直線電機(直線感應電機)是一種沒有從旋轉運動到直線運動的變換裝置，能將電能直接轉換成直線機械能的電力傳動裝置。直線電動機由于不需要任何中間轉換機構就能產生直線運動，驅動直線運動的生產機械，所以使整個裝置或系統(tǒng)結構簡單、運行可靠、精度高、效率高等，因此是近年來國內外積極研究開發(fā)的電動機之一。

一直線電機測試標準依據及項目

　　直線電機測試主要參考CJ/T 311城市軌道交通直線感應牽引電機技術條件、JB/T 7823三相扁平型直線異步電動機、GB/T 1029 三相同步電機試驗方法、GB/T 1032 三相異步電動機試驗方法、GB 755 旋轉電機定額和性能等標準進行測試。主要測試試驗項目如下表所示：

直線電機檢測項目

項目	型式試驗	出廠試驗	備注
外觀及外形尺寸的檢查	○	○
初及繞組對鐵芯絕緣電阻的測定（冷態(tài)與熱態(tài)下）	○	○
初級繞組冷態(tài)直流電阻測定	○	○
通風試驗（對強迫通風冷卻）	○
溫升試驗（小時定額）	○	○
溫升試驗（連續(xù)定額）	○
靜態(tài)特性的測定	○
動態(tài)特性試驗	◎
耐振強度試驗	◎
初級繞組匝間介電強度試驗	○	○
初級繞組對鐵芯及繞組相間的介電強度試驗	○	○
初級繞組電抗值測量	○	○
稱重	○
浸水試驗	○	□

　　注：

　　○：應做項目;

　　◎：不具備條件，可裝車時進行;

　　□：非必要試驗項目，具體情況參照技術要求。

二直線電機測試關鍵技術指標參數

　　直線電機測試是通過直線電機測試系統(tǒng)完成的。測試項目包含電機的輸出特性，如推力、速度和輸出功率；輸入特性電壓、電流等;過程特性，如溫升、推力波動、控制精度等。正是通過各項參數進行分析處理從而得出各類特性曲線、特征指標參數，通過對比技術要求輸出報告完成測試工作。直線電機的關鍵技術指標參數主要有以下幾個：

01推重比

　　推重比是指直線電機次級質量與直線電機峰值推力的比值。它表示單位質量的最大出力。由牛頓第二運動定律可以知道，推重比反映的是直線電機的加速度大小，是衡量直線電機綜合性能的重要指標之一，對于直線電機的使用場合與負載都能產生重要的影響，在高頻啟動和停止時對直線電機的加速度有比較嚴格的要求。

02推力波動

　　直線電機對外輸出的量主要是推力，這也是直線電機和旋轉電機的重要的不同點之一。直線電機由于本身機構方面的原因具有推力波動性，推力的波動性遠比旋轉電機的力矩的波動性大。推力對于直線電機的重要性可以與力矩對于旋轉電機的重要性相媲美。由于直線電機的理論、設計、制造和負載及干擾等諸多方面的原因，直線電機必然存在推力波動。推力波動能夠反映直線電機的運行是否平穩(wěn)。

03電氣時間常數

　　時間常數是表征電機動態(tài)性能的重要指標。在電機輸入額定電壓后，由于其電機的繞組有電阻、電感、分布電容和機械方面的緣故電機內部不可能瞬時就達到了額定狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))，而是必須經過一段時間后才能達到，這就是時間常數。時間常數根據所反映機電系統(tǒng)動態(tài)性能固有特性的不同而分為電氣時間常數和機電時間常數。

　　根據國家標準中對機電時間常數的定義，機電時間常數是電機在空載條件下加階躍的額定控制電壓，轉速從零升到空載轉速63.2%所需的時間。電氣時間常數就是電感和電阻的比值，它反映的是作為電系統(tǒng)變化快慢的指標。

04推力線性度

　　由于電機有推力波動，電機波動較大時往往是不能工作的。推力線性度是用來描述電機有效工作區(qū)間的，也就是波動相對較小的區(qū)間-線性區(qū)間。事實上，在線圈磁通飽和之前推力-電流的比值應該近似恒定，稱為推力波動系數。推力波動系數反映了電機和伺服驅動器之間的匹配性能和直線電機推力的平穩(wěn)性。該參數主要關注的是這一系數隨電流上升開始下降的曲線拐點即磁通趨近飽和的地方，這也是測試評價的重點;同時也是為了描述在不同的電流工作條件下，繞組的發(fā)熱情況以及溫度對電機推力的影響。

05速度出力線

　　不同使用場合對直線電機有著不同的速度要求。速度-出力線就是為了測試不同負載下直線電機的運行速度和電磁推力(額定、峰值)。從原理上來說，速度和推力呈反比關系(其兩項乘積為定值即電機工作在恒功率區(qū))，即隨著電機運行速度的增大，電機的出力會變小。

三直線電機測試系統(tǒng)簡介

　　直線電機測試系統(tǒng)主要包括試驗平臺、被試電機、電機控制器、陪試電機負載、陪試電機控制器、推力傳感器、電測量單元、水冷系統(tǒng)、上位機等部分構成。

　　◆ 試驗平臺：試驗平臺是安裝被測模塊、負載模塊和安全仿佛裝置等部分的基礎。

　　◆ 加載裝置：陪試直線電機負載及陪試電機控制器作為被試直線電機負載裝置，負責加載。也可以選擇選裝交流伺服電機帶動絲杠螺母將轉矩轉化為推力。

　　◆ 測量元件：推力測量傳感器，位置測量裝置，溫度、壓力和流量傳感器，電量測量設備。

　　◆ 外圍設備：水冷系統(tǒng)、電機控制器、上位機等。

　　試驗系統(tǒng)由上位機控制，控制被試機及陪試機運轉，測量采集相關參量，根據試驗流程及試驗參數自動完成測試，試驗完成輸出試驗報表。

　　測量部分是直線電機實驗平臺的關鍵組成，所有試驗報表參量均由測量部分測量采集數據完成。要求各項采集參量采用有效的同步手段，保障同步分析要求;并且，由于輸入被測電量在整個試驗過程中處于寬范圍動態(tài)變化，要求電量測試系統(tǒng)能夠采用有效的無縫自動換擋技術保障寬范圍高精度的測試;同時，直線電機采用變頻驅動控制，使現場測試電磁環(huán)境更加復雜，必須采取有效手段提高電磁兼容性能。只要將這些相關關鍵注意事項考慮周全，選取合適的測量系統(tǒng)才能保障直線電機精準測試，為產品質量保障及提升提高可靠的數據支撐。

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