直線電機(jī)測(cè)試是利用儀器、儀表以及相關(guān)設(shè)備，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)直線電機(jī)制造過程中的半成品和成品，或以電機(jī)為主題的配套產(chǎn)品的電氣性能、力學(xué)性能、安全性能及可靠性能等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。通過檢測(cè)試驗(yàn)，可以獲得電機(jī)相關(guān)性能數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)就可以知道被試直線電機(jī)是否符合設(shè)計(jì)要求、品質(zhì)的優(yōu)劣以及改進(jìn)的目標(biāo)和方向。

　　直線電機(jī)測(cè)試主要是對(duì)電機(jī)的各種特性及參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，包括電機(jī)的工作特性、機(jī)械特性、熱、磁場(chǎng)、電量及電參數(shù)的測(cè)試，誤差分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。下面本文根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直線電機(jī)測(cè)試參數(shù)及測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行介紹。

一直線電機(jī)測(cè)試測(cè)量參數(shù)

　　直線電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)主要測(cè)量直線電機(jī)輸入U(xiǎn)、輸入電流I、輸入功率P、輸入功率因數(shù)λ、輸出推力Τ、轉(zhuǎn)速v、溫度T、冷卻水溫度t、冷卻水流量Q、冷卻水壓p等參數(shù)。

　　根據(jù)國(guó)標(biāo)要求一個(gè)較為完整的直線電機(jī)檢測(cè)測(cè)試平臺(tái)需要完成以下基本特征參數(shù)的檢測(cè)測(cè)試：

　　◆ 直流電阻R、直軸電感Ld及交軸電感Lq，電氣時(shí)間常數(shù)τ=Lq/R；

　　◆ 靜摩擦力fo；

　　◆ 空載加速度a；

　　◆ 額定狀態(tài)下：反電動(dòng)勢(shì)e及反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)Ke；

　　◆ 額定電流IN，額定推力FN；

　　◆ 額定狀態(tài)下：冷卻水溫升t、流量Q、水壓p；

　　◆ 堵轉(zhuǎn)狀態(tài)：連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流I0、連續(xù)堵轉(zhuǎn)動(dòng)力F0、峰值電流Imax、峰值推力Fmax、推力波動(dòng)系數(shù)KTb；

二直線電機(jī)測(cè)試項(xiàng)目及原理

　　推重比、推力波動(dòng)、電氣時(shí)間常數(shù)、推力線性度、速度一出力線等均為直線電機(jī)的重要檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目，下面對(duì)這幾項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目及其原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

01推重比

　　推重比是指電機(jī)質(zhì)量(慣量)與電機(jī)的峰值推力的比值(次級(jí)質(zhì)量：峰值推力)，它表示單位質(zhì)量(慣量)的最大出力。在某些特殊的領(lǐng)域，如軍事領(lǐng)域，推重比是衡量飛機(jī)綜合性能的重要指標(biāo)之一，推重比越大越好。不同的推重比的電機(jī)會(huì)有不同的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　試驗(yàn)原理：被測(cè)直線電機(jī)處于堵動(dòng)狀態(tài)，首先被測(cè)電機(jī)在額定條件(額定電流)下工作，隨后不斷的增大電流，測(cè)電機(jī)的出力情況，一直到電機(jī)的出力在電流不斷變大時(shí)保持一個(gè)固定的值(峰值出力)，這個(gè)力就是電機(jī)的峰值出力。

02推力波動(dòng)

　　直線電機(jī)對(duì)外輸出的量主要是推力，這也是直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的重要的不同點(diǎn)之一。直線電機(jī)的很大一個(gè)特點(diǎn)是它的推力具有波動(dòng)性，力的波動(dòng)性遠(yuǎn)比選轉(zhuǎn)電機(jī)的力矩的波動(dòng)性大。由于直線電機(jī)的理論、設(shè)計(jì)、制造和負(fù)載及干擾等諸多方面的原因，直線電機(jī)必然存在推力波動(dòng)。推力波動(dòng)對(duì)直線電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性有很大的影響。

　　試驗(yàn)原理：被測(cè)直線電機(jī)的工作模式為電流模式。在行程周期內(nèi)，電機(jī)帶負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，測(cè)試在不同位置(位移)時(shí)電機(jī)的出力情況，最后得出電機(jī)的推力波動(dòng)曲線。由此得到堵動(dòng)狀態(tài)下推力波動(dòng)，也可在被測(cè)電機(jī)由負(fù)載電機(jī)拖動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)量出力，得到動(dòng)態(tài)推力波動(dòng)。

03電氣時(shí)間常數(shù)

　　時(shí)間常數(shù)是表征電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的重要指標(biāo)。在電機(jī)輸入額定電壓后，由于其電機(jī)的電阻、電感、電容和機(jī)械方面的緣故，電機(jī)內(nèi)部不可能瞬時(shí)就達(dá)到了額定狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))，而是經(jīng)過一段時(shí)問后才能達(dá)到，這個(gè)就是時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)根據(jù)所反映機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能固有特性的不同方面而分為電氣時(shí)間常數(shù)一c e、機(jī)電時(shí)間常數(shù)T me。電氣時(shí)間常數(shù)就是電阻和電感的比值，它反映的是作為電系統(tǒng)變化快慢的指標(biāo)。

　　試驗(yàn)原理：電機(jī)在堵動(dòng)狀態(tài)下，輸入額定電壓，觀察電流隨時(shí)間的變化關(guān)系，記錄電流達(dá)到額定電流時(shí)所花的時(shí)間，通?？梢杂眠@個(gè)時(shí)間來間接的反映電氣時(shí)問常數(shù)。亦可使其(在堵動(dòng)狀態(tài))工作于電流模式下，記錄電流跟隨階越指令的過程得到電氣時(shí)間常數(shù)。

04推力線性度

　　由于直線電機(jī)有推力波動(dòng)，電機(jī)波動(dòng)較大時(shí)往往是不能工作的；推力線性度試驗(yàn)是為了描述電機(jī)的有效工作區(qū)間，也就是波動(dòng)相對(duì)較小的區(qū)間一線性區(qū)間。事實(shí)上，在線圈磁通飽和之前推力一電流的比值近似恒定，稱為推力系數(shù)或轉(zhuǎn)矩系數(shù)。此試驗(yàn)關(guān)注的主要是這一系數(shù)隨電流上升開始下降的曲線拐點(diǎn)即磁通趨近飽和的地方，這也是試驗(yàn)的重點(diǎn)；同時(shí)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(duì)電機(jī)推力的影響。

　　試驗(yàn)原理：(1)電機(jī)工作在電流模式下堵動(dòng)，先輸入適當(dāng)電流(小于或接近額定值)，記錄電機(jī)出力和繞組溫度的數(shù)值;然后電流適當(dāng)?shù)脑黾樱涗浲屏蜏囟鹊臄?shù)值，依次類推，一直達(dá)到電機(jī)可承受的最大電流(超過額定電流或最大堵動(dòng)電流后，每點(diǎn)測(cè)量通電時(shí)間在讀數(shù)穩(wěn)定前提下越短越好，避免線圈過熱損壞)。(2)電流維持在某一固定值，電機(jī)在一個(gè)行程周期運(yùn)行，記錄推力與溫度的值；然后再調(diào)節(jié)電流，依次類推，記錄數(shù)據(jù)，用以描述推力與溫度的關(guān)系。

05速度-出力線

　　電機(jī)在不同使用場(chǎng)合有不同的速度要求。速度一出力線就是為了了解電機(jī)在不同速度時(shí)的推力情況(額定、峰值)。從原理上來說，速度和推力呈反比關(guān)系(其兩項(xiàng)乘積為定值即電機(jī)工作在恒功率區(qū))，即隨著電機(jī)運(yùn)行速度的增大，電機(jī)的出力會(huì)變小。

　　試驗(yàn)原理：被測(cè)直線電機(jī)帶負(fù)載電機(jī)拖動(dòng)(運(yùn)行在速度模式)在電流模式運(yùn)行。被測(cè)電機(jī)通電瞬時(shí)堵動(dòng)，記錄此時(shí)電機(jī)的推力，這個(gè)力理論上是電機(jī)的最大推力；然后速度增大某一數(shù)值，測(cè)試電機(jī)運(yùn)行在一個(gè)行程周期，測(cè)試其額定推力和峰值推力；然后再增大速度，依次類推，記錄電機(jī)的推力數(shù)值(對(duì)于已知峰值電流的電機(jī)通以峰值電流，否則根據(jù)散熱情況由試驗(yàn)決定峰值電流)。繪制速度一出力包線。

---