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DW系列盤式電渦流測功機，是在DWZ系列盤式電渦流制動器機體上加上測量扭矩和轉(zhuǎn)速的裝置的測功機，主要用來測量動力機械特性的試驗儀器，尤其用在中小功率和微小功率的動力加載測試中。
DW電渦流測功機適用于中、小型功率電機、汽車、內(nèi)燃機、燃氣輪機、水輪機、工程機械、林業(yè)、礦山、石油鉆采等機械的性能試驗等等，用處可謂廣泛。
并且當DW電渦流測功機的感應(yīng)盤旋轉(zhuǎn)時，氣隙磁密隨之發(fā)生周期性變化，感應(yīng)出渦流，由于“渦流”和磁場的耦合作用。
在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生制動力矩，而在電樞體上則產(chǎn)生與拖動力矩相同的轉(zhuǎn)矩，并經(jīng)裝在電樞體上的力傳感器檢測出來，從而達到測試扭矩的目的。 在轉(zhuǎn)速測量上，采用非接觸式的磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。
DW系列電渦流測功機主要技術(shù)指標:
電渦流制動器/測功機
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額定吸收功率
(kW)
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額定扭矩
(N.m)
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額定轉(zhuǎn)速
(rpm)
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最高轉(zhuǎn)速
(rpm)
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轉(zhuǎn)動慣量
(kgm²)
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最大激磁電壓
(VDC)
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最大激磁電流
(ADC)
|
冷卻水壓
(MPa)
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冷卻水流量
(L/min)
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DWZ/DW-0.75
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0.75
|
5
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2000-2600
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16000
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0.002
|
80
|
3
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0.1~0.3
|
1
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DWZ/DW-3
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3
|
10
|
2000-2600
|
14000
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0.003
|
80
|
3
|
0.1~0.3
|
2
|
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DWZ/DW-6
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6
|
25
|
2000-2600
|
14000
|
0.003
|
80
|
3
|
0.1~0.3
|
3
|
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DWZ/DW-10
|
10
|
50
|
2000-2600
|
13000
|
0.01
|
80
|
3
|
0.1~0.3
|
4.5
|
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DWZ/DW-16
|
16
|
70
|
2000-2600
|
13000
|
0.02
|
80
|
3.5
|
0.1~0.3
|
6.5
|
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DWZ/DW-25
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25
|
120
|
2000-2600
|
11000
|
0.05
|
80
|
3.5
|
0.1~0.3
|
15
|
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DWZ/DW-40
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40
|
160
|
2000-2600
|
10000
|
0.1
|
90
|
4
|
0.1~0.3
|
25
|
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DWZ/DW-63
|
63
|
250
|
2000-2600
|
9000
|
0.18
|
90
|
4
|
0.1~0.3
|
45
|
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DWZ/DW-100
|
100
|
400
|
2000-2600
|
8500
|
0.32
|
120
|
4
|
0.1~0.3
|
60
|
|
DWZ/DW-160
|
160
|
600
|
2000-2600
|
8000
|
0.52
|
120
|
5
|
0.1~0.3
|
100
|
|
DWZ/DW-250
|
250
|
1100
|
2000-2600
|
7000
|
1.8
|
150
|
5
|
0.2~0.4
|
180
|
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DWZ/DW-300
|
300
|
1600
|
2000-2600
|
6000
|
2.7
|
150
|
5
|
0.2~0.4
|
210
|
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DWZ/DW-400
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400
|
2200
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2000-2600
|
5000
|
3.6
|
180
|
10
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0.2~0.4
|
300
|
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DWZ/DW-630
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630
|
3600
|
2000-2600
|
5000
|
5.3
|
180
|
10
|
0.2~0.4
|
450
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電渦流測功器是在原西德電渦流測功器的基礎(chǔ)上改進提高的新產(chǎn)品。該系列電渦流測功器共有16個規(guī)格，其測量功率范圍從5kW至1000kW，制動扭矩從12Nm至4000Nm。該系列測功器可適用于額定功率為1.0kW至800kW動力機(汽油機，柴油機，渦輪機，電動機，液壓馬達等)的性能試驗；亦可用于其他動力機械作為可控模擬負載。與數(shù)字測量控制系統(tǒng)配套，具有優(yōu)異的測量和控制性能。
■特點
●結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。
●轉(zhuǎn)速范圍寬。
●負荷控制容易。
●工作穩(wěn)定性好。
●高精度及高可靠性
●必須配置控制儀器，實現(xiàn)PID自動控制。
延伸閱讀：
電渦流測功機具有大負荷、小慣量、高轉(zhuǎn)動速率、高可靠性、高精度等級等優(yōu)點，能夠滿足發(fā)動機及整車的耐久試驗、性能試驗和開發(fā)試驗，因此常用于發(fā)動機試驗臺架，對發(fā)動機進行瞬態(tài)運行評估電渦流測功機的工作原理是將發(fā)動機等試驗設(shè)備輸出的機械能通過電磁效應(yīng)轉(zhuǎn)換為熱能，產(chǎn)生的熱量通過流經(jīng)測功機的冷卻液冷卻．學者們根據(jù)具體工程實際，對測功機冷卻系統(tǒng)進行設(shè)計研究．目前常用的冷卻方式為開環(huán)水路冷卻，冷卻水一部分給發(fā)動機冷卻，一部分給測功機冷卻，也有使用電制冷機進行冷卻的采用循環(huán)水對 ＣＷ１６０電渦流測功機、ＧＷ６３電渦流測功機和內(nèi)燃機同時進行冷卻，節(jié)約了使用費用對測功機循環(huán)供水系統(tǒng)進行設(shè)計，滿足試車技術(shù)要求為混合汽車動力總成臺架試驗設(shè)計了一種新型冷卻系統(tǒng)，可以同時對發(fā)動機和測功機進行冷卻，可滿足各自溫度及流量需求，將原先的開環(huán)水路冷卻改為閉環(huán)水路冷卻，達到提升測功機冷卻效能的目的，但該冷卻系統(tǒng)仍接有外部冷凍水回路．
為解決上述研究中同時滿足發(fā)動機和測功機冷卻要求而使冷卻系統(tǒng)復雜化的問題及上冷卻系統(tǒng)外接造成的浪費現(xiàn)象，并滿足發(fā)動機測功實驗臺的正常運行，本文針對電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)的散熱及儲水要求，進行熱力學分析，設(shè)計了一套適用于 ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機的水冷卻系統(tǒng)，并利用 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ對電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)仿真建模，驗證其合理性．
ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機介紹
研究對象為發(fā)動機測功試驗臺用 ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機，如圖１（ａ）所示．發(fā)動機測功試驗臺使用桑塔納２０００車用 ＡＪＲ型發(fā)動機．發(fā)動機測功試驗臺所用發(fā)動機和電渦流測功機的技術(shù)參數(shù)見表１．
ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機結(jié)構(gòu)見圖１（ｂ），根據(jù)其工作要求，設(shè)計了一套外接閉環(huán)水冷系統(tǒng)，使冷卻水溫度保持在試驗溫度要求范圍內(nèi)，保證試驗順利完成
電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)原理及組成電渦流測功機的水冷卻系統(tǒng)是保障其正常工作的關(guān)鍵，水冷卻系統(tǒng)為強制循環(huán)水冷系統(tǒng)，即通過水泵給冷卻水增壓，使冷卻水在電渦流測功機中強制循環(huán)流動．如圖２所示，電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)由水泵、水箱、測功機水套、散熱風扇及其他配套設(shè)施組成．冷卻水的循環(huán)路徑為：在水泵的作用下，冷卻水進入測功機水套，在吸收測功機生熱后流經(jīng)散熱水箱，冷卻水向散熱水箱 周 圍 的 空 氣 中 散 熱 而 降溫，最后冷卻水從散熱水箱的出水管返回水泵，如此循環(huán)往復．
３．３ 其他部件的設(shè)計
散熱風扇用于加速冷卻水冷卻，風扇風量越大，單位時間內(nèi)空氣吸熱越多．由于軸流風扇結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，故采用軸流風扇給水箱加速散熱．
水冷卻系統(tǒng)中的水管連接電渦流測功機水套、水泵和水箱，保證冷卻系統(tǒng)的正常運行，確保電渦流測功機的正常使用．
本文選取的部件及相應(yīng)參數(shù)皆以保證系統(tǒng)正常運行為原則，在電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)的設(shè)計中具有廣泛的應(yīng)用價值．
４ 電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)建模及仿真分析
針對發(fā)動機測功機試驗臺用 ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)，在 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中對其建模，可以開展電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)的熱流量分析．圖５（ａ）中冷卻水溫度、冷卻水側(cè)及空氣側(cè)傳熱系數(shù)、內(nèi)外側(cè)熱阻等選用表４中參數(shù)，通過仿真模型中的ｓｃｏｐｅ模塊得到設(shè)計的電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)可冷卻熱流量為７６．０７５ＫＷ，大于發(fā)動機額定功率，滿足散熱需求．
測功機冷卻系吸熱理論上等于發(fā)動機做功，取發(fā)動機 Ｐｅ＝７４ＫＷ，通過式（３）可得電渦流測功機所需冷卻水體積與散熱溫差、工作時間的關(guān)系電渦流測功機工作時間由０ｓ至３６００ｓ，散熱溫差由０℃至３５℃，可見工作時間越長所需冷卻水體積越多，溫差越大所需冷卻水體積越少．
表５為溫差、工作時間具體數(shù)值對應(yīng)的冷卻水體積和散熱面積值，當冷卻水溫差為３５℃時，發(fā)動機以額定功率工作３６００ｓ產(chǎn)生的熱量需要至少１．８１ｍ３ 的冷卻水體積及４６．２ｍ２ 的水箱散熱面積．設(shè)計的電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)水箱總散熱面積為４８ｍ２，總體積為１６ｍ３，滿足工作要求，驗證了設(shè)計的合理性．
現(xiàn)實中發(fā)動機測功試驗臺連續(xù)工作遠低于３６００ｓ，且由于機械損失，發(fā)動機做功生熱一部分散入空第２期 侯振煜等 基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)設(shè)計與仿真 １３１氣中，因此設(shè)計的電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)滿足使用需求．
結(jié)論
本文設(shè)計了一套用于發(fā)動機測功試驗臺用 ＧＷ１００Ｂ電渦流測功機的水冷卻系統(tǒng)，達到了電渦流測功機的使用要求．通過建立電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)模型，對其分析研究，得到如下結(jié)論：
（１）采用循環(huán)冷卻水對電渦流測功機進行冷卻，只考慮電渦流測功機的冷卻需求，而不用考慮發(fā)動機的冷卻需求，避免了系統(tǒng)的復雜性，且冷卻方式經(jīng)濟，系統(tǒng)設(shè)計簡潔．
（２）根據(jù)熱力學原理，在 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中對設(shè)計的電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)建模，得出電渦流測功機工作３６００ｓ所需冷卻水量為１．８１ｍ３，所需散熱面積為４６．２ｍ２．設(shè)計的水冷卻系統(tǒng)水箱儲水量為１６ｍ３，散熱面積為４８ｍ２，滿足了電渦測功機的冷卻需求，驗證了設(shè)計的合理性，為電渦流測功機水冷卻系統(tǒng)的研究提供了理論依據(jù)．
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