四象限测功机
发动机原理实验关于万有特性的
西华大学实验报告开课学院及实验室：交通与汽车工程学院内燃机实验室 实验时间： 2011 年 月 日1、实验目的2、实验设备、仪器及材料3、实验内容3.1 一般实验（非上机实验）：3.1.1实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容） 3.1.2实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程） 3.1.3实验记录（核心代码及调试过程）3.2 上机实验：3.2.1上机实验的内容及要求 3.2.2算法设计思想与算法实现步骤3.2.3程序核心代码，程序调试过程中出现的问题及解决方法 3.2.4 程序运行的结果注解：理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题；其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。
4、实验总结4.1实验结果分析及问题讨论 4.2实验总结心得体会注解：实验总结的内容根据不同学科和类型实验要求不一样，一般理工科类的实验需要对实验结果进行分析，并且对实验过程中问题进行讨论；在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需要对上机实践结果进行分析，上机的心得体会及改进意见。
其它实验应总结实验过程写出心得体会及改进意见。
说明：各门实验课程实验报告的格式及内容要求，请按照实验指导书的要求手工书写。
一、实验目的和任务1、进一步掌握万有特性曲线意义2、掌握发动机万有特性曲线的测定和绘制方法3、了解万有特性曲线的用途负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能，就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线，这种能够表达发动机多参数的特性称为万有特性。
广泛应用的万有特性用n为横坐标，用平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等油耗率曲线和等功率曲线。
根据需要，还可以在万有特性曲线上绘出等节气门开度线、等排放线、等过量空气系数线等。
基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现
基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现刘思鸣;何宁;邓德迎【摘要】为提高激光目标系统跟踪能力,提出了一种基于四象限探测的激光跟踪系统.采用四象限探测器完成光斑位置检测与目标信息接收,分析传感器光照位置的输出电流误差变化与光斑偏离光敏面中心坐标对应关系,感知和判断目标方位及运动方向,通过伺服系统的闭环控制方法,实现激光快速跟踪,利用上位机对被跟踪目标的方位信息进行图形监测.实验测试表明,采用四象限光电检测构建的激光目标伺服跟踪系统,能快速搜寻锁定目标,并实施激光指向干扰,在目标位置±20°移动变化时,系统跟踪误差约为0.1％,跟踪速度达到22.6°/s,实验结果为激光跟踪的实际应用提供一定参考价值.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】5页(P7-11)【关键词】光电探测;位置传感;激光跟踪;伺服控制【作者】刘思鸣;何宁;邓德迎【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林航天工业学院广西高校无人机遥测重点实验室,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN249激光跟踪具有高精度、无导轨、大范围、实时动态等优点，它集计算技术、电子技术、精密机械、控制技术于一体，在激光制导领域有着广泛应用[1]。
激光跟踪是实现激光精确制导的基础，经过四十多年的快速发展，激光制导技术和各种激光制导武器已成为高科技的现代和未来战争克敌制胜的重要手段，其中激光制导武器系统具有制导精度高、抗干扰能力强、结构简单、成本低等优势，因而各军事大国都竞相开展研制[2]。
针对激光跟踪系统快速对准能力问题，应用位置传感器完成光斑位置检测与信息接收，通过平衡状态误差分析，采用伺服系统控制实现激光目标的快速跟踪，经实验测试，系统能获取跟踪目标的方位信息，并利用干扰激光对跟踪目标实现锁定指向，为系统应用研究奠定基础。
直流他励电动机四象限运行
直流电动机四象限机械特性测试一．实验目的本实验通过对直流电动机四象限机械特性的测试时学生对直流电动机的基本特性以及四象限工作状态有更深入的了解，进而掌握直流电动机的认为特性及其在调速国策和那个中的应用方式，同时锻炼学僧的分析问题解决问题能力和独立工作的能力。
二．实验内容测试直流电动机四个象限的机械特性，包括设备选择，拖动及负载电动机的选择，调速方式，参数调整，接线以及数据测试和曲线的绘制等。
三．实验要求1）第一象限固有特性电动状态测量4个稳定工作点2）第二象限回馈状态（电压可适当降低）测量4个稳定工作点3）第二象限电动势反接制动（最大电流设为1.5倍的In）测量3个工作点4）第二象限能耗制动（最大电流设1.5In)测量三个工作点，可以接反抗性负载5）第三象限反向电动状态（类同一象限）6）第四象限能耗制动测量4个稳定工作点7）第四象限倒拉反转测量4个稳定工作点8）要求写清实验步骤，并记录数据四．实验步骤1 第一象限的固有特性1.1 实验原理在电源电压U =Un，气隙磁通Ф=ФN，电枢外串电阻RΩ=0时，n =ƒ(T )的机械特性，其数学表达式为：特性表达式 T n TC C R C U n N T e a N e N ⋅-=Φ-Φ=β02机械转速N e N C U n Φ=0 斜率2N T e aC C R Φ=β空载1.2 实验步骤（１）按照实验接线图连接号电路，R1：电枢调节电阻（MEL-09）Rf ：磁场调节电阻（Ｍｅｌ－０９） Ｍ：直流并励电动机Ｍ０３ Ｇ：涡流测功机Ｕ１：可调直流稳压电源 Ｕ２：直流电机励磁电源Ｖ１：可调直流稳压电源自带电压表Ｖ２：直流电压表，量程为３６０ｖ档，位于ＭＥＬ－６（有的时候其实不用这个表，为了 实验的安全性和调速还是加上） Ａ：测电枢电流的安培表，ｍＡ：毫安表，位于直流电机励磁电源部（２）检查M ，G 之间是否用联轴器接好，电机导轨和MEL-13的连线是否接好，电动机励磁回路接线是否牢靠，仪表的量程，极性是否正确。
电机四象限运行
电机四象限运行1、什么是单象限和4象限？以电动机的转速为纵座标轴，以转矩为横座标轴建立的直角坐标系，用来描述电动机的四种运转状态，即正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态。
每一种状态的机械特性曲线分别在直角坐标系的四个象限。
如果装置只能满足电动机的电动运转状态，那么它就是单象限的。
如果装置驱动在电动状态时，能够从电动状态进入第二象限运行，也能从电动状态进入第四象限运行，那么装置是四象限的。
单象限装置只能正向电动，或反向电动，不能从电动运行进入再生发电运行。
2、关于控制器的象限和电机的象限：单象限：能量只能单向流动。
四象限：能量可以双向流动。
电机和变频器都有自己的象限，不要搞混了。
*电机的单象限运行，指电机电动运行。
四象限指发电运行。
*变频器的单象限运行，指能量从电网进入变频器。
四象限指能量还可以回馈电网。
可能有这种情况：a.单象限运行的变频器带四象限运行的电机。
电机发电的能量提升了母线电压，或在制动单元消耗掉。
b.单象限的直流调速换向麻烦，需要改变励磁或电枢的正负来实现反转。
四象限的直流调速有两组整流桥，输出方向相反，正转时其中一组工作，反转时另一组工作。
需要注意的主要是换向的时间问题：对于单象限的调速器，当电机需要反转时，要加时间继电器。
无论是改变励磁方向还是改变电枢方向，都必须等待一段时间，就是说不允许工作中突然换向。
因为励磁线圈和电枢线圈通的都是直流电，需要时间来释放能量，如果换向太快将会把整流桥反向击穿。
而四象限的调速器不存在此问题，因为两组整流桥方向相反，当一组停止输出时，另一组正好可以给电机释放能量。
3、关于变频器和直流调速器的互换：从理论上讲，磁场矢量控制的交流电机变频装置，完全可替代直流调速系统，当然要实现4象限运行，IGBT和整流二极管都要反并联，以实现电流的反向。
电机也要求有速度反馈，如测速发电机或者码盘等，另外还要根据负载的特性，选择电动机的恒扭矩和恒功率的调速范围。
四象限直流电动机 ppt课件
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四象限直流电动机的发展与应用
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用， 但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护； 换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步 应用。为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电 机应运而生。
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第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分 别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和 旋转方向分别相反。
换向的时间问题
对于单象限的调速器，当电机需要反转时，要加时间继电器。 无论是改变励磁方向还是改变电枢方向，都必须等待一段时间，就 是说不允许工作中突然换向。因为励磁线圈和电枢线圈通的都是直 流电，需要时间来释放能量，如果换向太快将会把整流桥反向击穿。 而四象限的调速器不存在此问题，因为两组整流桥方向相反，当一 组停止输出时，另一组正好可以给电机释放能量。
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直流电动机
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上图是一台直流电机的最简单模型。N和S是一对固定的磁极， 可以是电磁铁，也可以是永久磁铁。磁极之间有一个可以转动的铁 质圆柱体，称为电枢铁心。铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电 枢线圈abcd，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个半圆形铜片(换 向片)上，它们的组合在一起称为换向器，在每个半圆铜片上又分 别放置一个固定不动而与之滑动接触的电刷A和B，线圈abcd通过 换向器和电刷接通外电路。
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上图是带位能负载下降时的回馈制动机械特性，电动机电动运行带动 位能性负载下降，在电磁转矩和负载转矩的共同驱动下，转速沿特性 曲线1逐渐升高，进入回馈制动后将稳定运行在a点上。需要指出的是， 此时电枢回路不允许串入电阻，否则将会稳定运行在很高转速的b点 上。
四象限探测器工作原理
四象限探测器工作原理
四象限探测器是一种用于检测并辨别物体位置和运动方向的传感器。
它基于二维坐标系，将物体的位置划分为四个象限。
工作原理如下：
1.光电传感器：四象限探测器通常采用光电传感器，其中包括
发光二极管和光敏二极管。
发光二极管发射光束，光敏二极管接收光束反射的光。
2.光束的划分：将发射的光束分成两个相交的光束，形成十字
交叉的光束区域，该区域被称为"轴"。
这两个光束垂直相交，
以便检测物体的水平和垂直运动。
3.感应光信号：物体进入轴区域后，它会遮挡其中一条或两条
光束，导致光线强度发生变化。
光敏二极管检测到光线的变化，并将其转化为电信号。
4.信号处理：四象限探测器将接收到的电信号放大并通过滤波
处理。
随后，计算电路将信号转化为两个坐标值，即物体相对于设备的水平和垂直位置。
5.位置判定：根据计算得到的坐标值，四象限探测器可以判断
物体的位置和运动方向。
例如，如果物体出现在轴的右上方，那么它在右侧上半象限。
通过追踪这些坐标值的变化，探测器可以检测出物体的速度和移动方向。
通过以上工作原理，四象限探测器可以有效地检测和追踪物体的位置和运动，常用于自动控制、机器视觉、运动检测等领域。
四象限InGaAs APD探测器的研究
四象限InGaAs APD探测器的研究王致远;李发明;刘方楠【摘要】文章中设计的四象限InGaAs雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD)的管芯结构采用正入光式平面型结构,而材料结构采用吸收区、倍增区渐变分离的APD结构,在对响应时间、暗电流和响应度等参数进行计算与分析的基础上,优化了器件结构参数.试验结果表明,其响应时间≤1.5 ns,响应度≥9.5 A/W,暗电流≤40 nA,可靠性设计时使PN结和倍增层均在器件表面以下,可有效抑制器件表面漏电流,提高器件的可靠性.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2007(000)006【总页数】4页(P43-46)【关键词】InGaAs雪崩光电二极管;吸收区倍增区渐变分离-雪崩光电二极管;光谱响应范围;响应度;暗电流【作者】王致远;李发明;刘方楠【作者单位】重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065【正文语种】中文【中图分类】TN3InGaAs材料制作的探测器具有直接禁带、室温工作和高纯度的优点，由它制作的光电探测器具有极低的暗电流和噪声。
在过去的十多年中，在光纤通信需求的推动下，InGaAs材料和器件有了很大的发展，现在已经能制备出性能非常优良的探测器。
激光导引头、激光经纬仪等光电跟踪、定位和准直仪器中常用四象限探测器作为光电传感器。
激光制导武器的核心器件便是激光导引头，位于导引头最前端的象限光电探测器是捕获目标、判断目标位置、分析目标状态的第一信息的关键部分［1］。
开发In-GaAs四象限探测器已成为激光制导、激光瞄准、探索和跟踪等装备的迫切需求，也是民用大气检测、土壤水分和碳化物等监控所需象限探测器的发展趋势［2］。
1 工作原理及器件参数设计1.1 工作原理四象限探测器的基本工作原理如图1所示。
器件的4 个象限同时工作在反向偏压下，当光照射时，在每个象限耗尽区内，光激发产生的载流子分别向两极运动，电子在运动过程中经过具有高电场的电荷层加速，在倍增层内碰撞产生大量的空穴电子对（雪崩效应），在外电路形成比光激发电流大得多的雪崩电流，实现器件的增益，同时，也将光信号转换成了4 路电流信号，如图1（a）所示。
电力测功机工作原理
电力测功机工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊电力测功机是咋工作的。
有一次啊，我去一个工厂参观。
在车间里，我看到一个奇怪的机器，上面有好多电线和仪表。
我就好奇地问旁边的工人师傅：“这是啥机器啊？干啥用的呢？” 师傅笑着说：“这是电力测功机，专门用来测试发动机功率的。
”
师傅接着给我解释说，这电力测功机啊，就像一个大力士。
它能把发动机的动力给“抓住”，然后通过一系列的测量和计算，得出发动机的功率有多大。
我听了还是有点迷糊，师傅就给我打了个比方。
师傅说，你就把发动机想象成一个跑步的人，电力测功机就是那个在后面拉着他的人。
跑步的人越用力跑，后面拉的人就感觉越吃力。
通过测量后面拉的人的力量，就能知道跑步的人有多大的力气。
我一听，嘿，这下有点明白了。
师傅又说，电力测功机工作的时候，先把发动机和它连接起来。
然后发动机开始运转，产生动力。
电力测功机就会根据发动机的转速和扭矩，来计算出功率。
如果发动机的功率太大了，电力测功机就会自动调整，防止被“拉坏”。
我看着那个电力测功机，心里觉得挺神奇的。
没想到这么一个小小的机器，居然能测出发动机那么大的功率。
总之呢，电力测功机的工作原理虽然有点复杂，但是只要我们仔细想想，还是能理解的。
以后要是再看到这个机器，就知道它是干啥用的了。
嘿嘿！。
四象限探测器定位精度的分析与仿真
四象限探测器定位精度的分析与仿真宋哲宇;付芸;范新坤;吴凯【摘要】In order to study the tracking accuracy of four-quadrant(QD)detectors in space laser communication sys-tems and the effects of spot characteristics and external environment on detectors,at first,the principle of four-quad-rant detector flare detection is deduced through the theory,the effects of facula size,facula centroid position,back-ground light,facula energy distribution,dead-area and the SNR are simulated and analyzed. The results show that the sensitivity of the position detection is reduced with the increase of the facular size. The facula energy distribution,back-ground light and dead-area will have an effect on the detection accuracy of the spot position;and the improvement of the signal-to-noise ratio can improve the position detection accuracy.%为了研究影响四象限探测器(QD)在空间激光通信系统中的跟踪精度,以及光斑特性和外部环境对探测器的影响.首先理论推导了四象限探测器光斑检测的原理,然后对光斑半径、光斑位置、背景光、光斑能量分布、死区、系统信噪比等因素进行了仿真分析.研究结果表明,光斑半径的增加会降低四象限探测器的位置探测灵敏度.光斑能量分布、背景光和死区会对光斑位置检测精度产生影响,系统信噪比的提高可以提高位置检测精度.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】4页(P41-44)【关键词】背景光;光通信;建模;仿真;信噪比【作者】宋哲宇;付芸;范新坤;吴凯【作者单位】长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TN929.1四象限探测器（QD）具有响应快、动态范围宽、灵敏度高、体积小等特点，广泛应用在光电跟踪领域［1］。
国内外测功机供应商
国内外测功机供给商一、测功机简介测功机也称测功器，主要用于测试发动机的功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备，用于测试它们的传递功率。
主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。
电力测功机利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定功率的设备。
因为被测量的动力机械可能有不同转速，所以用作电力测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。
目前用得较多的是直流测功机、交流测功机和涡流测功机。
二、测功机种类〔一〕、磁滞测功机1、组成及原理：磁滞测功机是由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线圈、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时则产生磁力线，并形成磁回路而产生转矩，改变激磁电流即可改变测功机滞动转矩从而到达控制负载转矩的目的完成对负载特性的测试。
2、产品特点：〔1〕转子为空心杯形结构，适用于低速和中高速电机〔2〕测试精度高，灵敏度高，负载转矩稳定性和测试重复性好〔3〕无电刷滑环结构，气隙中无磁粉摩擦,使用寿命超长。
3、适用场合：适用于中小功率电机的型式试验，如起动电机恒力矩带载起动、异步电动机、单相异步电机〔洗衣机电机、油烟机电机、风扇电机、空调电机、压缩机电机〕、罩极电机、直流电机、串极电机、步进电机、摩托车起动电机、小功率直流电机、串激电机及电开工具行业等.尤其适合于测试各种微特电机的动态特性曲线。
1、组成及原理磁粉测功机是由定子、实心转子、激磁线圈、磁粉介质、支架、底板等组成，当磁粉测功机内部线圈通过电流时产生磁场，使内部磁粉按磁力线排成磁链，由磁粉链产生拉力变为阻止转子旋转的阻力，该力即为负载力矩。
改变激磁电流即可改变负载力矩。
2、产品特点：〔1〕转子为空心鼓形转子，惯性小，承受离心力大。
〔2〕测功机的力矩产生是由磁粉链的拉力形成，力矩变化具有缓冲性。
〔3〕静态转矩力矩平滑，没有齿槽波动转矩，无剩磁转矩。
〔4〕无摩擦结构，使用寿命长。
〔5〕操作方便,只需调节激磁电流即可改变测功机的力矩大小。
电力测功机使用说明
图 4 DL 交流测功机特性曲线 图4表示DL系列交流电力测功机的功率吸收范围和扭矩吸收范围。凡被试动力机械的特
四川诚邦测控技术有限公司 网 址：
地 址 ： 四 川 省 成 都 市 双 流 蛟 龙 工 业 港 双 巷 路 46 号 电子邮箱：cb@ 电话：028-85737373
额定功率 额定转矩 额定转速/最高转速 额定电压
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37.5
240
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框图中灰色显示的为 DL 交流电力测功机基本配置，白色显示为测功机用于发动机试验 时的可选配置。
二、主要技术参数
1、转速测量精度：±1r/min，±1 个字 2、扭矩测量精度：±0.4%FS 3、转速控制精度：±5r/min（恒转速控制模式） 4、扭矩控制精度：±0.2%FS 5、动态响应速度：＜5ms 6、变频控制方式：DTC 直接转矩控制 7、特性曲线见图 4 8、外形尺寸见图 5，表 2 9、技术数据见表 1 10、电机绝缘等级 F 11、控制柜防护等级 IP65
DL系列交流电力测功机的主机由国内著名品牌配套，转矩转速传感器由四川诚邦测 控技术有限公司或HBM公司制造，交流变频调速器由ABB公司配套。负载电机、转矩转速 传感器、变频器均经国家权威部门严格检测，完全符合相关的行业标准。 4、可维护性
由于采用了完全符合行业标准/国家标准的配套件，用户在维护时不必依赖制造商， 完全可以自行进行日常的维护保养，甚至在需要更换主机和传感器时亦可独立完成，降 低维护保养费用。 5、基建费用低
电力测功机
电力测功机工作原理电力测功机采用交流变频回馈加载，加载能量通过交流负载发电机回馈电网；扭矩、转速通过扭矩传感器直接测量；电量综合测量仪表检测电流、电压、频率、功率因数等；计算机自动检测、显示并完成数据处理、报表及各种曲线。
利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定设备的功率。
因为被测量的动力机械可能有不同转速，所以用作电力测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。
电力测功机分直流电力测功机和交流电力测功机，目前用得较多的是交流电力测功机。
电力测功机概述概述交流电力测功机是目前市面上最先进的加载测功设备，尤其在中小功率以及微小功率的动力机械加载测功试验中，可以兼顾各动力机械的低速及高速加载测功试验，相对其它类型测功加载设备而言，在性能、可靠性、维护难易程度等方面都有比较明显的优势；尤其在低速机械的加载测功方面，则更是其它方法无可比拟的，它几乎可以从0转速开始就可以提供电力测功机的额定转矩；当然，交流电力测功机还有一个最大的优点是能源回馈功能，它可以将被测机械发出的能量以电能的型式回馈给电网，供其他设备使用，而不是将能量转换成热能消耗掉，从这一点来说，交流测功机在建成后使用经济性是其他测功机无法比拟的，因为节约了能源，也就等于产生了经济效益。
特别在这个能源越来越紧张的年代，节约已经被越来越多的企业所重视。
洛阳合能电气电力测功机级别型式1）、由一台悬浮起来的交流电机，拉压力传感器测力装置，转速传感器、安装底座及与动力机械连接的法兰，可四象限运行的ACS800系列交流变频调速系统和交流电力测功机测控仪组成；2）、由一台交流电机，NJ型转矩转速传感器、底座及与动力机械连接的法兰，可四象限运行的ACS800系列交流变频调速系统和交流电力测功机测控仪组成。
它们的工作原理都是将交流电机发出的交流电经ACS 变频器逆变为直流电然后再逆变为交流电上网。
ACS 交流变频调速系统通过调节电机的上网电流来控制原动机的转速和扭矩。
电力测功机使用说明书
普联CAC交流电力测功机使用说明书目录一、概述...................................................错误!未定义书签。
二、主要技术参数 ........................................错误!未定义书签。
三、测功机安装...........................................错误!未定义书签。
四、电缆...................................................错误!未定义书签。
五、布线...................................................错误!未定义书签。
六、产品使用的工作条件和环境条件...................错误!未定义书签。
七．联轴器尺寸...........................................错误!未定义书签。
八、应用实例..............................................错误!未定义书签。
1、发动机性能试验.........................................错误!未定义书签。
2、变速箱性能、寿命试验...................................错误!未定义书签。
一、概述CAC系列交流电力测功机是动力机械功率试验的负载。
标准的CAC系列交流电力测功机由一台交流电机，一套转矩、转速测量传感器、底座及与动力机械连接的法兰，一套可四象限运行的ACS交流变频调速与配电系统，一台交流电力测功机测控仪组成。
其工作原理是将交流电机发出的交流电经ACS变频器逆变为直流电然后再逆变为交流电上网。
ACS交流变频调速系统调节电机的上网电流来控制原动机的转速和扭矩。
如与我公司生产的FC2000系列测控系统配套使用时除了可以对各种旋转动力机械的转速、扭矩进行精确测量和控制，还可以对温度、压力、流量、电流、电压------等参数进行测量、控制。
四象限探测器原理
四象限探测器原理
四象限探测器是一种常用于微小动作探测和位置测量的传感器。
其原理基于霍尔效应和磁场的作用，可以精确测量物体在平面内的位置和方向。
下面介绍四象限探测器的原理和工作方式。
1. 霍尔效应
霍尔效应是指在磁场中通过导体时，导体上的电荷受到洛伦兹力的作用而发生偏移，从而在导体两侧产生电势差的现象。
这个效应是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年发现的，因此得名。
2. 磁场感应
电流通过导体时会产生磁场，而磁场可以感应出导体中的电荷。
当磁场发生变化时，产生的感应电流也会发生变化。
这就是磁感应现象。
3. 四象限探测器的工作原理
四象限探测器由两个正交的霍尔元件组成，可以同时测量物体在水平和垂直方向上的位移。
当探测器靠近物体时，物体产生的磁场会作用于霍尔元件，产生霍尔电位差。
通过测量霍尔电位差的大小和方向，可以计算出物体在平面内的位置和方向。
4. 应用
四象限探测器广泛应用于机械加工、自动化控制、机器人控制等领域中。
其精度高、响应速度快、可靠性好，能够满足各种高精度的测量需求。
以上就是四象限探测器的原理和应用介绍。
希望对各位读者有
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多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算
多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算尹仕红摘要:本文阐述了多功能电能表的含义及无功电能表计量理论,介绍了感应式无功电能表的无功电能计量方法,并通过对四象限无功的含义及应用的介绍指出多功能电能表的四象限无功计量能真实地反映无功电能状态,保证无功计量的合理性和平均功率因数的真实性,以便在实际工作中正确的使用.关键词:多功能电能表;无功电能;计量1引言电能作为一种商品已经全面走向市场化.商业化运营对电能计量的准确性和可靠性提出了更高的要求.随着电能表技术的发展,目前已经有大量的多功能电能表应用于电力计量,根据电力行业标准DL/T614—1997对多功能电能表的定义:"凡是由测量单元和数据处理单元等组成,除计量有功(无功)电能外,还具有分时,测量需量等两种以上功能,并能显示,储存和输出数据的电能表"都可称为多功能电能表.定义中明确四点:①由测量单元和数据处理单元组成;②能计量电能(有功或无功,或同时计量有功与无功);③能计量需量,能分时,显示,储存和输出数据;④具有两种以上功能.因为允许有两种以上功能,所以市场上的多功能表千差万别,但似乎随着多功能表用量的增加,随着用户对多功能表的了解越来越深,而功能越来越多必是多功能电能表的发展趋势,目前我局使用的多功能电能表均为全电子式多功能电能表,具有四象限无功计量功能,为了将四象限无功计量应用于生产实际,真正体现无功考核的意义,本文分析了各种用电情况下的无功计量,具体说明在各种情况下应采用的无功计量算法.(:os忙赢3传统的无功计量方式传统的无功计量采用机械感应式无功表电能表进行无功电能计量,由于感应式无功表只能够计量单方向的无功潮流,一一般感应式无功设计有三种计度方式:(1)单向计度,带止逆,只计量正向无功电量;(2)双向计度,不止逆,正反向无功电量累加或分别计度;(3)单向计度,不止逆,正向电量减反向电量.当在用电用户使用传统感应式无功表时,问题不犬,但在发电用户,由于用户既发电,在停机时也用电,有下面四种情况存在:①用户发电,同时向系统发送无功;⑦用户发电,同时向系统吸无功;③用户用电,同时向系统吸无功;④用户用电,同时向系统送无功.使用感应无功表将无法区分上述四种无功计量,不能体现功率因数的真正含义,无法考核用户功率因数情况.2无功电能的计量原理4四象限无功的定义电力系统中,不仅要正确记录有功电能,还要记录无功电能,由此来求得某一段时间内用户的平均功率因数.当负载功率因数越低时,输电线路电流会增大,传输导线,变压器和发电机都将增加附加的电能损失:由于电流的加大将造成输电导线和电气设备导线截面积加大,增加电力设备的总投资;而且线路电压损失增大而导致发电机,变压器和其他电器设备运行电压的提高.所以,提高负载功率因数,正确计量无功电能有重要的意义.电力系统中,一定容量的同步发电机发出的视在功率S为r———一—下一个常数且s=V+O'.显然,若无功功率增大,势必相应减少有功功率P的发送容量,而且,经过远距离的输电线路传输大量的无功功率,必将引起较大的有功,无功损耗和电压损耗.当无功功率不足时,电网电压将下降,当无功功率过多时,电网电压将上升,电压水平的高低会影响电网的供电质量,也会影响各类用电设备的安全经济运行.由此看来,无功电能的计量对电力生产,输送,消耗过程中的管理是必要的.同时,通过对用户消耗的有功电能w和无功电能Q的测量,可考核负载的平均功率因数.即:不同国家对四象限无功的定义不一样.根据电力部行,标准DL/T645—1997,多功能电能表通信规约对电能测量四象限的定义如(图1).10U'图1电能量四象限测量示意图首先把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限.右上角为I象限,右下角为Ⅱ象限,依此按顺时针方向为Ⅲ,Ⅳ象限.竖轴向上表示输入有功(+P),竖轴向下表示输出有功(一P),横轴向有表示输入无功(+Q),横轴向左表示输出无功(一Q).电压相量用U表示,固定在竖轴上.电流相量用I表示,其位置表示当前电能的输送方向.如(图1)中,I位于第1象限,U与I相位角为(顺时针为正),表示输入有功(+P)和输入无技功(+Q).我们假设电能表安装在用户侧,所谓"输入","输出"是相对于电网的用户边而言的.对于有功输入,输出的概念很清楚.输入有功功率的含义就是电网向用户送电,这是一种用电用户.输出有功功率就是用户向电网送电,这是一种发电用户.无功概念比较复杂:对于用电用户来讲,用户是负载,分为感性负载和容性负载两种,根据IEC标准,1972年13A出版物推荐,当负荷是"感性负荷"时,无功功率为正.容性负荷无功为负.在四象限无功(图1)上,上半图(I,Ⅳ象限)表示了这些情况;对于发电用户来讲,用户是一台发电机,吸收正无功相当于欠励磁,输出无功(一Q)相当于过励磁.四象限无功含义是:I象限输入有功功率P,输入无功功率Q,用户为阻感性负荷;Ⅱ象限输出有功功率P,输入无功功率Q,用户负荷相当于一台欠励磁发电机;Ⅲ象限输出有功功率P,输出无功功率Q,用户负荷相当于一台过励磁发电机;Ⅳ象限输入有功功率,输出无功功率,用户为阻容性负荷.5四象限无功计量应用无功计量的目的是考核力率,提高功率因数,降低线路损耗.对用电户我们希望用户就地进行无功补偿,不希望用户吸无功,也不希望用户反送无功;对发电用户,在发电时希望发送无功,在停机用电时,就地补偿.假定一个用户既用电又发电,一个双方向用户,安装了一台能计量正,反相有功和四象限无功的电子式多功能电能表.又假定该用户在用电时,使用自动无功补偿装置对无功进行补偿;在发电时对同步电机的励磁系统进行自动调节,调整无功输出.其运行情况如(图2).}』尸f厂,,—,l,—I/nU?】——一,'T/hP一1(),n.\图2四象限无功应用示意图在直角坐标系上,纵轴向上,代表正相有功和正相无功,横轴表示时间.在0到T2这段时问,用户用电,有功为正,用P+表示,在L到T7这段时间里用户发电,有功为负,用P_表示.根据四象限无功的定义,有功为正,无功也为正时,为第1象限无功,如果把第一象限无功用QI表示,即Q=Q+Q3;第二象限无功如果QⅡ表示,QⅡ应该等于有功为负时,正无功总和,即QⅡ=Q+Q第三象限无功如果Qm表示,按定义Q等于有功为负时,负无功的总和,QⅢ=Q第四象限无功用QⅣ表示,按定义Q等有功为正时,负功总和,Qiv=Q2+Q4如果安装使用四象限电子式多功能电能表,所以上述六个数据P+,p-,QI,QⅡ,QⅢ,QⅣ都能从该电能表中读出.计量无功主要目的之一是计算功率因数.功率因数..小可由下式求得:cos(b:——J_:~~/Q2+p2式中:有功功率:Q——无功功率.对于用电用户供电公司要考核其功率因数指数并于收费挂钩.如执行功率因数高于0.95奖励,低于0.95罚款的政策.对于(图2)所示用户用电部分可有3种计算功率因数的方法:第一种方式COs:———:——一V(Q+fQⅣf)+(P)第--~ee方式cos,=—',/(Q)+(P+)第三种方式cos(b———J啊———一,/(Q一IQn,1)+(P+)第一种方式,相当于感性无功等于感性加容性无功的显示模式.为了降低力率,感性无功和容性无功都不能大,所以需使用自动无功补偿装置.这种计算方法与提高利率的目的是相吻合的.第二种方式,相当于止逆无功表,只记正向无功.因为一般用户负载都是感性的,如果不加电容器进行无功补偿,没有容性无功,利用这个公式计算的结果与第～种情况一样.但是就怕有些用户,用手动方法进行无功补偿电容器的投切,白天投上去, 晚上不拉开,晚上负载很轻,出现倒送无功.这种情况下,计算出的功率因数大,接近于1,按照cos的方法应该受到奖励.但如果按cos(b的办法计算,该用户晚上倒送无功也加上,功率因数会变小,可能会受罚.因为不管吸收无功,还是倒送无功都会增加线损,增高电压,对电网不利.所以第一种算法好些,反映了功率因数的本质.第三种方式,相当于不止逆无功表,倒送无功,电表反转,计算出的功率因数更小,更达不到考核功率因数的目的.对于发电用户供电单位也要考核其功率因数指标,也与收费挂钩.但是与用电用户相反功率因数越接近1,不是奖而是罚.也就是说供电单位要求发电厂必须发无功.对于(图2)所示用户,在T4—1_7这段时问属于发电运行,计算这段时间的功率因数也有三种方法:第四种方式COS=—:,/(Q+lQm『)+(P一)第五种方式cos=———一V(Q)'+(P一)一第六种方式cos6-—:—————一,/(Q一IQI)+(P一)'第四种方式,相当于发电时发送的无功和不发无功并吸无功均累加,达不到要求发电厂多发无功的目的.第五种方式,相当于止逆无功表,只记发电时的发无功无功,可以计量发电时发电厂向系统发送的无功,但无法计量发电时发电厂吸收系统的无功.第六种方式,相当于不止逆无功表,倒送无功,电表反转,发电时如发电厂吸收系统无功,将与发送的无功抵消,这样一来发圆撞对35kV变电运行的问题进行分析胡力芳摘要:在电力系统运行中,变电运行是电网运行管理,倒闸操作和事故处理的执行机构.本文主要对35kV变电运行模式,安全管理以及运行中存在的问题进行了分析.关键词:电力工程;变电运行;管理刖舌变电运行是一个综合性很强的行业,在这个行业中有技术性很强,很复杂的东西,也有技术性很弱,很琐碎的事情.要把变电运行工作做好,不管技术性强的,还是很弱,很琐碎的事情都不能马虎.因为每个方面都是我们安全运行的保障.往往是一些细小的东西没有做好,便潜伏了隐患,最终酿成事故近年来国民经济发展迅猛,电能供需矛盾日趋突出,变电所数量增长迅速,变电运行人员日趋紧张,为解决运行人员不足的矛盾,该文主要分析探讨了35kV变电运行中的一些问题.1运行模式无人值班变电所是变电所一种先进的运行管理模式,以提高变电所设备可靠性和基础自动化为前提,借助微机远动技术,由远方值班员取代变电所现场值班员,实施对变电所设备运行的有效控制和管理目前随着高科技的发展,无人值班变电所已成为趋势.但要真正做到安全运行,无人值班管理已成为关键问题.1.1正确理解"无人值班变电所"(1)无人值班变电所是一种先进的运行管理模式.并不是不需要任何技术措施的无人管理,相反而是更需要充实训练有素的高素质人员,利用先进的设备,互相协调共同搞好管理工作,以达到减人增效的目的.(2)就现实来说,有些改造后的变电所,从安全角度看,一些具体操作必须有人员到现场,再说有些设备隐患并不能通过自动化系统完全显示出来,为此必须配备人员在场.我公司对无人值班变电所配备两名人员,隶属供电所.1.2明确运行管理的职责分工责任不明确就易形成无人负责的局面,我们真正做到了职电厂发电时不能吸收无功,必须发送无功,与要求发电厂发电时多发无功的要求相吻合.分析四,五,六三种情况后认为,按cos~b考核发电用户比较合理.对于(图2)的用户,在0～这段时间里又用电又发电,怎样考核其功率因数更合理呢?根据上面的分析我tl'3~n道,作为用电用户是我们要求其功率因数大些,作为发电用户我们要求其功率因数小些,互相矛盾,因此一定要把用电,发电分开.双方向四象限电子式多功能电能表能把用电有功数据和发电有功数据分开.P是用电数据.P一是发电数据.双方向四象限电子式多功能电能表也能把该用户用电时的无功和发电时的无功分开.Q和QⅣ是用电时的无功.如果令cos(1)1月自表示用电时功率因数,cos~b 』自表示该用户发电时功率因数,那么利用cos(b』月奖罚该用户用电时的完成功率因数的情况,用cos6I&奖罚发电功率因数完成情况.l—Pcos巾.1一__Ⅱ丽现在我们再说明一下,如果双方向电能表不是计量四象限无功,而是计量正向无功和反无功,就没有办法把该用户的用电功率因数与发电功率因数分开.例如令Q+为正向无功,Q为反向无功,参照(图2).Q:QI+QⅡ筮国翻2031年6月Q=QⅢ+QⅣQ包括用电时吸收的无功,也包括发电时吸收所的无功,Q'包括用电时送出的无功,也包括发电时送出的无功.没办法求LHcos~b1月和cos~bI&来.只能求出总的平均功率数c0s: ..:——:..—,/(Q+lQI)+(P+1P—I)显然,这种公式无法评估功率因数的优劣.6结束语综上所述,在既发电又用电的发电厂用户中必须安装使用四象限无功计量的多功能电能表,只有这样一来区分发电用电时吸收和送出的无功,才能真正体现功率数考核的目的,保证无功计量的合理性和平均功率因数的真实性以便在实际工作中正确的使用,一般情况下用电户的功率因数考核应采用上述第一种方式进行计算,发电用户的功率因数考核应使用第人种方式进行计算.参考文献…1陈向群.电能计量技能考核培训教材[M].北京:中国电力出版社,2002. [21李建国.无功电能的计量方式及分析『J1_科园月刊,2008,4(1):131～l32.[3]吴疑.遗传算法在电力系统无功优化中的应用[J】.2002,6,6-7.(作者单位:深圳供电局计量部)。
双轴双电涡流测功机技术参数
双轴双电涡流测功机技术参数1.引言1.1 概述双轴双电涡流测功机是一种用于测量发动机功率输出的专用设备。
它具有高精度、高可靠性和多功能的特点，在汽车工业、航空航天领域以及科研机构中得到广泛应用。
该测功机通过测量发动机输出轴上的扭矩和转速来计算功率，并提供详细的技术参数供工程师和技术人员分析和评估。
双轴双电涡流测功机的技术参数包括以下几个方面。
首先是测量范围，即测功机所能测量的扭矩和转速范围。
这个参数对于不同类型的发动机来说是不一样的，根据需要选择适合的测量范围是非常重要的。
其次是测量精度，即测功机对扭矩和转速的测量精度。
精准的测量结果对于评估发动机性能和调整发动机参数至关重要，因此测功机的测量精度必须高，误差尽可能小。
除了测量范围和精度，还要考虑测功机的响应时间。
响应时间是指从测量信号输入到输出结果稳定的时间。
在实际使用中，发动机的转速和扭矩在短时间内可能会发生剧烈变化，因此测功机的响应时间应该尽可能短，以保证准确的数据采集。
另外，测功机的稳定性也是一个重要的参数。
稳定性是指测功机在长时间运行过程中输出数据的波动程度。
如果测功机的稳定性较差，那么得到的测试结果就不够可靠，从而影响对发动机性能的评估和分析。
最后，测功机还应具备良好的接口和数据处理功能。
现代测功机通常配备了计算机接口，可以将测量数据传输到计算机进行进一步分析和处理。
此外，一些先进的测功机还有数据记录和回放功能，可以对特定的测试过程进行记录和重放，方便工程师分析问题和验证设计。
综上所述，双轴双电涡流测功机的技术参数对于发动机性能评估和调整具有重要的作用。
在选择和使用测功机时，我们需要考虑测量范围、测量精度、响应时间、稳定性以及接口和数据处理功能等方面的要求，以确保获得准确可靠的测试结果。
1.2文章结构文章结构旨在为读者提供一个清晰的整体框架，帮助他们更好地理解文章的内容。
本文将按照如下结构来展开讨论双轴双电涡流测功机技术参数的相关内容：2. 正文2.1 技术参数1在这一部分，我们将详细介绍双轴双电涡流测功机的第一个技术参数。
交流电力测功机用于测试电机扭矩转速功率
交流电⼒测功机⽤于测试电机扭矩转速功率电⼒测功机1、⼯作原理（1）利⽤电机测量各种动⼒机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定功率的设备。
因为被测量的动⼒机械可能有不同转速，所以⽤作电⼒测功机的电机必须是可以平滑调速的电机。
电⼒测功机分直流电⼒测功机和交流电⼒测功机，⽬前⽤得较多的是交流电⼒测功机。
（2）直流电回馈加载器是利⽤直流发电机作为负载并将发出的电能通过其加载及回馈控制器（逆变器）回馈给输⼊端的⼀种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的直流电⼒测功机。
（3）交流变频电回馈加载器是利⽤交流变频电机作为负载电机，通过⼀台专门的⽮量⼯程变频装置调节负载并进⾏能量回馈。
它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流电⼒测功机。
2、产品特点：(1)作为测功机，必须完成加载和测功（测扭）两项功能。
跟传统的测功机构不⼀样，我们没有专门去制造外壳浮动的特制的测功机本体，⽽是选⽤市场上成熟的批量⽣产的电机和扭矩传感器去组合成⼀台测功机，⽆可置疑，这样的测功机成本低，可靠性好。
⾄于扭矩传感器，我们可以根据⽤户需要，选⽤我们的底座式型扭矩传感器，也可以选⽤我们的法兰式的扭矩传感器。
（2)可以四象限运转，即既可以作发电机运转，也可以作电动机运转；既可以正向加载，也可以反向加载。
这对于类似于发动机试验需要倒拖、变速箱试验需要正反加载等试验是⾮常理想的。
（3）节能：由于采⽤发电回馈加载，具有节能效果好的特点。
尤其是对于采⽤母线回馈式的疲劳寿命试验来说，节能效果就⾮常可观了。
（节能效率主要取决于试验台传动的效率。
）（4）加载特性⾮常好：在额定转速以下可以保持恒扭矩加载（0转速甚⾄反转），额定转速以上可以恒功率加载。
（5）由于加载器本⾝并不消耗加载功率(回馈电⽹或输⼊端)，所以加载器⽆需类似⽔⼒测功机那样需要⼤量⽤⽔作为介质和类似电涡流测功机那样需要⽤⽔进⾏冷却的装置。
（6）响应快：特别适合例如路谱试验等动态加载试验。
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工程技术笔记 ©2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.
1 四象限测功机
四象限工作原理如下图所示
把电机的运行速度方向用一条数轴X 来表示，代表电磁转矩方向。
把电机的电磁转矩方向用一条数轴Y 来表示，代表电机转速的旋转方向。
构成一个平面坐标系XOY
，那么第一象限是正转电动，
此时转速与转矩旋转方向相同，这是正常的电动模式（假设电机正转）。
第二象限是电机正转，但转矩相反，电机处于发电状态，即回馈制动。
第三象限是反转电动，此时转速与转矩的方向相同，这是电动模式（反转）。
第四象限转速与转矩方向相反，电机处于发电状态，即回馈制动。
四象限应用在变频器上就是四象限变频器，四象限变频器相比于普通的变频器在性能上有了很大的提高。
普通变频器大都采用二极管整流桥将交流电转换成直流，然后采用IGBT 逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。
这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。
由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。
四象限测功机就是能让电机运行在四象限工况下，测试其对应性能的测功机。
一般可以等同为电力测功机，因为只有电力测功机是用电机作为负载的，可以模拟被试电机的不同工作状态（正转、正转制动、反转、反转制动）。
根据设计理念不同，电力测功机还会区分为异步电机负载和伺服电机负载等多个类别。
这些类别其实主要就是异步电机和伺服电机（永磁同步电机）的输出性能区别。
异步电机的高效区小，低速时输出的力矩也小；永磁同步电机在低速时则可以保持恒扭矩输出，输出的力矩比较大。
像我们实验室里面那套四象限测功机，是广州致远电子做的，运行时比较稳定，可以反向拖动被试电机做馈电试验。