装方便、读数精度高等优点。4.导轨导轨的作用是安装电机。为了实验时机组安装方便和快速的要求，被试电机均设计成相同的中心高。电机的底脚采用了与普通电机不同的特殊结构形式。在机组安装时，各电机之间通过联轴器同轴联接，被试电机的底脚安放在电机导轨上，只要旋紧两只底脚螺钉，不需做调整，就能准确保证各电机之间的同心度，达到快速安装的目的。5.M-S曲线测绘电机的M~S曲线测绘指电转速显示(rpm)机转速从0~额定转速时，转矩和转速的曲线关系。由于交流电机存在不稳定区域，因而在转速开环情况下，当负载增大到超过2转速输出最大转矩时，电机转速迅速下福+降，无法读出转速值。此时，必转矩显示（N.m)须利用转速反馈，根据转速的高低动态地调整加载的转矩，使电3机能够在任何一个转速条件下稳定运行。调零转矩输出46.MEL-13的说明0O面板如图3。图中各部件的5序号为：转1.转速表。电机系统教学612实验台转速的测量是采用光电码盘，用单片机进行处理，计算7110O脉冲的宽度，即可测得转速。较转速设定转矩设定10早的测速是采用永磁直流测速89发电机，将测速发电机输出的电OF压通过限流电阻接到直流电流表上，就构成了测量电机转速的图3测功机转速转矩测量面板图转速表。2.转速模拟量输出。将脉冲信号经过D/A转换，再进行滤波输出，幅值为0一±10V。7
7 简单，但存在安装不方便、线性度、对称性较大的缺陷。本组件采用光电码盘，即在测功 机的转轴上安装一光栅，两边各有一发射管和接收管，根据接收管收到的脉冲周期用单片 机进行处理，即可测得转速。它具有和转轴无机械接触、安装方便、读数精度高等优点。 4．导轨 导轨的作用是安装电机。为了实验时机组安装方便和快速的要求，被试电机均设计成 相同的中心高。电机的底脚采用了与普通电机不同的特殊结构形式。在机组安装时，各电 机之间通过联轴器同轴联接，被试电机的底脚安放在电机导轨上，只要旋紧两只底脚螺钉， 不需做调整，就能准确保证各电机之间的同心度，达到快速安装的目的。 5．M~S 曲线测绘 电机的 M~S 曲线测绘指电 机转速从 0~额定转速时，转矩 和转速的曲线关系。由于交流电 机存在不稳定区域，因而在转速 开环情况下，当负载增大到超过 最大转矩时，电机转速迅速下 降，无法读出转速值。此时，必 须利用转速反馈，根据转速的高 低动态地调整加载的转矩，使电 机能够在任何一个转速条件下 稳定运行。 6．MEL-13 的说明 面板如图 3。图中各部件的 序号为： 1．转速表。电机系统教学 实验台转速的测量是采用光电 码盘，用单片机进行处理，计算 脉冲的宽度，即可测得转速。较 早的测速是采用永磁直流测速 发电机，将测速发电机输出的电 压通过限流电阻接到直流电流 表上，就构成了测量电机转速的 转速表。 2．转速模拟量输出。将脉冲信号经过 D/A 转换，再进行滤波输出，幅值为 0—±10V。 图3 测功机转速转矩测量面板图 8 7 6 ON OFF 9 10 11 12 1 5 4 3 2 (N m) . (rpm)
3.转矩显示。测功机进行加载时，测功机的定子将反向偏转一角度，通过电阻应变式压力传感器测出力的大小，进行换算后，可显示转矩大小。4.转矩调零电位器。5.转矩模拟量输出。6.“转矩控制”、“转速控制”选择开关。7.“转速设定”电位器，可对电机转速进行控制，顺时针转到底，转速最高。8.6.航空插座。与测功机相连，提供测功机所需的励磁电流以及转速、转矩反馈信号。9.电源控制船形开关。10.保险丝座。11.突加突减负载开关。当开关往下扳时，电机处于空载状态，当开关往上扳时，负载的大小由“转矩设定”电位器和“转速设定”电位器进行控制。12.“转矩设定”电位器自前，实验台上加载采用两种方式：（1）自耦调压器的输出电压经过整流向测功机励磁绕组提供电流。通过改变自耦调压器的输出电压，也就改变了测功机励磁电流，从而改变输出转矩。（2）采用电流源控制。采用电流源控制后，易于实现转速的闭环调节，即使在电机转速的不稳定区域也能保持电机转速稳定，从而测出电机的M一S曲线，存在的缺点是对异步电机而言，存在较大的加载死区。操作方法为：将电机导轨及测功机的信号线通过一塑料软管与MEL-13相连。MEL-13挂件的电源和交流220V相连。a.将MEL-13的“转矩控制”、“转速控制”选择开关打向“转矩控制”，启动电机，则通过调节“转矩设定”电位器，即可方便地对被试电机进行加载试验。可分别从上下两个数显窗中读出转速和转矩值。逆时针旋到底，被试电动机的负载为零，顺时针转动，被试电动机负载增加。当需要测取电动机的堵转转矩时，可在测功机定子销紧孔中插入一根圆棒，将测功机定、转子销住，即可测取堵转转矩。b。将MEL-13的“转矩控制”、“转速控制”选择开关打向“转速控制”，则通过调节“转速设定”电位器，使电机可稳定地运行于任何一转速（最低转速为300转分左右），从而可通过测量转矩、转速画出电机的M~S曲线。三仪表屏为电机实验提供需要的交流电流表、交流电压表、功率表。具体配置由所采购的设备8
8 3．转矩显示。测功机进行加载时，测功机的定子将反向偏转一角度，通过电阻应变 式压力传感器测出力的大小，进行换算后，可显示转矩大小。 4．转矩调零电位器。 5．转矩模拟量输出。 6．“转矩控制”、“转速控制”选择开关。 7．“转速设定”电位器，可对电机转速进行控制，顺时针转到底，转速最高。 8．6．航空插座。与测功机相连，提供测功机所需的励磁电流以及转速、转矩反馈信 号。 9．电源控制船形开关。 10．保险丝座。 11．突加突减负载开关。当开关往下扳时，电机处于空载状态，当开关往上扳时，负 载的大小由“转矩设定”电位器和“转速设定”电位器进行控制。 12．“转矩设定”电位器 目前，实验台上加载采用两种方式： （1）自耦调压器的输出电压经过整流向测功机励磁绕组提供电流。通过改变自耦调 压器的输出电压，也就改变了测功机励磁电流，从而改变输出转矩。 （2）采用电流源控制。采用电流源控制后，易于实现转速的闭环调节，即使在电机 转速的不稳定区域也能保持电机转速稳定，从而测出电机的 M—S 曲线，存在的缺点是对 异步电机而言，存在较大的加载死区。操作方法为： 将电机导轨及测功机的信号线通过一塑料软管与 MEL-13 相连。MEL-13 挂件的电源 和交流 220V 相连。 a．将 MEL-13 的“转矩控制”、“转速控制”选择开关打向“转矩控制”，启动电机， 则通过调节“转矩设定”电位器，即可方便地对被试电机进行加载试验。可分别从上下两 个数显窗中读出转速和转矩值。逆时针旋到底，被试电动机的负载为零，顺时针转动，被 试电动机负载增加。当需要测取电动机的堵转转矩时，可在测功机定子销紧孔中插入一根 圆棒，将测功机定、转子销住，即可测取堵转转矩。 b．将 MEL-13 的“转矩控制”、“转速控制”选择开关打向“转速控制”，则通过调节 “转速设定”电位器，使电机可稳定地运行于任何一转速（最低转速为 300 转/分左右）， 从而可通过测量转矩、转速画出电机的 M~S 曲线。 三．仪表屏 为电机实验提供需要的交流电流表、交流电压表、功率表。具体配置由所采购的设备
型号不同由所差别。若设备为MEL-1系列，则交流电流表、电压表为三组指针式模拟表，量程可根据需要选择，功率表采用单独的组件（MEL-20或MEL-24）；若设备为MEL-II系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择，功率表含在主控屏上。-CCWiF66066790品合告9066OO调馆r6767-R()-出一社.98880080O6798690660000O:O:O:O11交汽电产车中大注电开图4仪表屏仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。故不同的实验台，其接线图也不同。功率表接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。所有仪表具有过压过流，错接线路不损坏仪表等功能。日光灯功能开关，当拨到左边时，日光灯接入220V交流电，作照明用；当拨到右边时，日光灯的四个接线柱引出可做日光灯实验用
9 型号不同由所差别。若设备为 MEL-I 系列，则交流电流表、电压表为三组指针式模拟表， 量程可根据需要选择，功率表采用单独的组件（MEL-20 或 MEL-24）；若设备为 MEL-II 系 列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择，功率表含在主控屏上。 图 4 仪表屏 仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。故不同的实验台，其接线图也不同。 功率表接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。 所有仪表具有过压过流，错接线路不损坏仪表等功能。 日光灯功能开关，当拨到左边时，日光灯接入 220V 交流电，作照明用；当拨到右边 时，日光灯的四个接线柱引出可做日光灯实验用