摘要：目前市場上電機(jī)測試系統(tǒng)的電機(jī)負(fù)載種類繁多,，例如電渦流制動(dòng)器負(fù)載,、磁粉制動(dòng)器負(fù)載,、磁滯制動(dòng)器負(fù)載,、伺服電機(jī)負(fù)載等,?？紤]到被測電機(jī)的特性及成本,，選擇一款合適的負(fù)載至關(guān)重要,，那么如何才能選擇一款合適的電測試平臺(tái)的負(fù)載呢,？

       首先我們來了解各類型的負(fù)載制動(dòng)器的特性及工作原理：

一,、 電渦流制動(dòng)器

       電渦流制動(dòng)器是目前國內(nèi)先進(jìn)的模擬加載設(shè)備，主要用來模擬各種動(dòng)力裝置的輸出性能,，由感應(yīng)盤,、電樞和勵(lì)磁部分等組成。當(dāng)與轉(zhuǎn)子同軸裝配的勵(lì)磁線圈通直流電時(shí),，其產(chǎn)生的磁通經(jīng)電樞體,、渦流環(huán)、氣隙和轉(zhuǎn)子形成閉合回路,。由于轉(zhuǎn)子外圓面被制成有均勻分布的齒和槽,，故在氣隙和電樞體或渦流環(huán)表面產(chǎn)生疏密相間的磁場，因此,，轉(zhuǎn)子被拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),，電樞體和渦流環(huán)內(nèi)表面上任何一點(diǎn)的磁場產(chǎn)生叫變變化，由此感應(yīng)出“渦流”,，在“渦流”和磁場的耦合作用下,，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生制動(dòng)力矩。由于電樞體是通過機(jī)座固定在底板上的,，故轉(zhuǎn)子無法帶動(dòng)電樞體旋轉(zhuǎn),，動(dòng)力機(jī)械輸出的功率被轉(zhuǎn)化成電樞體和渦流環(huán)上“渦流”產(chǎn)生的等值熱量，熱量由進(jìn)入電樞體和渦流環(huán)冷卻水槽中持續(xù)不斷的冷卻水及渦流制動(dòng)器自身消耗,。對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁線圈每一恒定的電流,，電渦流制動(dòng)器均表現(xiàn)出一條轉(zhuǎn)矩依附于轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定制動(dòng)特性曲線，通過改變勵(lì)磁電流的大小,，即可以改變制動(dòng)力矩,。

                              圖1電渦流制動(dòng)器

二、磁粉制動(dòng)器

       磁粉制動(dòng)器是采用磁粉作介質(zhì),，在通電情況下形成磁粉鏈來傳遞扭矩的新型傳動(dòng)元件，由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子,、激磁線圈及磁粉組成,。當(dāng)線圈不通電時(shí)，主動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),，由于離心力的作用,，磁粉被甩在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上，磁粉與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間沒有接觸,，主動(dòng)轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn),。接通直流電源后產(chǎn)生電磁場，工作介質(zhì)磁粉在磁力線作用下形成磁粉鏈,，把內(nèi)轉(zhuǎn)子,、外轉(zhuǎn)子聯(lián)接起來，從而達(dá)到傳遞,、制動(dòng)扭矩的目的,。在同滑差無關(guān)的情況下能夠傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，具有響應(yīng)速度快,、結(jié)構(gòu)簡單,、無污染、無噪音,、無沖擊振動(dòng)節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn),。

                             圖2磁粉制動(dòng)器

三、磁滯制動(dòng)器

       磁滯制動(dòng)器由轉(zhuǎn)子和定子磁極兩大部分組成,，轉(zhuǎn)子由特殊的磁滯材料制成,，定子磁極中有一定的間隙，轉(zhuǎn)子在間隙中轉(zhuǎn)動(dòng),。當(dāng)線圈通電時(shí),，間隙中產(chǎn)生磁場，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁滯效應(yīng),。當(dāng)磁滯轉(zhuǎn)子在外力作用下克服磁滯力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，產(chǎn)生額定的扭矩。扭矩僅與激磁電流大小有關(guān),，與轉(zhuǎn)速無關(guān),，實(shí)現(xiàn)非接觸的扭矩傳輸。

                             圖3 磁滯制動(dòng)器

四,、伺服電機(jī)

       伺服電機(jī)分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,，可高精確控制速度、位置,，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩,、轉(zhuǎn)速，以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,，并能快速反應(yīng),，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件,，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小,、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,，可把收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出,。其主要特點(diǎn)是，當(dāng)電壓信號(hào)為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,。

                               圖4 伺服電機(jī)

五、如何選型

       其次還需根據(jù)被測電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、扭矩,、功率等屬性及上述負(fù)載適合場景來選擇合適的負(fù)載。各類型的負(fù)載都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)：

1.電渦流,，適合高速大功率場合,，5kw下最高轉(zhuǎn)速可支持30,000rpm；

2.磁粉制動(dòng),，價(jià)格低廉,，主要應(yīng)用于低速大功率場合，但需要考慮散熱問題,，精度較低,，會(huì)有零飄；

3.磁滯制動(dòng)器,，適合高速小功率場合,，扭矩范圍很小，5kw左右的功率最高只能測到30N.m,；

4.伺服電機(jī),，適合精度要求高的場合，測試可重復(fù)性好,，支持饋能式負(fù)載,。轉(zhuǎn)速和扭矩的范圍不固定，可根據(jù)被測電機(jī)的特性可以靈活挑選對(duì)應(yīng)的負(fù)載電機(jī),。

       故根據(jù)被測電機(jī)的測試需求,，通過比較各類型負(fù)載的特性來決定選擇哪一款負(fù)載制動(dòng)器。