电机测试如何选择负载制动器
电子负载在汽车电器测试中的选择
电子负载在汽车电器测试中的选择作者：李振涛来源：《时代汽车》 2018年第2期摘要：随着科技和经济的发展，我国汽车的数量持续增加，并且成为了人们日常出行的主要代步工具，所以我们要提高对汽车电器安全的要求，保证人们能够安全出行，同时我们也要加强对车载电器的测试，保证车本身的质量。
本文对于电子负载原理和功能的基础进行了详细的分析，并且对电子负载选择提出了合理建议。
关键词：汽车电器；测试；电子负载；选择1 引言在我国汽车上面拥有大量的电器产品，并且有着较多的电子负载种类，其中比较常见的有继电器、电机、扬声器、灯具、加热丝、各类控制器等元件。
我们可以按照负载的工作特性进行分类，其主要包括：阻性负载、容性负载和感性负载，我们也能够分成阻性、感性，容性或其组合的电子负载和具有特殊负载特性的灯负载，汽车所用的负载大部份为感性负载、阻性负载及灯负载，其中电子负载主要用于实验室负载模拟。
因为负载的性质不同，所以开关和控制元件的寿命也会存在差异，因此，我们在对汽车电器进行测试时，要高度重视对负载性质的选择。
2 汽车电器测试中的负载及类型2.1 汽车电器测试的重要性汽车电器主要包括电源系统、启动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统、电子控制系统以及辐助电器系统等。
所以要想保证车和入的安全就要提高对这些系统的要求。
2.2 汽车电器测试中的负载及类型在测试的过程中不可以直接选择连接电源，最主要的原因就是由于电源存在电子元件，要是在连接的过程中把电子元件进行连接就会存在负载的问题。
所以通过分析能够看出，负载就是进行负担以及承载，能够快速完成能量的转换，并且可以将电能进行转换。
其中电路包括电源线路以及负载，通过对于汽车电气测试负载工作进行分析之后能够看出，负载的形式种类比较多。
而且在工作的过程中，所选择的负载以及电源和电容的相似度比较高，因此能够被看作客性负载，不过需要明确一点，这种负载形式可以使得所受到负载的电流超过规定的电压。
正确选型制动单元和制动电阻
精心整理
正确选型制动单元和制动电阻
1、变频器能耗制动工作原理
在同一个电力拖动系统中,当电机转速高于变频器输出频率所对应的同步转速时,处于发电状态的电动机及负载的惯性能量将反馈到变频器中
(这种情况一般发生在电机被拖着走的时候,如起重机重物下降)。
但通用变频器大多没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能，
因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的直流母线电压因电容充电升高。
如处理不当，变频器就会报警停机。
制动电2PE PW GM 最大下降重量单位：牛
VM 最快下降速度单位：米/秒
η电机和变频器的内耗功率系数，一般为20%
计算出制动功率PW 后再计算制动电阻阻抗。
R<U dc 2/PW
其中：
U dc 在制动过程中，电阻两端的电压，例如：
1.35·1.2·415VDC(当输入电压是380—415VDC)，
1.35·1.2·500VDC(当输入电压是440—500VDC)，或
1.35·1.2·690VDC(当输入电压是525—690VDC)。
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R电阻器阻抗（欧姆）
再参照厂家提供的手册（如下表）配置相应的制动单元和制动电阻，选择合适的阻值，通过公式计
/R以及制动电阻的功率
算通过制动电阻的直流电流Imax=U
dc
P=I2*R,为了保证制动电阻的使用寿命选型时对制动电阻额定电流要适当放大为1.5*Imax。
电机负载测试方法
电机负载测试方法嘿，你问电机负载测试方法？那咱就来好好聊聊。
要测试电机负载啊，首先得准备好工具。
像电流表、电压表、功率计啥的都不能少。
就像你做饭得先把锅碗瓢盆准备好一样。
然后呢，可以用一个重物来模拟负载。
比如说挂个沙袋啊，或者用个滑轮吊点东西啥的。
根据电机的功率大小，选择合适重量的东西。
不能太轻也不能太重，太轻了测不出来效果，太重了把电机给弄坏了可不行。
接着，把电机接上电源，让它转起来。
这时候就可以观察电流表、电压表和功率计的读数了。
看看电流、电压和功率是不是在正常范围内。
如果不正常，就得赶紧停下来检查检查。
就像你开车的时候得看着仪表盘，要是有啥不对劲的地方就得赶紧停车。
在测试的过程中，要注意听电机的声音。
如果有异常的响声，那可能是有问题了。
就像你听自行车的声音，如果有咯吱咯吱的响声，那就得检查一下是不是哪里坏了。
还有啊，可以用手摸一摸电机的外壳。
如果感觉很烫，那也可能是负载太大了。
就像你摸一个热炉子，会觉得很烫。
这时候就得减轻负载，或者让电机休息一会儿。
另外，可以通过改变负载的重量来测试电机的性能。
慢慢增加负载，看看电机能承受多大的重量。
就像你举重一样，一点一点增加重量，看看自己的极限在哪里。
我给你讲个事儿吧。
我有个朋友，他修电机的。
有一次他要测试一个电机的负载，一开始他不知道怎么弄，就随便挂了个重物上去。
结果电机转了一会儿就冒烟了。
后来他请教了别人，按照正确的方法测试，终于找到了电机的问题所在。
所以啊，测试电机负载要准备好工具，用重物模拟负载，观察仪表读数，听声音，摸外壳，改变负载重量。
只要你细心点，就能测试出电机的负载情况。
加油吧！。
制动器的选择
6 制动器选择及运行打滑验算6.1概述制动器是用于机构或机器减速或使其停止的装置。
有时也用于调节或限制机构或机器的运动速度。
它是保证机构或机器正常安全工作的重要部件。
制动器类型的选择应考虑以下几点：①对于水平运行的起重机机械的运行，为了控制动转矩的大小以便准确停车，则应多采用常开式制动器。
②应充分注意制动器的任务。
对于安全性有高度要求的机构，需装设双重制动器。
③应考虑应用的场所。
例如安装制动器的地点有足够的空间时，则可选择外抱式制动器，空间受限制处，则可采用内蹄式﹑带式或盘式制动器。
④运行机构的制动器，应安装在电动机的轴端。
这是因为车体质量和惯性大，制动时高速轴能起一部分缓冲作用，以减少制动时的冲击。
6.2制动器的计算运行机构的制动器根据起重机满载、顺风和下坡运行制动工况选择，制动器应使起重机在规定的时间内停车，制动转距按下式计算：2121()2000()()[0.975]()9.55IIIZ P W W zD T F F F i m m t k J J n mQ G v N m nηη=+-+''+++式（6.1）式中：IIW F ——风阻力（N ），按工作状态最大计算风压II q ，因为是室内起重机故其为0；1m F ——为摩擦阻力 m '——制动器个数；z t ——制动时间，参考下表选取；pF ——坡道阻力，计算公式是()pF QG i =+，i 值与起重机类型有关。
桥式起重机为0.001；D ——为车轮踏面直径（mm ）； v ——为运行机构的稳定运行速度（2m s）；η——为机械传动效率；k ——考虑其他传动件飞轮矩影响系数，折算到电动机轴上可取k=1.1～1.21J ——电动机转子转动惯量（2kg m）；2J ——电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量（2kg m）；n ——电动机额定转速（m inr ）；m ——电动机个数。
代入数据得：22000.91(2613)20000.001224.2260001.440.91.1(99102)9402[0.975]9409.55210()z T N m =-+++≈式（6.2）运行机构加（减）速度a 及相应加（减）速度时间t 的推荐值如下表：6.3制动器型号的选择通过对以上数据的计算综合各方面因素决定选用如下制动器型号：表6.2 制动器型号及性能特征6.4 大车运行机构打滑验算为了保证起重机运行时可靠的起动和制动，防止驱动轮在轨道上打滑，而避免影响起重机的正常工作和加剧车轮的磨损，应分别对驱动轮作起动和制动的打滑验算。
制动电阻的选型计算
精品文档制动电阻的选型：动作电压 710V1）电阻功率（千瓦） =电机千瓦数 *（10%--50%），1）制动电阻值（欧姆）粗略算法：R=U/2I~U/I在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中，R ：电阻阻值U :直流母线放电电压，I ：电机额定电流2）最小容许电阻（欧姆）：max（驱动器technical data 中要求，放电电压/额定电流），制动单元与制动电阻的选配A、首先估算出制动转矩=（（电机转动惯量 +电机负载测折算到电机测的转动惯量） * （制动前速度 - 制动后速度）） /375* 减速时间 -负载转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的 18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；B、接着计算制动电阻的阻值=制动元件动作电压值的平方 /（0.1047*（制动转矩-20%电机额定转矩） *制动前电机转速）在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数 RC R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。
这里制动单元动作电压值一般为710V。
C、然后进行制动单元的选择在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下：制动电流瞬间值 =制动单元直流母线电压值 /制动电阻值D最后计算制动电阻的标称功率由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率 %制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
精品文档制动电阻计算方法 :制动力矩制动电阻92% R=780/电动机 KW100% R=700/电动机 KW110% R=650/电动机 KW120% R=600/电动机 KW注：①电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大；②不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件 ; ③制动时间可人为选择；④小容量变频器(< 7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的；⑤当在快速制动出现过电压时 , 说明电阻值过大来不及放电，应减少电阻值 .电阻功率计算方法 :制动性质电阻功率一般负荷 W(Kw)=电阻KV X 10%频繁制动(1分钟5次以上)W(Kw)=电阻KV X15%长时间制动(每次4分钟以上) W(Kw)=电阻KV X 20%精品文档欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。
电机型式试验用负载的区别
电机型式试验用负载的区别引言：一般在给电机做试验时都要给其施加一个负载，但电机的负载根据实现原理的不同存在多种选择，那么该如何根据自身的需要给电机选择试验用的负载呢？电机在型式测试过程中常需要给其添加机械负载，模拟其不同负载工况，从而获取电机在不同工况下的性能数据，分析出电机的性能指标。
根据原理的不同，电机试验用的负载一般分为以下几种：磁粉制动器、磁滞制动器、电涡流制动器、电机对拖，本文将对其特性和应用进行简单介绍。
1.1 磁粉制动器特点：可以输出很大的扭矩，单一般只能运行在低转速下。
缺点：磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，它以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的。
因此容易发热，需要加水冷设备。
且使用时间长了磁粉制动器会有掉磁现象，需要定期保养（补充磁粉）。
应用：大扭矩、低转速的电机测试场合。
根据选型不同，磁粉制动器可以输出几千Nm的扭矩值。
1.2 磁滞制动器特点：和磁粉相反，可以输出很高的转速，但输出扭矩收到很大的局限，只能输出小扭矩。
输出扭矩和转速无关，可以实现高精度的0扭矩~满量程扭矩输出控制。
缺点：输出扭矩太小，只能用于小功率电机、微电机的试验场合。
应用：小扭矩、高转速的电机测试场合。
在一些10,000~20,000RPM甚至更高转速的负载测试场合应用得非常广。
1.3 电涡流制动器特点：支持大扭矩、高转速的扭矩输出缺点：在转速为0时没有输出扭矩，因为无法支持电机的堵转试验；在低速运行时输出的效率低，温升高，需加水冷设备。
应用：大中型电机，尤其是高速电机的测试场合，速可以支持上万RPM的大功率、大扭矩电机测量。
1.4 电机负载1.4.1 异步变频电机+变频器（电力测功机）特点：支持电机对拖，可以把被试电机做的机械功率重新转换为电能回馈到电网，达到节约能源的目的。
缺点：负载的输出能力等于该异步变频电机的输出性能，一般在低速时无法输出大扭矩。
应用：大功率、特大功率电机试验1.4.2 伺服电机+控制器特点：兼备电力测功机方案的优势，同时还具备控制精度高、控制速度快、自带PID调节功能等特点，可模拟被试电机负载的连续工况变化的情况。
制动器的检验
位势负载下制动器的检验在集装箱起重机中的位势负载机构，如：起升机构、俯仰机构，其制动器安全性能是极其重要的。
一旦制动器失效，会造成机毁人亡的重大事故。
这种事例屡见不鲜。
一般最危险的情况出现在起重机满载下降时，电气失控，使超速保护的离心开关动作，也就是额定速度的115%时，切断主控制电源，发出抱闸信号。
而此时，起升机构没有电气方面的制动，是紧急停止。
从发出抱闸信号到开始制动所需要的时间内，负荷在重力作用下向下拉，产生剧烈的加速度。
这时制动器必须有几倍的外载转矩方能有效地制动。
下面举例计算说明。
某岸边集装箱起重机的电动机的功率P为250千瓦×2 转速n为850 转/分；减速器速比i g为25 .2；制动器力矩N为11100牛·米×2；卷筒直径D为1 .13米：重载起升速度V q为60米/分；起升钢丝绳速度V g为120米/分；起升额定负载Q为40吨；吊具和上架的重量q 为10吨；电动机及其他的转动惯量J为36公斤·米2。
效率η为0.85 。
在卷筒钢丝绳上力F=(Q+q)/2=40000+10000/2=25000kg在电动机轴上的外静转矩M Q=F·D/2·1/i g·η·9.81=25000·1.13/2·1/25.2·0.85·9.81 =4673 N·m电动机的额定角速度ω1= n·2π/ 60 = 850·2π/ 60 = 89 rad / s 电动机的额定转矩M=P·9550/n =500·9550 / 850 = 5617 N·m正常制动是先电气制动再机械制动。
电气制动将电动机转速从额定转速下降到零速（约5%的额定转速），机械制动器抱闸。
这时制动器的制动转矩M Z只要略大于外载的静转矩M Q即可制动。
而紧急停止制动时，切断主控制电源，变频器输出被封锁，不参与制动控制。
制动电阻的选型计算
制动电阻的选型：动作电压710V1) 电阻功率（千瓦）=电机千瓦数*(10%--50%)，1) 制动电阻值（欧姆）粗略算法：R=U/2I~U/I 在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中，R：电阻阻值U：直流母线放电电压，I：电机额定电流2) 最小容许电阻(欧姆)：max(驱动器technical data中要求，放电电压/额定电流)，制动单元与制动电阻的选配A、首先估算出制动转矩=（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；B、接着计算制动电阻的阻值=制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速）在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。
这里制动单元动作电压值一般为710V。
C、然后进行制动单元的选择在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下：制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值D、最后计算制动电阻的标称功率由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率%制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
制动电阻计算方法:制动力矩制动电阻92% R=780/电动机KW100% R=700/电动机KW110% R=650/电动机KW120% R=600/电动机KW注：①电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大;②不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件;③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电，应减少电阻值.电阻功率计算方法:制动性质电阻功率一般负荷 W(Kw)=电阻KWΧ10℅频繁制动（1分钟5次以上） W(Kw)=电阻KWΧ15℅长时间制动（每次4分钟以上） W(Kw)=电阻KWΧ20℅欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。
电机的制动方式及注意事项
电机的制动方式及注意事项1.机械制动机械制动是指通过机械装置来实现电机的制动。
常见的机械制动方式有刹车制动、摩擦制动和反作用制动。
（1）刹车制动：刹车制动是通过刹车片与刹车盘之间的摩擦来实现制动。
它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点，常用于需要快速停止电机转动的场合。
使用刹车制动时需要注意刹车片的磨损情况，防止过度磨损导致制动效果下降或失效。
（2）摩擦制动：摩擦制动是通过松动储能装置，使制动摩擦片与制动轮摩擦产生制动力矩。
摩擦制动具有简单可靠的优点，但制动效果比较受制动片与制动轮之间的摩擦系数影响。
因此，在使用摩擦制动时需要控制好制动片与制动轮之间的间隙，并注意保持制动片与制动轮的清洁。
（3）反作用制动：反作用制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动，即改变电机的电流方向，使电机产生逆转力矩来实现制动。
反作用制动具有无磨损、制动效果好等优点，常用于对刹车装置要求很高或需要反复制动的场合。
2.电磁制动电磁制动是通过电磁装置来实现电机的制动。
常见的电磁制动方式有电磁制动器和电磁刹车器。
（1）电磁制动器：电磁制动器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动。
它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点。
使用电磁制动器时需要注意保持电磁线圈的正常工作状态，防止因电磁线圈故障导致制动失效。
（2）电磁刹车器：电磁刹车器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动的一种特殊形式。
它主要用于需要定时刹车或需要持续制动的场合，如升降机、起重机等。
在使用电磁刹车器时需要注意线圈的绝缘状态，避免因绝缘损坏导致刹车器失效。
3.回馈能量制动回馈能量制动是通过将电机产生的能量回馈给电网来实现制动。
它主要用于大型电机的制动，可以减少能量浪费。
使用回馈能量制动时需要注意控制回馈功率，避免对电网造成影响。
在使用电机制动时需要注意以下几点：（1）制动器的选择：根据电机的转动惯量、制动时长和制动力矩要求，选择适合的制动方式和制动器。
（2）制动器的安装：制动器的安装位置应易于操作和维修，并注意固定牢固，防止在制动时产生振动。
制动器选择计算公式
制动器选择计算公式在车辆制动系统中，制动器是至关重要的组成部分。
它们负责将车辆的动能转化为热能，从而减速或停止车辆。
因此，选择适当的制动器对于车辆的性能和安全性至关重要。
在选择制动器时，需要考虑诸多因素，包括车辆的重量、速度、使用环境等。
本文将介绍制动器选择的计算公式，帮助工程师们更好地选择适合的制动器。
首先，我们需要了解一些基本的概念。
制动器的性能通常由制动力和制动力矩来描述。
制动力是指制动器施加在车轮上的力，而制动力矩则是制动器施加在车轮上的力乘以制动器半径。
制动器的选择计算公式将涉及到这些参数。
1. 制动力计算公式。
制动力的计算公式可以表示为：F = μ m g。
其中，F为制动力，μ为摩擦系数，m为车辆的质量，g为重力加速度。
摩擦系数是指制动器和车轮之间的摩擦系数，它取决于制动器和车轮的材料。
一般来说，摩擦系数越大，制动力越大。
2. 制动力矩计算公式。
制动力矩的计算公式可以表示为：T = F r。
其中，T为制动力矩，F为制动力，r为制动器半径。
制动力矩是制动器施加在车轮上的力乘以制动器半径，它反映了制动器对车轮的制动能力。
3. 动能计算公式。
在选择制动器时，还需要考虑车辆的动能。
动能的计算公式可以表示为：E = 0.5 m v^2。
其中，E为动能，m为车辆的质量，v为车辆的速度。
动能是车辆的速度和质量的函数，它反映了车辆在运动过程中所具有的能量。
综合考虑以上几个公式，我们可以得出制动器选择的计算公式：T = μ m g r。
根据这个计算公式，我们可以计算出所需的制动力矩，从而选择适合的制动器。
需要注意的是，实际的制动器选择还需要考虑到制动器的类型、材料、散热能力等因素，这些因素将对制动器的性能产生重要影响。
除了上述的计算公式外，还有一些其他因素需要考虑。
例如，制动器的热容量、制动器的响应时间、制动器的耐久性等。
这些因素将对制动器的选择产生重要影响，工程师们在选择制动器时需要综合考虑这些因素。
电机负载试验试验方法
电机负载试验试验方法电机是工业中的重要装置之一，为了确保电机的正常运转以及性能稳定，需要对电机进行负载试验。
电机负载试验是制定最高效的电机控制策略，了解电机的实际负载能力，并检查电机是否达到所要求的技术规范。
一般电机负载试验需要考虑试验电路的结构、试验对象的选择、负载试验的方法等因素，本文将从这些方面介绍电机负载试验的方法。
一、试验电路的结构电机负载试验的测量电路需要建立高准确性、高稳定性、高精度的测量电路，该测量电路需要确保测量电机各参数的真实数据，并确保测量系统的精度、稳定性和高频响应等性质。
二、试验对象的选择电机负载试验的对象一般包括电机本身和电机驱动装置。
在进行电机负载试验前，需要确定选定电机或电机驱动装置的各种技术指标和特性。
例如：负载试验时需要确定电机的额定功率；负载试验的负载情况需要是一种典型的负载方式，以确保负载试验的数据可比性。
三、试验方法负载试验的方法有静态试验和动态试验。
静态试验是指在实验过程中，电机转速和负载都是恒定的。
测试的目的是测量电机的静态参数，如电机功率、效率和功率因数等。
电机负载试验的方法从基本原理上讲有两种方法，分别是直接测量法和间接测量法。
直接测量法是将直接从电机中采集其所需测试的参数值，例如测量电机的输出功率，可以在电机输入端接上负载，然后测量负载的重量、速度和时间，从而计算电机的输出功率。
间接测量法是通过数字仪表来采集电机所需测试的参数值，数字仪表会基于其内部程序来计算电机的电流、电压、转速和功率等参数，例如可以使用功率计来测量电机的输出功率。
四、数据处理和分析1. 数据精度和可靠性：检查数据的准确性，确保数据处理算法的精度和可靠性。
2. 方法的适用范围：分析试验结果的适用范围和限制，以免将测试结果误解为普适结论。
3. 整合数据：整合测试结果，对试验过程的各个阶段进行分析。
4. 结果的解释：提供对负载试验结果的详细解释，并给出有关于改进建议。
电机负载试验是确保电机正常运转的关键之一。
起重机制动过程分析与制动器选用原则.ppt-
b）起重机工作机构的惯性特征 对某一台起重机一般可根据不同工作机构运行驱动的相对质量大小来
判断。 ➢门座起重机的起升机构可认为是小惯量机构 ➢变幅机构是中等惯量机构 ➢回转和大车运行机构是大惯量机构。
港口物流技术与装备教育部工程研究中心 8/32
2.起重机位能性负载工作机构制动器的制动过程
在起重机工作中具有位能性负载的工作机构制动有以下两种制动过 程：货物下降紧急停止制动和货物上升紧急停止制动，都可以通过机械 制动器和电制动分别实现。
港口物流技术与装备教育部工程研究中心 2/32
1.起重机制动与制动器
1.1 起重机的制动
起重机制动—制动器摩擦副之间产生的摩擦力矩消耗起重机 工作机构的动能，使机构减速和停车。
制动按作用分： 支持制动—将起升物品通过制动支持在悬空状态 减速制动—将运动的物品或运动质量通过制动进行减速 安全制动—在起重机工作机构非正常运行时进行制动以 防事故发生
2.起重机位能性负载工作机构制动器的制动过程
公式（2-1）各参数的求解
c)
M1
(L
D卷筒 2
1 igb
)gb
9.8
式中：
L —作用在卷筒上的钢丝绳拉力（KN）
d ) Mbe b Mb (Nm)
电机保护器的选型方案都有哪些
电机保护器的选型方案都有哪些电机保护器是用于对电机进行保护的一种设备，它能够监测电机的运行状态，当电机出现故障或异常时，及时进行断电或报警，以保证电机的正常运行和延长其使用寿命。
根据不同的需求和应用场景，电机保护器的选型方案有多种。
1.热继电器：热继电器是一种常用的电机保护器，它通过监测电机的电流、温度或电压等参数来判断电机是否正常运行。
当电机超载或过热时，热继电器会产生动作，切断电路以保护电机。
热继电器选型时需要考虑电机的额定电流、额定功率、负载类型以及热继电器的动作特性等因素。
2.磁力继电器：磁力继电器是一种利用电磁力控制电路通断的保护器件，它可以对电机的过载、短路等故障进行保护。
磁力继电器的选型需要考虑电机的功率因数、电压、当前负载以及动作特性。
3.电流互感器：电流互感器是一种用于测量电流的传感器，它可以感测电流的变化并将其转换为电信号输出，用于监测电机的运行状态。
电流互感器选型时需要考虑电机的额定电流、电压等参数，以及互感器的准确度、输出信号类型等因素。
4.温度传感器：温度传感器可以用来监测电机的温度变化，并根据设定的温度范围进行报警或断电保护。
温度传感器的选型需要考虑电机的工作温度范围、安装方式以及传感器的测量范围、准确度等因素。
5.霍尔传感器：霍尔传感器是一种基于霍尔效应原理工作的传感器，它可以检测电机的转速和运行状态。
霍尔传感器可以被用于电机的转速监测、过速保护等方面。
在选型电机保护器时，还需考虑其他的因素，如电路的维护难度、适用环境、成本等。
不同型号的电机保护器功能和性能有差异，因此在选型时需要综合考虑以上因素，选择适合自己需求的电机保护器。
制动器选择计算公式
制动器选择计算公式制动器是车辆中非常重要的一个部件，它能够帮助车辆减速和停止，保证了行车的安全。
在选择制动器时，需要考虑车辆的重量、速度、使用环境等因素，以确保制动器的性能能够满足车辆的需求。
在选择制动器时，可以通过一些计算公式来帮助确定最合适的制动器类型和规格。
一、制动力计算公式。
制动力是制动器的一个重要性能指标，它表示制动器在工作时产生的制动力大小。
制动力的大小取决于制动器的摩擦系数、制动器半径、制动器数量等因素。
制动力的计算公式如下：F = μ N。
其中，F表示制动力，单位为牛顿（N）；μ表示摩擦系数；N表示制动器所受的垂直载荷，单位为牛顿（N）。
根据这个公式，可以通过摩擦系数和制动器所受的垂直载荷来计算出制动力的大小。
在选择制动器时，需要根据车辆的重量和速度来确定所需的制动力大小，以确保制动器能够满足车辆的制动需求。
二、制动器热量计算公式。
制动器在工作时会产生大量的热量，如果热量无法及时散发，会导致制动器失效，影响行车安全。
因此，需要通过计算来确定制动器在工作时产生的热量大小，以选择合适的散热方式和散热器规格。
制动器热量的计算公式如下：Q = F r V。
其中，Q表示制动器产生的热量，单位为焦耳（J）；F表示制动力；r表示制动器的半径，单位为米（m）；V表示车辆速度，单位为米/秒（m/s）。
根据这个公式，可以通过制动力、制动器半径和车辆速度来计算出制动器产生的热量大小。
在选择制动器时，需要根据车辆的使用环境和工况来确定制动器所需的散热能力，以确保制动器能够有效散热，避免因热量过大而导致失效。
三、制动器尺寸计算公式。
制动器的尺寸也是选择制动器时需要考虑的一个重要因素。
制动器的尺寸大小会影响制动器的制动效果和散热效果，因此需要通过计算来确定最合适的制动器尺寸。
制动器尺寸的计算公式如下：D = 2 (F r) / (μ P)。
其中，D表示制动器的直径，单位为米（m）；F表示制动力；r表示制动器的半径，单位为米（m）；μ表示摩擦系数；P表示制动器所受的压力，单位为帕斯卡（Pa）。
电机测试如何选择负载制动器
电机测试如何选择负载制动器
摘要：目前市场上电机测试系统的电机负载种类繁多，例如电涡流制动器负载、磁粉制动器负载、磁滞制动器负载、伺服电机负载等。
考虑到被测电机的特性及成本，选择一款合适的负载至关重要，那幺如何才能选择一款合适的电测试平台的负载呢？
电机
首先我们来了解各类型的负载制动器的特性及工作原理：
一、电涡流制动器
电涡流制动器是目前国内先进的模拟加载设备，主要用来模拟各种动力装置的输出性能，由感应盘、电枢和励磁部分等组成。
当与转子同轴装配的励磁线圈通直流电时，其产生的磁通经电枢体、涡流环、气隙和转子形成闭合回路。
由于转子外圆面被制成有均匀分布的齿和槽，故在气隙和电枢体或涡流环表面产生疏密相间的磁场，因此，转子被拖动旋转时，电枢体和涡流环内表面上任何一点的磁场产生叫变变化，由此感应出“涡流”，在“涡流”和磁场的耦合作用下，在转子上产生制动力矩。
由于电枢体是通过机座固定在底板上的，故转子无法带动电枢体旋转，动力机械输出的功率被转化成电枢体和涡流环上“涡流”产生的等值热量，热量由进入电枢体和涡流环冷却水槽中持续不断的冷却水及涡流制动器自身消耗。
对应于励磁线圈每一恒定的电流，电涡流制动器均表现出一条转矩依附于转速的稳定制动特性曲线，通过改变励磁电流的大小，即可以改变制动力矩。
制动单元的选择
在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。
当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。
电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。
由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。
过高的直流电压将使各部分器件受到损害。
因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。
处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动.能耗制动的工作方式能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。
这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。
制动单元制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。
制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。
从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。
制动电阻制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。
通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。
[整理版]制动器的选型和计算
![[整理版]制动器的选型和计算](https://img.taocdn.com/s3/m/6efa197049d7c1c708a1284ac850ad02de8007e5.png)
1 引言目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。
变频器属于不可控整流电压源型的变频器，其制动方式属于能耗制动和直流制动。
能耗制动是变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式；直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以得到平稳的启动特性，或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以确保电机已准确停车。
在使用台达变频器的变频调速系统中，减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。
在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态（发电机状态），使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。
在制动过程中，泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高，此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。
为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。
目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。
目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。
本文所介绍的计算方法仅仅是供参考，具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。
2 制动电阻的介绍制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。
通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器，外型美观，高散热性的铝合金外盒全包封结构，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳定性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。
3 制动电阻的阻值和功率计算3.1刹车使用率ED%制动使用率ED%,也就是说明书中的刹车使用率ED%。
制动器的初步选型
制动器的初步选型及其分析计算1.制动器滑差功率的确定磁粉制动器主要用于对链轮的制动，故磁粉制动器的滑差功率等于链轮的工作功率。
链轮扭矩：T = F.R链轮转速：n = V/（2π）*RF--- 注入头最大上提力，R--- 链轮半径，V--- 连续管被上提时的速度，由功率公式260P M n =´´π，得60F VP ´=又 V = 20 m/min , 链轮半径 R = 0.2074m ，n = 15.3r/min F =380 KN,则 制动器所需滑差功率为 105.6KW 。
2.单个磁粉制动器的选型及其分析计算（1）出于对寿命的考虑，磁粉制动器/离合器的工作转矩、相对滑差转速和滑差功率的合适范围为额定值得20% ~ 80%，最高可达90%，结合已有的磁粉制动器产品，合适的有：型号额定转矩额定转速滑差功率冷却方式N.m r/min KWFZ 30000.J/Y 30000 300 132 双水冷FZ 50000.J/Y 50000 250 160 双水冷（2）选型计算首先解释两个名词，①滑差转速：磁粉离合器为输入轴与输出轴之间的转速差，磁粉制动器为输入轴的转速；②滑差功率：磁粉制动器/离合器在传递转矩时，因为有滑差转速而产生的功率。
260P M n F V=´´=´π式中，P—滑差功率（W ） M—工作转矩（N.m ） n—滑差转速（r/min ） F—工作张力（N ） V—线速度（m/s ）以磁粉制动器FZ 50000.J/Y 为例，滑差功率为160KW ，额定转矩为50000N.m ，许用转速为250r/min.当其在额定转矩工作时，允许的最高转速为：609.551600009.5530.56/min 250000P P n r M M ´´===´=´π当其在最高滑差转速工作时，允许的最大转矩为：609.551600009.556112.2250P P M N mn n ´´===´=´π 因FZ 50000.J/Y 的额定转矩高达50000N.m ，制动器工作时的工作转矩几乎不会这么高，故不考虑工作在额定转矩下的工况。
汽车电器测试中的电子负载选择
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨汽车电器测试中的电子负载选择张银华1 朱廷顺21.杭州道淳信息咨询有限公司 浙江省杭州市 3114002.杭州永绎专利代理事务所 浙江省杭州市 311400摘 要： 伴随着经济的增长和科学技术的日新月异，社会不断进步时代万象更新，人民的生活质量和水平已经产生了翻天覆地的变化，汽车逐渐发展成为家家户户的必备出行工具。
而汽车的制造技术随着科技的革新不断发展，智能化、自动化程度越来越高，汽车功能的逐渐健全给人民的出行提供了便捷，同时也给汽车制造带来了难题。
本文主要探索汽车电气测试中的电子负载选择，通过浅析汽车的电气测试和电子负载，研究电气测试中的电子负载合理选择，为提高汽车性能提供一丝帮助。
关键词：汽车 电气测试 电子负载1 引言一台完整的汽车包含众多电器产品，汽车的各项功能发挥也需要大量电气提供动力，因而电气测试对汽车整体的研发制造来说十分重要，比如继电器、车灯、扬声器、其他控制元件等等。
在汽车电气测试中，电子负载的选择包括阻性负载、容性负载、感性负载，合理的电子负载选择是确保汽车电器元件运行良好的关键，所以说电气测试中的电子负载选择必须要谨慎、细致、高度重视。
2 汽车电器测试的重要意义汽车电器是一个统称，包括的有电源系统、启动系统、点火、照明、仪表盘、辅助电器元件等等，是促进实现汽车各项智能化、自动化、先进化功能的重要组成部分和坚实基础。
汽车的电器测试能够及时发现所有电器设备或者组件的综合问题、单独性隐患等等，在汽车上路驾驶之前通过检修与养护保障各项电器的完好与正常使用，从而确保一台汽车的驾驶稳定性和安全性，有效避免故障的发生和安全隐患的存在，充分保障汽车功能完善、性能卓越。
与此同时，汽车电器测试有助于在发现问题的基础上实现技术革新、功能升级，推动汽车的研发制造更加完善技术与性能，保障汽车技术的与时俱进和驾驶汽车出行更加便捷。
3 浅析电子负载3.1 涵义经过查阅资料和实践分析可知，电子负载是一种通过电子元件来吸收电能实现动力提供的方式，电能的吸收过程中也会有一定的电能消耗。
电机测试及正确的选择方法Y
电机测试及正确的选择方法正常工作：最大正常温升测试非正常工作：最高绕组温度测试（额定电压、供电持续时间、最高绕组温度）●漆包线：绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成。
●绕组：电机的核心部分，是铜质漆包线绕制的线圈。
当电枢绕组在电机的磁场中旋转都会产生电动势。
●电机内耐温最薄弱的东西是绝缘材料，如漆包线。
●环境温度随时间、地点而异，设计电机时规定40℃为我国标准环境温度。
因此绝缘材料或电机的允许温度减去40 摄氏度即为允许温升。
●国家标准GB755-65规定绕组温升测量通常采用电阻法，常用二种方法是：电阻法、温度计法●电机温升:电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升（K=最高允许工作温度-40℃）。
●所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。
根据经验，a级材料在105℃、b级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。
如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。
所以电机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。
●最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。
●电机温升：电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。
根据统计我国各地的绝对最高温度一般在35～40℃之间，因此在标准中规定+40℃作为冷却介质的最高标准。
如：A级绝缘温度计法测温升不超过65K，当冷却介质为最高标准+40℃时，绕组温度为65+40=105℃，故规定A 级绝缘最高容许工作温度为105℃，并不是65+25=90℃（只是测试环境温度为20±5℃时测出温度不超过90℃）只是要求温升（最高环境温度+40℃时）不超过下表。
●绕组：在电机内具有规定功能的一组线圈。
●电枢绕组：安放在电机电枢上的绕组，与外部电力系统联接，用以吸收或送出有功功率。
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电机测试如何选择负载制动器
摘要：目前市场上电机测试系统的电机负载种类繁多，例如电涡流制动器负载、磁粉制动器负载、磁滞制动器负载、伺服电机负载等。
考虑到被测电机的特性及成本，选择一款合适的负载至关重要，那么如何才能选择一款合适的电测试平台的负载呢？
首先我们来了解各类型的负载制动器的特性及工作原理：
一、电涡流制动器
电涡流制动器是目前国内先进的模拟加载设备，主要用来模拟各种动力装置的输出性能，由感应盘、电枢和励磁部分等组成。
当与转子同轴装配的励磁线圈通直流电时，其产生的磁通经电枢体、涡流环、气隙和转子形成闭合回路。
由于转子外圆面被制成有均匀分布的齿和槽，故在气隙和电枢体或涡流环表面产生疏密相间的磁场，因此，转子被拖动旋转时，电枢体和涡流环内表面上任何一点的磁场产生叫变变化，由此感应出“涡流”，在“涡流”和磁场的耦合作用下，在转子上产生制动力矩。
由于电枢体是通过机座固定在底板上的，故转子无法带动电枢体旋转，动力机械输出的功率被转化成电枢体和涡流环上“涡流”产生的等值热量，热量由进入电枢体和涡流环冷却水槽中持续不断的冷却水及涡流制动器自身消耗。
对应于励磁线圈每一恒定的电流，电涡流制动器均表现出一条转矩依附于转速的稳定制动特性曲线，通过改变励磁电流的大小，即可以改变制动力矩。
图1电涡流制动器
二、磁粉制动器
磁粉制动器是采用磁粉作介质，在通电情况下形成磁粉链来传递扭矩的新型传动元件，由内转子、外转子、激磁线圈及磁粉组成。
当线圈不通电时，主动转子旋转，由于离心力的作用，磁粉被甩在主动转子的内壁上，磁粉与从动转子之间没有接触，主动转子空转。
接通直流电源后产生电磁场，工作介质磁粉在磁力线作用下形成磁粉链，把内转子、外转子联接起来，从而达到传递、制动扭矩的目的。
在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。
图2磁粉制动器
三、磁滞制动器
磁滞制动器由转子和定子磁极两大部分组成，转子由特殊的磁滞材料制成，定子磁极中有一定的间隙，转子在间隙中转动。
当线圈通电时，间隙中产生磁场，从而使转子产生磁滞效应。
当磁滞转子在外力作用下克服磁滞力转动时，产生额定的扭矩。
扭矩仅与激磁电流大小有关，与转速无关，实现非接触的扭矩传输。
图3 磁滞制动器
四、伺服电机
伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类，可高精确控制速度、位置，将电压信号转化为转矩、转速，以驱动控制对象。
伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
其主要特点是，当电压信号为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
图4 伺服电机
五、如何选型
其次还需根据被测电机的转速、扭矩、功率等属性及上述负载适合场景来选择合适的负载。
各类型的负载都有各自的优缺点：
1.电涡流，适合高速大功率场合，5kw下最高转速可支持30,000rpm；
2.磁粉制动，价格低廉，主要应用于低速大功率场合，但需要考虑散热问题，精度较低，会有零飘；
3.磁滞制动器，适合高速小功率场合，扭矩范围很小，5kw左右的功率最高只能测到30N.m；
4.伺服电机，适合精度要求高的场合，测试可重复性好，支持馈能式负载。
转速和扭矩的范围不固定，可根据被测电机的特性可以灵活挑选对应的负载电机。
故根据被测电机的测试需求，通过比较各类型负载的特性来决定选择哪一款负载制动器。