DC直流電機(jī)我們通常會(huì)在工業(yè)領(lǐng)域，廠房以及制造和維修車間中遇到他們。
今天描述的案例應(yīng)用的目的是評(píng)估兩臺(tái)直流電機(jī)的效率?；?臺(tái)機(jī)器的制造商提供的規(guī)格，可以確定它們的總體理論效率，從而獲得參考值。以下測(cè)量結(jié)果將使我們能夠檢查該系統(tǒng)的峰值效率。
測(cè)試是在兩臺(tái)相連的直流電機(jī)上進(jìn)行的：一臺(tái)機(jī)器連接成電機(jī)，另一臺(tái)機(jī)器作為負(fù)載被驅(qū)動(dòng)。
簡(jiǎn)單了解下直流電機(jī)
直流電動(dòng)機(jī)包括兩個(gè)不同的部分：電樞(轉(zhuǎn)子)和電感器(定子)。作為提醒，定子是電動(dòng)機(jī)的固定部分。它可以產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，通過(guò)與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生機(jī)電扭矩，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)。從理論上講，規(guī)格如下：
實(shí)際案例
一步：
確定每個(gè)電機(jī)的電樞電阻
由于熱量會(huì)影響電樞的電阻，因此我們建議在測(cè)量前運(yùn)行被測(cè)電機(jī)。為了獲得可靠的測(cè)量結(jié)果，必須在電機(jī)的正常工作溫度下進(jìn)行測(cè)量。
使用C.A 762 電壓檢測(cè)儀檢查電樞端子上是否存在電壓后，只需激活HandScope®上“萬(wàn)用表”鍵的“歐姆表”模式。測(cè)得的電機(jī)電阻為1.5Ω，發(fā)電機(jī)的電樞電阻為1.37Ω。
使用Handscope®示波器測(cè)量電阻
第二步：
調(diào)整定子端子上的兩個(gè)電壓
如果定子電壓趨于零并且電樞中存在電壓，則從理論的觀點(diǎn)來(lái)看，速度將傾向于無(wú)窮大。實(shí)際上，這種現(xiàn)象可能會(huì)損壞電機(jī)。
這里Handscope®的通道1通過(guò)BNC / Banana適配器連接到電感器
HandScope®示波器連接到定子的兩個(gè)通道，您可以同時(shí)執(zhí)行測(cè)量。由于HandScope®示波器通道彼此*隔離，高可達(dá)600 V CAT III，因此通過(guò)這種方式，它們可用于獲得具有*安全性的不同電參考的信號(hào)測(cè)量。
首先，HandScope®必須設(shè)置為“直流電壓”。按“AutoSet”按鈕可以執(zhí)行初始自動(dòng)復(fù)位。如有必要，還可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。
通過(guò)將MA110柔性電流環(huán)連接到HandScope®，可以同時(shí)監(jiān)控電壓和電流。測(cè)量結(jié)果表明電機(jī)的電流為0.5 A，發(fā)電機(jī)的電流為0.8 A.
第三步：
測(cè)量輸入和輸出電壓和電流
只需逐漸增加電樞電壓，同時(shí)監(jiān)控電機(jī)速度，使其不超過(guò)額定速度即可。
連接SCOPIX®示波器，以監(jiān)控兩臺(tái)機(jī)器上電樞的電壓和電流。由于機(jī)箱接地是隔離的，因此不會(huì)發(fā)生短路。
萬(wàn)用表模式下的SCOPIX®允許逐通道調(diào)整，直到獲得所需的波形。
此模式允許您單獨(dú)配置每個(gè)通道; 如果您使用的是PROBIX®HX0034夾具，儀器會(huì)自動(dòng)識(shí)別參數(shù)和變比；如果您使用其他公司的電流鉗，則需根據(jù)其變換比率手動(dòng)填充，以便可以直接讀數(shù)。
然后逐漸增加電機(jī)速度，同時(shí)使用C.A 1727轉(zhuǎn)速計(jì)進(jìn)行監(jiān)控。在此實(shí)驗(yàn)期間，電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速達(dá)到1,460轉(zhuǎn)/分，電樞電壓為183 V，電流為4.91 A.
在作為發(fā)電機(jī)接線的直流電機(jī)的輸出上進(jìn)行的測(cè)量顯示出216V的電壓和2.79A的電流。我們現(xiàn)在具有計(jì)算扭矩和功率所需的所有數(shù)據(jù)。
結(jié)論：
效率對(duì)應(yīng)于輸出功率除以系統(tǒng)吸收的功率。
實(shí)際上，在電樞的極片中產(chǎn)生損耗(由于磁場(chǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)而損失)并且還存在由于摩擦引起的機(jī)械損失。所有這些損失都會(huì)導(dǎo)致效率降低。
在不進(jìn)入數(shù)學(xué)計(jì)算的細(xì)節(jié)的情況下，使用通用公式Efficiency =(輸出功率/有功功率)，所獲得的結(jié)果對(duì)應(yīng)于R = 0.5859的效率。
效率表示為0到1之間的值。值越接近1，效率越高。這里的效率是0.5859，也可以用百分比表示，給出59%。該值清楚地表明了所討論系統(tǒng)的低效率。
測(cè)試中用到的設(shè)備：
SCOPIX IV OX 9104
Handscope OX 5042 示波器
Probix HX0034: AC/DC 電流鉗, 0.02 A to 60 Arms / 1 MHz
CM605 泄露電流鉗表
C.A 1727 轉(zhuǎn)速計(jì)
C.A 762 電壓測(cè)試儀
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